环境工程概论实验(新).pptx

环境工程概论实验 安全与环保所 实验一作业区空气环境与气体污染物的测定 1实验目的 1 掌握表征作业区气候条件的基本参数 如温度 湿度 气压 卡它度等的测定方法及常用仪器 2 了解空气试样的采取方法和主要有毒有害气体浓度的检气管检定法 2020 2 16 2 2实验内容与实验步骤 作业区气候条件与空气中有毒有害气体浓度的测定 2020 2 16 3 1 作业区气候条件的测定 空气温度的测定常用水银温度计 测定方法是将其悬挂于测定地点 等待3 5min后直接读取水银柱上升的刻度数即可 空气湿度的测定 相对湿度的测定 湿度是衡量空气中含水蒸汽量的一个指标 又分有绝对湿度和相对湿度两种 2020 2 16 4 绝对湿度 绝对湿度也就是空气中实际含湿量 它是指每立方米或每千克空气中所含的水蒸汽质量 单位为 帕 Pa 千帕 KPa 当空气中水蒸汽含量达到该温度下所能容纳的最大值时 空气处于饱和状态 该状态下的空气称为饱和空气 相对湿度 相对湿度是指某一体积空气中实际含有的水蒸汽量与同温度下的饱和空气水蒸汽量之比的百分数 单位为 一般用符号 表示相对湿度 2020 2 16 5 相对湿度的测量 干湿球湿度计测量干湿球湿度计装有两支相同的水银温度计 其中一支温度计的液球包有浸湿的优质棉布或纱布 称为湿球温度计 另一支则不包纱布 称为干球温度计 干湿球湿度计可做成不同的型式 如挂式干湿球湿度计 手摇湿度计 通风干湿表等 测量方法 将干湿球湿度计悬挂于被测空气中 湿球温度计显示的温度为湿球温度 干球温度计显示的就等于气温 测出气温 干球温度 及湿球温度后 根据两者的差值查仪器的附表 便可得到被测空气的相对湿度 2020 2 16 6 通风干湿表测量又名小风扇湿度计 由干球温度计 湿球温度计和一个通风器组成 两个温度计的液球外面均罩着一个双层的护管 护管的外表面很光亮 以使其反射热幅射 通风器内有发条和风扇 风扇由于旋紧的发条所积蓄的能量逐渐释放而使之转动并产生气流 使温度表有稳定的通风 这样 温度表的测值便是在一定的气流状态下的空气温度 测量方法 观测前应先用蒸馏水湿润湿球温度表的棉布套 湿润棉布的时间 夏季在观测前4min 冬季在观测前15min 将通风干湿表悬挂在测定地点 应保障仪器周围的障碍物距温度计球至少有0 5m远 以避免障碍物本身的热辐射对温度表测值的影响 然后将发条上紧 等通风器转动4min以后 进行温度表的读数 观测者应站在下风方向 读数要迅速准确 根据干球温度和湿球温度便可查表得出被测空气的相对湿度 2020 2 16 7 大气压力的测量 水银气压计测量借助于一端封闭 另一端插入水银槽内的玻璃管中的水银柱高度来测量大气压力的 拧转水银气压计的游尺调节手柄 使游尺基面与管内水银柱弯月面相切 便可进行读数 空盒气压计测量利用真空膜盒随着大气压力变化而变化的原理制造的 使用前 应先校准气压计的指示值 然后带至被测地点 进行测定 2020 2 16 8 4 卡它度的测定 散热强度 指物体表面单位表面积在单位时间内向外散发的热量 单位为毫焦 厘米2 秒 mJ cm2 散热强度是气温 湿度和风速的函数 即 散热强度 f 气温 湿度 风速 卡它计 卡它计的原型是毛细管酒精温度计 下部的贮液器的表面模拟人的皮肤 中间有两个刻度35 和38 这二个刻度的平均值为36 5 正好模拟人的正常体温 这样测出的卡它度便表征空气的温度 湿度和风速对贮液器表面 拟作人体皮肤 综合作用的冷却能力 它是一种评价作业环境气候条件的综合指数 2020 2 16 9 每支卡它计上都有一个常数 称为卡它常数 用F表示 它表示卡它计从38 降到35 时 贮液器表面每一平方厘米的面积上的散失热量的毫卡数 未包纱布的称为干卡它度 干卡它度表示辐射和对流作用下的散热 卡它计的贮液球上包上纱布 将纱布浸润后测得的卡它度称为湿卡它度 湿卡它度除了表示辐射和对流作用外 还包括蒸发散热 2020 2 16 10 卡它度的操作方法a将卡它计的贮液球置于60 80 的热水中加热 使球内酒精上升 至卡它计上端小球充满一半时为止 b自热水中取出卡它计 迅速将球面水全部擦干 测定湿卡它度时 将纱布上的水稍加拧干 不滴水即可 c将卡它计悬挂在测定地点 用秒表记录酒精柱从38 下降至35 所需要的时间T 4 计算卡它度K Kd 干卡它度 mm cm2 Kw 湿卡它度 mm cm2 F 卡它常数 mcal cm2 T 38 100 降至35 95 所需要时间 s s 2020 2 16 11 1卡路里 4 19焦耳 2020 2 16 12 2 气体污染物浓度的测定 检知管进行快速检定 空气中有毒有害气体含量的测定方法大致可以分为两类 一种是在现场采取空气试样 带至化验室用化学分析法或仪器进行分析 另一种方法是用检知管进行快速检定 可直接在现场迅速测出结果 检气管是在一个固定有限长度内径的玻璃管内 装填一定量的用化学试剂浸泡过的载体作指示剂 用塞料加以固定 再将玻璃管的两端密封加工而成 按检测方法分为比长 比色 比容式检测管 2020 2 16 13 a比长式检测管 一定体积的样品通过检测管使指示粉产生变色 根据变色长度来确定被测气体的单位体积含量 这类检测管灵敏度 准确度最高 应用最为广泛 b比色式检测管 通过一定体积的样品 根据指示粉产生的变色强弱度来确定被测气体的单位体积含量 c比容式检测管 又称柱状检测管 通过一定体积的样品 根据指示粉产生的一定颜色或变色长度所需采样体积来确定被测气体单位体积含量 2020 2 16 14 2020 2 16 15 3 操作方法用北川式气体取样器或医用注射器采样测定 具体步骤如下 将气体取样器的三通开关阀的手柄放在水平位置 在测定地点将活塞手柄来回抽动几次 使仪器气缸中不存留其它地点的空气 然后抽取一定量的待测气体 活塞杆上有刻度 将三通阀的手柄转至45 位置 使气缸密封 将检知管两端锯开 按正确的方向插在检定器的检知管插入口上 再将三通阀手柄旋至垂直位置 在规定时间内以一定的速度推动活塞 使气样从检知管中通过 2020 2 16 16 比长式CO检知管待被测气体通过检知管后可直接读数 便得出了CO的含量 比色式检知管则还需要根据当时的温度等待一定的时间 然后与标准比色板进行比较 得出色阶等级 再根据色阶等级和温度查表 便可得出被测空气中CO的含量 实验二空气中粉尘浓度及分散度的测定 2020 2 16 17 第一部分粉尘重量浓度的测定1实验目的掌握空气中粉尘重量浓度的测定方法及操作技术 2滤膜测尘的基本原理滤膜是一种带有静电 不易吸湿的微孔纤维滤料 将滤膜称重 装入测尘漏斗 由于抽气机的作用使含尘空气通过滤膜 粉尘被阻留在滤膜上 用流量计和调节阀控制流量 用秒表计下取样时间 取样后 从漏斗中取下滤膜在天平上称重 通过公式进行计算 2020 2 16 18 空气中粉尘质量浓度可由下式计算 C 粉尘质量浓度 mg m3 G0 采样前滤膜的质量 mg G1 取样后滤膜加粉尘的质量 mg V 采样流量 l min T 采样时间 min 2020 2 16 19 3实验步骤本实验室的实验装置是用给尘器将粉尘送入风道模型中 含尘空气则通过巷道模型从风机出口排出 1 用粉尘采样器取样 测定模型巷道出口空气中的合尘量l 天平安放与调整 天平应放在平稳的实验台或桌子上 首先调整水平 然后调整量位 使指针正确指在量位上 还应用标准砝码检查天平的感量 若在允许范围之内 则天平可以使用 2 从干燥器中取出 40mm的测尘滤膜 用镊子去掉两面的保护层 将滤膜小心放置于天平上称重 得出滤膜重G0 3 利用装样柱将滤膜装入滤膜夹 要求平整 无折 然后将滤膜夹装入测尘漏斗 4 将粉尘采样器安放在模型巷道出口进行采样 2020 2 16 20 5 接通电源 整流变压装置的电表便有电压或电流指示 再启动仪器主体上的开关 电机运转 指示灯亮 迅速调节电流输出挡及电位器 使流量达到给定值 本实验定为30l min 用秒表记时 本次实验取样时间为10 15min 6 在测定过程中 应注意流量的变化 随时加以调整 以减少误差 取样完毕 立即切断电源 取下测尘漏斗 7 小心地从测尘漏斗中取下滤膜 将其放好 在天平上称量出取样后滤膜的质量G1 8 通过公式计算含尘量 结果保留一位小数 2020 2 16 21 4作业场所的取样位置与原则1 应在工人呼吸带采样 采样高度距地面1 5m 2 应在产尘点的回风流中进行取样 多台机器同时作业时应在最后一台的回风流中取样 3 测尘漏斗的入口应迎向风流 阵发性产尘点与工人操作同时采样 连续性产尘点应在作业开始20min后采样 4 为了使测定结果准确可靠 应保证滤膜的质量在取样后有一定的增加 即滤膜上的采尘量应大于1mg 但最大不得超过20mg 5 采样流量一般为30 35l min 采样时间为20 30min 6 在湿度大的环境中测尘时 应避免水珠的影响 滤膜取样前后均放入装有硅胶的玻璃干燥器中 取样后干燥一小时左右再进行称重 2020 2 16 22 第二部分粉尘计数分散度的测定一 实验目的掌握粉尘分散度的测定方法及操作技术 二 计数分散度的含义和测定方法粉尘的分散度是指粉尘粒径的分布情况 计数分散度用粉尘粒径分级数量百分数表示 我国通常将粉尘分为四个粒径等级 即10um四级 分别求出四个等级的尘粒所占粉尘颗粒总数的百分数 便得出了粉尘的计数分散度 计数分散度可以用光电粒子计数器 粒谱仪 激光粒度分析仪等仪器进行测定 2020 2 16 23 三 激光粒度分析仪原理利用颗粒对光的散射现象 即大颗粒产生的散射角小 小颗粒产生的散射角大的原理测量粉体样品的粒度分布 采用激光作为光源 用基于米氏散射论的数据处理软件分析测试数据的颗粒测试仪器 2020 2 16 24 实验三噪声级的测量 1 实验目的掌握声级计的使用方法 噪声级的测量以及测定结果的修正与计算 2 声级计的工作原理普通声级计主要由电容传声器 阻抗变换器 衰减器 放大器 计权网络 检波器 指示器及电源等组成 被测声由电容传声器接收 电容传声器将声讯号变成电讯号 加到阻抗变换器 把电容传声器转换的电讯号不损失的传到放大器 当输入较大信号时 则需对信号加以衰减 衰减器和放大器分输入和输出两组 它们是相间级置的 两个衰减器由同一组旋钮控制 ABC计权网络是根据人耳对声音的响应特性而设计的 用来测定A声级 B声级及C声级 通过检波器得到一个与被测讯号有效值成正比的电流 最后由电表指示 2020 2 16 25 3 声级计的使用方法 1 用三角架固定声级计 测量人员的身体尽可能远离声级计 以免影响测定结果的准确性 2 将ABC计权旋钮置于一定的位置 A声级模拟人耳对噪声的响应 一般工业嗓声测定用A声级表示 计权旋钮置于A档 C声级是总声级 如果希望进行粗略的分频 则需分别测出A B C声级 3 电表阻尼开关 时间计权 有 快 慢 两个位置 测量车辆噪声规定用 快 档 测量旋转电机噪声规定用 慢 档 对于比较稳定的噪声 可用 快 档 如果噪声不稳定 就应当使用 慢 挡 读出电表指针偏转的平均数 4 在不知道被测声级多大时 必须把衰减器放到最大衰减位置 即120dB 然后再逐步旋至被测声级所需要的衰减档 衰减器指示数加上电表指示的分贝数便是被测噪声的分贝数 2020 2 16 26 4 测点布置及传声器的取向 1 对于安装在地面尺寸0 3 1m左右的机器 测点布置在离噪声源0 3 1m处 高度1 5m 2 对于进气噪声 测点布置在进气口中心轴向 与管口平面距离1m左右 3 对于排气噪声 测点布置在排气口轴线45 方向上 与管口外壳表面的距离1 5m左右 测点高度离地面1 2 1 5m 4 应避免磁场的影响 2020 2 16 27 4 实验要求及测定结果的计算 1 测排气噪声开动0 75KW离心风机 在排气口测定排气噪声 测A声级 C声级 并用反应速率F和S分别进行测量 2 测进气噪声开动带有消声器的5 5KW轴流风机 在进气口布置测点 测出A声级 C声级表示进气噪声级 3 测砂轮噪声 要求同上 4 同时开动上述小型0 75KW离心风机和5 5KW轴流风机 将声级计放于实验桌上 测定两噪声叠加的A和C声级即两两测量 5 将声级计放于实验桌上位置不变 分别开动小型0 75KW离心风机 5 5KW轴流风机和砂轮 测出三噪声的A声级和C声级 6 利用噪声叠加公式验证上述测定结果 2020 2 16 28 实验四水质污染指标快速检测实验 1 实验目的了解衡量水质污染状况的主要检测指标 掌握水质检测仪的使用方法和测量原理 2 实验仪器及试剂多功能水质测定仪 比色管 试管 专业试剂 3 实验原理及设备CM 05型多功能水质测定仪具有自动调零 浓度直读 线性回归 曲线存储 功能扩展 自动打印 数据输出等多种功能 能满足水和废水的COD 氨氮 色度 浊度 总磷 总硬度 亚硝酸盐 磷酸盐 铁离子 磷离子 铝离子 钾离子 钼离子 联氨离子 二氧化硅等多种指标的测量需要 2020 2 16 29 表3仪器主要测量指标 2020 2 16 30 3 仪器工作环境1 仪器应安放于干燥的房间内 置于稳固台面上 环境温度5 35 相对湿度 80 2 尽量远离强磁场 电场及高频设备 3 避免阳光直射到仪器上 4 仪器插头地线端应良好接地 四 仪器操作方法1 开机 电源电缆的快速插头插在仪器的 220V插座上 另一端插入标准电源座 再将仪器上方的电源开关向上搬 屏幕显示 北京双晖京承公司CM 05 2020 2 16 31 表示仪器已经接通电源 这时 如果打印电缆连接打印机并且打印机接通了电源 打印机会同时打印出5 4所说的结果 2 输入操作员编号 当可能有多名人员操作本仪器时 可为每位操作人员分配一个工作号码 在随后的打印和内部存贮结果中可标记出测量的操作人员 输入方法如下 操作员工作号码为两位 用 下移 键选择十位或个位 用 或 改变数值 输入操作员号码时上面的数为当前时间 符合时按 确定 键 完成了操作员工作号码的输入 仪器进入主菜单 格式为 年 月 日时 分输入操作员编号 2020 2 16 32 3 测量 一 进入仪器的工作主菜单后显示 选择功能测量输出设置1 按 确定 键进入测量状态 2 在 测量 菜单中有各种测量项目 如 COD 氨氮 总磷 色度等 用 下移 键选择要测量的项目 按 确定 键可进入相应的测量项目 3 在各个测量项目中包括两个或三个具体操作 如 测量 消解 标定等 其中COD和总磷的测量要求有消解过程 在测量和标定前要首先进行消解 然后才能测量或标定 2020 2 16 33 4 要进行消解操作可直接用 下移 键选择 消解 菜单 按 确定 键后仪器进入消解状态 或直接按确定键进入被测指标消解 首先是自动升温 此时仪器显示 正在升温温度XXX 达到预定的消解温度时 仪器显示 升温结束放入专用比色管将加入了水样和试剂的专用比色管插入加热孔 按 确定 键 仪器开始计时 测量项目不同消解温度和时间不同 加热消解完成后 仪器自动关闭加热器 显示屏幕提示 消解完成 2020 2 16 34 取出专用比色管 放置冷却 开始测量或标定 5 测量时用 下移 键和 确定 键配合进入测量 仪器显示屏提示输入校准曲线号 仪器出厂时各个测量项目分别储存了一条校准曲线 具体编号和数值见附表二 如果所输入的曲线存在 屏幕上显示该曲线的数值和标定时间 如果不存在或曲线的项目不匹配 屏幕会有相应的提示 应另选一条曲线 曲线正确按 确定 键 仪器提示 放入00号水样 将装有空白水样的专用比色管插入比色孔 盖好遮光帽 按 确定 键 仪器自动调零 并显示一数值 数值稳定后按 确定 2020 2 16 35 仪器显示 放入01号水样 可将第一个装有水样的专用比色管插入比色孔 盖好遮光帽 按 确定 键 显示该水样的吸光度 数值稳定后按 确定 仪器显示并记录或打印该水样的浓度测量值 按 确定 后仪器提示 放入02号水样 放入下一个水样 操作同上 如果测量结束 在显示 放入XX号水样 时按 完成 结束测量 仪器回主工作菜单4 校准 在 测量 菜单的 标定 菜单中有两个项目 一是校准 二是输入 其中校准是用已知浓度的标准水样自动标定出一条标准曲线 存入内存中备用 在校准前需要先配制标准浓度系列水样 本仪器可采用两点标定法 也可采用多点线性回归曲线法 2020 2 16 36 1 采用两点标定法时 在标准浓度值附近可取得最大准确度 所以 可用此方法标定常用测量值的曲线 当浓度测量值跨度较大时可标定多条曲线 以保证各浓度均有较高的测量精度 2 采用多点线性回归曲线法时 在整个系列样的浓度范围内均有较高的浓度测量精度 不同测量项目的两点标定法和多点线性回归曲线法的水样浓度系列样见附表三 对于COD和总磷的测量 系列标准浓度需要首先做消解加热 消解完毕后冷却再行标定 2020 2 16 37 在 测量 菜单中有 标定 功能 其中有 校准 子菜单 校准前用 下移 和 确定 键配合进入 校准 仪器提示 放入00号水样这时 要求放入空白水样 按 确定 键后显示吸光度 稳定后按 确定 仪器提示 放入01号水样 放入第一个水样后按 确定 仪器要求输入该水样的标准浓度值 输入方法是用 下移 键选择数值的位 再用 键改变该位的数 所有位的数值符合浓度数值时按 完成 键 这就完成了一个水样的输入 仪器提示 放入02号水样 2020 2 16 38 对于两点标定法 没有更多的水样需要输入 按 完成 键结束输入 仪器自动计算出曲线的各参数后要求输入保存曲线的号码 输入号码后按 确定 标定结束 对于多点线性回归曲线法 需要放入下一个水样 按 确定 后输入对应的浓度值 再依次放入各标准浓度水样 输入对应的数值 仪器提示 放入XX号水样 无下一个水样可按 完成 键 仪器计算出回归曲线的各个数值 输入保存曲线的号码 标定即可完成 5 输入已知校准曲线 在 标定 菜单下的 输入 子菜单可用来向仪器内存中输入已知的校准曲线 具体操作是用和 确定 键相配合进入 输入 子菜单 仪器显示 2020 2 16 39 B 00 000a 00 00 r 0 000用 下移 确定 键配合使用 输入上述的标准曲线三个值 按 确定 后再输入要保存的曲线编号 即可完成已知曲线的输入 注 一个方法下输入的曲线不能被另一个方法使用 2020 2 16 40 6 输出 仪器在测量时会自动保存测量结果 输出测量结果有两种 一是将结果输出到打印机 二是将结果输出到电脑 输出到打印机首先要用专用连接电缆线将仪器的输出接口与打印机连接 接通电源后打印机指示灯亮 仪器开机后进入工作主菜单 选择 输入 菜单 按 确定 仪器开始输出所保存的结果 打印机开始打印 全部结果打印完毕后 仪器提示 打印结束 按任意键可回主工作菜单 当仪器内无保存结果时 打印机不做任何打印动作 仪器提示 无存储数据 按任意键回主菜单 将保存结果输出到电脑时 需要通过专用的电脑连接电缆线将仪器的输出接口连接到电脑的RS232接口上 安装专用的数据连接软件 仪器的操作和打印输出相同 2020 2 16 41 7 设置 设置菜单中包括 校准时间 内存管理两个子菜单 仪器内部有长效电池 可长期保证机内时间的准确性 当出现误差时 可进行时间的校准 具体方法是 在主菜单中选择 设置 按 确定 进入 设置 菜单 再选择校准时间 仪器出现 XX XX XX 年 月 日 XX XX 时间 首先是年的十位闪动 用 改变其数值后再用 下移 键选择年的个位 用 改变其数值后按 完成 键 年设定完成 月的十位闪动 用上述方法 2020 2 16 42 完成月的设定 依次完成日 时 分的设定后回主菜单 在 内存管理 中有三个子菜单 分别是 删除曲线 删除数据 格式化 删除曲线可删除内存中的某一条曲线数据 选中后输入要删除曲线的编号 按 确定 该曲线即可被删除 删除数据操作可删除仪器中存储的全部数据 选中该菜单后按 确定 数据即可被全部删除 格式化可清理内存 该操作一次全部删除内存数据和内存曲线 用户应慎重使用 选中格式