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环工实验指导书范文 实验一混凝 一、实验目的 1、了解混凝的现象及过程，净水作用及影响混凝的主要因素； 2、学会求水样最佳混凝条件（包括投药量、pH值、水流速度梯度）的基本方法； 3、了解助凝剂对混凝效果的影响。 二、实验原理胶体颗粒带有一定电荷，它们之间的电斥力是胶体稳定性的主要因素。 胶体表面的电荷值常用电动电位表示，又称为Zeta电位。 Zeta电位的高低决定了胶体颗粒之间斥力的大小和影响范围。 一般天然水中的胶体颗粒的Zeta电位约在-30mV以上，投加混凝剂之后，只要该电位降到-15mV左右即可得到较好的混凝效果。 相反，当Zeta电位降到零，往往不是最佳混凝状态。 投加混凝剂的多少，直接影响混凝效果。 水质是千变万化的，最佳的投药量各不相同，必须通过实验方可确定。 在水中投加混凝剂如Al2(SO4) 3、FeCl3后，生成的Al(III)、Fe(III)化合物对胶体的脱稳效果不仅受投加的剂量、水中胶体颗粒的浓度、水温的影响，还受水的pH值影响。 如果pH值过低（小于4），则混凝剂水解受到限制，其化合物中很少有高分子物质存在，絮凝作用较差。 如果pH值过高（大于9-10），它们就会出现溶解现象，生成带负电荷的络合离子，也不能很好地发挥絮凝作用。 投加了混凝剂的水中，胶体颗粒脱稳后相互聚结，逐渐变成大的絮凝体，这时，水流速度梯度G值的大小起着主要的作用。 在混凝搅拌实验中，水流速度梯度G值可按下式计算PGV?式中P搅拌功率（J/s）；水的粘度（Pas）；V被搅动的水流体积（m3）；本实验G值可直接由搅拌器显示板读出。 当单独使用混凝剂不能取得预期效果时，需投加助凝剂以提高混凝效果。 助凝剂通常是高分子物质，作用机理是高分子物质的吸附架桥，它能改善絮凝体结构，促使细小而松散的絮粒变得粗大而结实。 三、实验设备 1、梅宇SC2000-6智能型六联搅拌机（附6个1000ml烧杯）； 2、转速表（用于校正搅拌机的转速）； 3、ORION828型pH计； 4、温度计； 5、HANNA LP2000浊度仪。 四、实验水样各组自定实验水样。 水样参考自配水（高岭土悬浊液）、生活污水、河水等。 五、实验药剂 1、精制硫酸铝Al2(SO4)318H2O溶液； 2、氯化铁FeCl36H2O溶液； 3、聚合氯化铝Al2(OH)mCl6-mn溶液； 4、聚丙烯酰胺PAM溶液（助凝剂）； 5、浓度为10%的HCl溶液（化学纯）； 6、浓度为10%的NaOH溶液（化学纯）。 本实验提供较高浓度的混凝剂和助凝剂，各组可根据自己实验要求进行稀释。 六、实验方案 1、观察矾花于烧杯中加入一定体积的原水并用玻璃棒慢速搅拌，向烧杯中缓慢投加混凝剂并仔细观察，直到矾花的出现。 2、实验水样千差万别，对不同的水样、不同的混凝剂或助凝剂其最佳混凝条件也各不相同。 各组可根据自己的兴趣从以下参考实验方案中进行选择，也可发挥创造力自行确定实验方案。 实验方案参考 （1）选取某种混凝剂，比较其对不同实验水样的混凝效果 （2）选取某种实验水样，比较不同混凝剂的混凝效果 （3）选取某种实验水样，确定某种混凝剂的最佳投加量 （4）选取某种实验水样，确定某种混凝剂的最佳pH值 （5）选取某种实验水样和混凝剂投加量，确定助凝剂的最佳投加量 （6）选取某种实验水样和混凝剂投加量，确定混凝最佳速度梯度注意事项 1、混凝一般分慢速搅拌和快速搅拌阶段，其搅拌速度和搅拌时间可根据实验自行确定； 2、实验过程中需记录水样的名称及浊度、pH值、温度等参数，同时记录所使用混凝剂或助凝剂的种类和浓度以及混凝时的水流速度梯度等； 3、水样的浊度应取多次测量的平均值； 4、在最佳pH值实验中，用来测定pH值的水样，仍倒入原烧杯中； 5、在测定水的浊度用注射管抽吸上清液时，不要扰动底部沉淀物。 同时，各烧杯抽吸的时间间隔应尽量减小。 实验二自由沉淀 一、实验目的 1、观察沉淀过程，加深对自由沉淀特点、基本概念及沉淀规律的理解； 2、掌握颗粒自由沉淀实验的方法，求出沉淀曲线。 二、实验原理浓度较稀的、粒状颗粒的沉淀属于自由沉淀，其特点是静沉过程中颗粒互不干扰、等速下沉，其沉速在层流区符合Stokes公式。 由于水中颗粒的复杂性，颗粒粒径、颗粒比重很难或无法准确地测定，因而沉淀效果、特性无法通过公式求得，而是要通过静沉实验确定。 由于自由沉淀时颗粒是等速下沉，下沉速度与沉淀高度无关，因而自由沉淀可在一般沉淀柱内进行，但其直径应足够大，一般应使D100mm以免颗粒沉淀受柱壁干扰。 图1自由沉淀实验装置图 1、沉淀柱 2、水泵 3、水箱 4、支架 5、气体流量计 6、气体入口 7、排水口 8、取样口一般来说，自由沉淀实验可按以下两个方法进行（一）底部取样法底部取样法的沉淀效率通过曲线积分求得。 设在一水深为H的沉淀柱内进行自由沉淀实验，如图1所示。 将取样口设在水深H处，实验开始时（t=0），整个实验筒内悬浮物颗粒浓度均为C0。 分别在t 1、t 2、tn时刻取样，分别测得浓度为C 1、C 2、Cn。 那么，在时间恰好为t 1、t 2、tn时，沉速为h/t1=u 1、h/t2=u 2、h/tn=un的颗粒恰好通过取样口向下沉，相应地这些颗粒在高度H中已不复存在了。 记pi=Ci/C0，则1-pi代表时间ti内高度H中完全去除的颗粒百分数，pj-pk（kji）代表沉速位于uj和uk之间的颗粒百分数，在时间ti内，这部分颗粒的去除百分数为()/2()jkjkiuuppu?，当j、k无限接近时，()/2()jkjjkjiiuuuppdpuu?。 这样，在时间ti内，沉淀柱的总沉淀效率0 (1)ipjijiuPpdpu?。 实际操作过程中，可绘出p-u曲线并通过积分求出沉淀效率。 （二）中部取样法与底部取样法不同的是，中部取样法将取样口设在沉淀柱有效沉淀高度（H）的中部。 实验开始时，沉淀时间为0，此时沉淀柱内悬浮物分布是均匀的，即每个断面上颗粒的数量与粒径的组成相同，悬浮物浓度为C0（mg/l），此时去除率E=0。 实验开始后，悬浮物在筒内的分布变得不均匀。 不同沉淀时间ti，颗粒下沉到池底的最小沉淀速度ui相应为iitHu?。 严格来说，此时应将实验筒内有效水深H的全部水样取出，测量其悬浮物含量，来计算出ti时间内的沉淀效率。 但这样工作量太大，而且每个实验筒只能求一个沉淀时间的沉淀效率。 为了克服上述弊病，又考虑到实验筒内悬浮物浓度随水深的变化，所以我们提出的实验方法是将取样口装在H/2处，近似地认为该处水样的悬浮物浓度代表整个有效水深内悬浮物的平均浓度。 我们认为这样做在工程上的误差是允许的，而实验及测定工作也可以大为简化，在一个实验筒内就可以多次取样，完成沉淀曲线的实验。 假设此时取样点处水样水样悬浮物浓度为Ci，则颗粒总去除率000011CCCCCPEiii?。 而0CCPii?则反映了ti时未被去除的颗粒（即d 三、实验水样硅藻土自配水。 四、主要实验设备 1、沉淀实验筒直径140mm，工作有效水深（由溢出口下缘到筒底的距离）为2000mm； 2、过滤装置； 3、悬浮物定量分析所需设备。 以SS为评价指标时，定量分析设备包括万分之一电子天平，带盖称量瓶，干燥器，烘箱等；以悬浮物浊度为衡量指标时，定量分析设备为浊度仪。 五、实验步骤 1、将水样倒入搅拌筒中，用泵循环搅拌约5分钟，使水样中悬浮物分布均匀； 2、用泵将水样输入沉淀实验筒，在输入过程中，从筒中取样两次，每次约20ml（若以SS为评价指标时，取样量应提高到100ml并在取样后准确记下水样体积）。 此水样的悬浮物浓度即为实验水样的原始浓度C0； 3、当废水升到溢流口，溢流管流出水后，关紧沉淀实验筒底部阀门，停泵，记下沉淀开始时间。 4、观察静置沉淀现象； 5、隔 5、 10、 20、 30、 45、 60、 75、90分钟，从实验筒底部取样口及中部取样口各取样两次，每次约20ml（若以SS为评价指标时，取样量应提高到100ml并在取样后准确记下水样体积）。 取水样前要先排出取样管中的积水约10ml左右，取水样后测量工作水深的变化； 6、将每一种沉淀时间的两个水样作平行实验，测量其SS值或浊度。 水样SS值的测量步骤如下用滤纸过滤（滤纸应当是已在烘箱内烘干后称量过的），过滤后，再把滤纸放入已准确称量的带盖称量瓶内，在105-110烘箱内烘干后称量滤纸的增重即为水样中悬浮物的重量。 7、分别对底部取样法和中部取样法计算不同沉淀时间t的水样中的悬浮物浓度C，沉淀效率E，以及相应的颗粒沉速u，并画出E-t和E-u的关系曲线。 六、对实验报告的要求 1、提出实验纪录及沉淀曲线。 2、分析实验所得结果，并对底部取样法和中部取样法所得结果进行比较。 3、分析不同工作水深的沉淀曲线，如应用到设计沉淀池，需注意什么问题？实验三过滤 一、实验目的 1、熟悉滤池实验设备和方法； 2、观察滤池反冲洗的情况滤料的水力筛分现象，滤料层膨胀与冲洗强度的关系； 3、观察滤料层的水头损失与工作时间的关系； 4、探求不同滤料层的水质，以了解大部分的过滤效果是在顶上完成的。 二、实验原理过滤是具有孔隙的物料层截留水中杂质从而使水得到澄清的工艺过程。 常用的过滤方式有砂滤、硅藻土涂膜过滤、烧结管微孔过滤、金属丝编织物过滤等。 过滤不仅可以去除水中细小悬浮颗粒杂质，而且细菌病毒及有机物也会随浊度降低而被去除。 为了取得良好的过滤效果，滤料应具有一定级配。 三、实验设备 1、滤池模型 2、浊度仪 3、温度计、秒表、各种玻璃器皿 四、实验步骤 1、熟悉实验设备。 对照实验设备，熟悉滤池及相应的管路系统，包括配水设备、加药装置、过滤柱、滤池进水阀门及流量计、滤池出水阀门、反冲洗进水阀门及流量计、反冲洗出水阀门、测压管等。 2、进行滤料层反冲洗膨胀率与反冲洗强度关系的测定。 首先标出滤料层原始高度及各相应膨胀率的高度，然后打开反冲洗排水阀，再慢慢开启反冲洗进水阀，用自来水对滤料层进行反冲洗，量测一定的膨胀率（10，30，40，50，60，70%）时的流量，并测水温。 3、进行过滤周期运行情况测定。 关闭反冲洗进水阀及排水阀，全部打开滤池出水阀，待滤柱中水面下降到测压管1015cm处时，打开滤池进水阀门，控制流量在L/h，相应滤速m/h，加药量控制在ml/min，Al2(SO4)3药液浓度为1%，相应加药量为mg/l。 约35min后，滤柱中水面达到相对稳定，以此时作过滤周期的起点时刻开始测定，测定间隔15min，测定项目为各测压管水位、进出水浊度、水温。 由于实验时间有限，过滤周期运行2小时左右即可结束。 此时关闭滤池进水阀，滤池出水阀及加药装置。 4、进行过滤后的滤柱反冲洗。 打开反冲洗排水阀，再开反冲洗进水阀，控制滤池膨胀率为50%，观察冲洗水混浊度的变化情况。 5min后，结束实验。 五、实验结果及报告 1、实测并绘制实验设备草图，注明各部分的主要尺寸。 2、计算并填写下列表格。 3、绘制过滤时滤料层水头损失与时间的关系曲线。 4、绘制反冲洗强度与滤料层膨胀率的关系曲线。 5、实验过程中的心得及存在问题。 实验报告日期滤池号滤池直径96mm断面面积滤料当量直径原水及预处理过程平均水温平均滤速 一、滤池反冲洗时间砂层膨胀率观测值（%）冲洗水流量（L/h）冲洗强度（L/sm2）冲洗排水水温（）备注 二、经混凝预处理的过滤加药量=mg/L（以Al2(SO4)3计）混浊度时流量mL/min m/h进水出水水位cm间滤速滤池水面滤层A点滤层B点滤层C点滤层D点滤层E点滤池出水实验四活性污泥性质的测定 一、实验目的1.加深对活性污泥性能，特别是污泥活性的理解。 2.掌握几项污泥性质的测定方法。 3.掌握水分快速测定仪的使用。 二、实验原理活性污泥是人工培养的生物絮凝体，它是由好氧微生物及其吸附的有机物组成的。 活性污泥具有吸附和分解废水中的有机物（也有些可利用无机物质）的能力，显示出生物化学活性。 在生物处理废水的设备运转管理中，除用显微镜观察外，下面几项污泥性质是经常要测定的。 这些指标反映了污泥的活性，它们与剩余污泥排放量及处理效果等都有密切关系。 三、实验设备 (1)水分快速测定仪1台 (2)真空过滤装置1套。 (3)秒表l块。 (4)分析天平1台。 (5)马弗炉1台。 (6)坩埚数个。 (7)定量滤纸数张。 (8)100mL量筒4个。 (9)500mL烧杯2个。 (10)玻璃棒2根。 (11)烘箱1台。 四、实验步骤 (1)污泥沉降比SV()它是指曝气池中取混合均匀的泥水混合液100mL置于100mL量筒中，静置30min后，观察沉降的污泥占整个混合液的比例，记下结果(表6-1)。 (2)污泥浓度MLSS就是单位体积的曝气池混合液中所含污泥的干重，实际上是指混合液悬浮固体的数量，单位为g/L。 测定方法a将滤纸放在105烘箱或水分快速测定仪中干燥至恒重，称量并记录(W1)(见表4-5)b将该滤纸剪好平铺在布氏漏斗上(剪掉的部分滤纸不要丢掉)。 c将测定过沉降比的100mL量筒内的污泥全部倒入漏斗，过滤(用水冲净量筒，水也倒人漏斗)。 d将载有污泥的滤纸移入烘箱(105)或快速水分测定仪中烘干恒重，称量并记录（W2）。 计算污泥浓度(g/L)(滤纸质量+污泥干重)一滤纸质量10 (3)污泥指数SVI污泥指数全称污泥容积指数，是指曝气池混合液经30min静沉后，1g干污泥所占的容积(单位为mL/g)。 计算式如下)g/L()mL/L(10(%)MLSSSVSVI?SVI值能较好地反映出活性污泥的松散程度(活性)和凝聚、沉淀性能。 一般在100左右有为宜。 (4)污泥灰分和挥发性污泥浓度MLVSS挥发性污泥就是挥发性悬浮固体，它包括微生物和有机物，干污泥经灼烧后(600)剩下的灰分称为污泥灰分。 测定方法先将已知恒重的磁坩埚称量并记录(W3)(表4-8-1)，再将测定过污泥干重的滤纸和干污泥一并故入磁坩埚中，先在普通电炉上加热碳化，然后放入马弗炉内(600)烧40min，取出故人干燥器内冷却，称量(Wd)。 计算%100?干污泥质量灰分质量污泥灰分)L/g(1000100?灰分质量干污泥质量MLVSS在一般情况下，MLVSS/MLSS的比值较固定，对于生活污水处理池的活性污泥混合液，其比值常在0.75左右。 五、实验结果mg/L)12（VWWMLSS?式中W1滤纸的净重，mg；W2滤纸及截留悬浮物固体的质量之和，mg。 V水样体积，L。 mg/L)（WW()(3412VWWMLVSS?式中W3坩埚质量，mg；W4坩埚与天机物总质量，mg其余同上式)mL/g()g/L(10(%)MLSSSVSVI? 六、注意事项 (1)测定坩埚质量时，应将坩埚放在马弗炉中灼烧至恒重为止。 (2)由于实验项目多，实验前难备工作要充分，不要弄乱。 (3)仪器设备应按说明调整好，使误差减小。 七、思考题 (1)活性污泥吸附性能指何而言，它对污水底物的去除有何影响 (2)影响活性污泥吸附性能的因素有哪些? (3)活性污泥吸附性能测定的意义。 实验五活性炭吸附 一、实验目的 1、了解吸附剂的吸附性能和吸附原理； 2、测定吸附等温线。 二、实验水样与吸附剂水样采用一定浓度的自配有机物溶液（如浓度为100mg/L的苯酚溶液）。 选定某有机物之前首先需确定该有机物浓度的分析方法。 吸附剂为活性炭，有粉末、粒状和柱状等多种形式。 粉末活性炭的制备过程如下吸附剂经磨细（一般采用通过0.1mm筛孔以下的粒径）、蒸馏水浸泡洗涤后，分别配制成80目和200目，在110下干燥（烘干1小时）后备用。 三、实验方法在恒定温度下，于几个烧杯中加入V（L）溶质浓度为C0（mg/L）的水样，在各烧杯中同时投加不同量m（mg）的活性炭，分别进行搅拌，搅拌时间等于接触时间。 试验过程中，不断测定各杯水样中的溶质浓度C1，直到溶质浓度不变的平衡浓度Ce（mg/L）为止。 由试验结果可以算出单位重量活性炭可吸附的溶质量，即为吸附容量()eV CC?0(/)xmg mgmm?由吸附容量xm和平衡浓度Ce的关系所绘出的曲线为吸附等温线，表示吸附等温线的公式为吸附等温式。 最常用的吸附等温式是弗兰德利希（Freundich）经验公式1nexm?KC。 在双对数坐标纸上，以吸附容量为纵坐标，Ce为横坐标，按静态烧杯实验结果绘图，可得直线，纵坐标上的截距为K值，斜率为1/n值。 由等温线可以比较不同活性炭的吸附效果，并由此计算将所需去除的溶质从初始浓度C0降低到要求浓度，所需投加的粉末活性炭数量。 四、实验步骤 1、在6个500ml的三角烧瓶中分别投加 0、 20、 60、 120、 200、300mg的吸附剂。 然后分别加入250ml实验水样，测定水温。 在振荡器上振荡30min（已接近吸附平衡），用滤纸滤出吸附剂。 2、测定原水及滤出液中酚的浓度。 3、画出各吸附剂的吸附等温线。 并以弗兰德利希方程的形式求出其吸附方程式。 4、如要求含苯酚溶液苯酚浓度去除99%，试选一种吸附剂，对该吸附剂（用原状颗粒）作动态实验，求平均吸附量A；或作静态实验，求平均浓度下的单位吸附量A。 并作比较。 （如时间不允许，此步可不做。 ） 五、实验结果分析 1、评价各种吸附剂对苯酚的吸附能力。 2、为什么要将吸附剂磨细？其吸附能力及吸附速度与原状吸附剂相同吗？ 3、静态吸附与动态吸附有何不同？什么情况下采用？ 4、吸附等温线有何实际意义？实验六生物转盘实验 一、实验目的1.了解生物转盘反应器的基本构造；2.了解生物转盘的挂膜技术；3.掌握生物转盘对废水的处理技术。 二、实验原理生物转盘又称旋转式生物反应器，由盘片、接触反应槽、转轴和驱动装置等部分组成。 盘片成组串联在转轴上，转轴支撑在半圆形反应槽两端的支座上。 转轴约有40浸没在槽内的污水中。 生物转轴运转时，污水在反应槽中顺盘片间隙流动，盘片在转轴带动下缓慢转动，污水中的有机污染物为转盘上的生物膜所吸附。 当这部分盘片转离水面时，盘片表面形成一层污水薄膜，空气中的氧不断地溶解到水膜中，生物膜中的微生物吸收溶解氧，氧化分解被吸附的有机污染物。 盘片转动一周，即进行一次吸附吸氧氧化分解的过程。 转盘不断转动，污染物不断地被氧化分解，生物膜也逐渐变厚，衰老的生物膜在水流剪切力作用下脱落，并随污水排至沉淀池。 转盘转动也使槽中污水不断地被搅动充氧，脱落的生物膜在槽中呈悬浮状态，继续起净化作用，因此生物转盘兼有活性污泥池的功能。 生物转盘示意图 三、实验设备1.生物转盘反应器2.COD快速测定仪3.取样管4.秒表流入流出生物膜A侧面B断面 四、实验步骤1.挂膜和驯化先取约4L的下水道中的污水（近中性含有大量微生物）用水约11的比例稀释后加入槽内，让水体中的微生物自行附着在盘片上生长，待56d后盘片附上一层黏滑物时，可适当地加入一些低负荷废水对膜进行驯化和培养。 待生物膜稳定形成，便可进行污水处理的实验工作。 2.转盘转速对COD去除的影响生物转盘反应器的转盘转速是个重要的操作参数，转数增加有利于提高生物膜固液界面的传质速率，也有利于提高液相的溶解氧浓度，但剪切力的增加加剧了生物膜的剥落。 通过实验不同转速条件下COD的去除情况，确定最佳转盘速度。 3.停留时间对COD去除的影响在最佳转盘转速下，分别测定停留时间为1h、5h、10h、15h、20h、40h下出水COD，确定最佳停留时间。 进而确定对生活污水的COD去除率。 4.分别在 一、 二、三级转盘上刮去少量生物膜样进行镜检，观察微生物分布上有何不同。 五、实验结果分析1.绘制COD去除率与转盘转速的关系曲线，确定最佳转盘转速。 2.绘制COD去除率与污水停留时间的关系曲线，确定最佳停留时间。 3.确定达预期效果时COD面积符合率NA，水力负荷率Nq。 2032/()10/()AqQSNgCOD mdAQNLmdA?式中Q原污水流量，m3/d;S0原污水COD值，g/m3;A转盘盘片全部外表面积，m2 六、注意事项1.转盘转速要保持稳定，设稳压装置。 2.转盘转速不宜过快，否则容易导致生物膜的脱落。 七、思考题1.生物转盘是如何完成对废水的净化？影响生物转盘的处理效率的因素有哪些？2.生物转盘在水处理中与其他活性污泥法相比有何优点？实验七废水中铜的回收 一、实验目的1.了解沉淀法处理重金属的基本原理；2.了解重金属废水处理和利用的一般方法；3.掌握沉淀法回收铜的基本操作；4.学会设计沉淀法回收铜的实验方案 二、实验原理在无线电工业中，印刷线路烂板常利用三氯化铁溶液来刻蚀铜，其反应式如下2Fe3+Cu2Fe2+Cu2+铜板上需要去掉的部分，在三氯化铁溶液的作用下，Cu转化为Cu2+而溶解掉。 印刷电路的烂板溶液是由CuCl2HCl组成，废液的量不多，但CuCl2的浓度较高，有回收利用价值。 制得的Cu2Cl2常用作有机合成的催化剂。 本实验依据铜的化学性质，通过加铁粉还原二价铜为铜粉和一价铜，再利用一价铜的岐化反应，加入铜粉，使二价铜全部还原成一价铜（Cu2Cl2白色沉淀）。 有关反应如下3Cu2+2Fe Cu+2Cu+2Fe2+2Cu+Cu+Cu2+Cu2+2Cl-+Cu Cu2Cl2Cu2O+H2SO4（稀）CuSO4+Cu+H2O2Cu2+SO32-+2Cl+H2O Cu2Cl2+SO42-+2H+ 三、实验装置与试剂1.试验装置 （1）恒温加热磁搅拌器和抽滤装置各1套； （2）其他10mL试管、250mL烧杯、50mL烧杯、100mL量筒、滴管等。 2.试剂 （1）CuCl2HCl废液自配废液，其中CuCl2浓度为200g/L，HCl浓度为130g/L； （2）Fe粉或Fe屑； （3）碳酸钠（含10个结晶水）； （4）亚硫酸钠。 四、实验步骤 （1）用量筒量取60mLCuCl2HCl废液，放入250mL的烧杯中，加入60mL水稀释； （2）加入NaCO310H2O约10g，直至HCl被中和完； （3）加热溶液到约80，边加热边搅拌，分批慢慢加入9g左右的铁粉（注意防止溶液溢出烧杯），直到溶液颜色变浅绿色，并取12滴清液滴入盛有1mL水的小试管中，无白色沉淀方可停止加入铁粉； （4）抽滤，将滤渣移到原烧杯中，加入10mL水和3的硫酸25mL，加热直到无细小气泡产生，抽滤，洗涤滤渣数次，得到红棕色铜粉备用； （5）用量筒量取40mLCuCl2HCl废液，放入250mL的烧杯中，加入40mL水稀释,加入NaCO310H2O约10g，直至HCl被中和完； （6）放入上述铜粉，加热到约80，边加热边搅拌，分批慢慢加入10g左右的NaCl，至溶液呈浅棕色； （7）抽滤，滤渣铜粉回收，滤液倒入已加有1gNaSO3和2mL浓HCl的1L水中，搅拌后抽滤，即得Cu2Cl2的白色沉淀； （8）将白色沉淀转移到小烧杯里，放入干燥器内，24h后称重。 五、实验结果分析用下式计算回收率12100%mm?回收率式中m1白色沉淀的质量，g;m2原样本溶液CuCl2折算后的质量，g。 六、实验结果讨论1.除了本实验介绍的操作方法，还有哪些方法可制备Cu2Cl2？2.本实验操作中要注意什么？实验八酸性水过滤中和 一、实验目的1.了解滤率与酸性废水浓度、出水pH之间的关系；2.掌握酸性废水过滤中和处理的原理与工艺；3.了解鼓风曝气吹脱对去除水中游离CO2的效果。 二、实验原理酸性废水流过碱性滤料时与滤料进行中和反应的方法称为过滤中和法。 过滤中和法与投药中和法相比，具有操作方便、运行费用低及产生沉渣少（是废水量的0.5）等优点，但不适于中和高浓度酸性废水。 工厂排放的酸性废水可分为三类含有强酸（如HCl、HNO3），其钙盐易溶解于水；含有强酸（H2SO4），其钙盐难溶解于水；含有弱酸（如CO2，CH3COOH）。 碱性滤料主要有石灰石、白云石和大理石等。 其中石灰石和大理石的主要成分是CaCO3，白云石的主要成分是CaCO3MgCO3。 中和第类酸性废水，各种滤料均可利用，反应后生成易溶于水的盐类而不沉淀。 但废水中酸的浓度不能过高，否则滤料消耗快，给处理造成一定的困难，其极限浓度为20g/L。 中和第类酸性废水时，如采用石灰石滤料，因反应后生成的钙盐难溶于水，会附着在滤料表面，阻碍滤料和酸的接触，减慢中和反应速率，因此极限浓度应根据实验确定，若无实验资料，可采用3g/L。 如用白云石滤料，由于生成的MgSO4溶解度很大，产生的沉淀仅为石灰石的一半，因而废水中H2SO4浓度可采用5g/L，但白云石反应速率较石灰石慢，这影响了它的应用。 中和第类酸性废水时，弱酸与碳酸盐反应速率很慢，滤速应适当减小。 当采用石灰石为滤料时，其中和反应方程式如下2HCl+CaCO3CaCl2+H2O+CO22HNO3+CaCO3Ca(NO3)2+H2O+CO2H2SO4+CaCO3CaSO4+H2O+CO2当H2SO4浓度在25g/L范围内，用白云石作滤料时，反应式如下2H2SO4+CaCO3MgCO3CaSO4+MgSO4+2H2O+2CO2过滤中和设备主要有重力式中和滤池、等速升流式膨胀中和滤池和变速升流式膨胀中和滤池三种。 重力式普通中和滤池滤料粒径大（3080mm），滤速慢（小于5m/h），故体积庞大，处理效果较差。 等速升流式膨胀中和滤池滤料颗粒小（0.53mm）,滤速快（5070m/h），水流由下向上流动，使滤料互相碰撞摩擦，表面不断更新，故处理效果好，沉渣量也少。 变速升流式膨胀中和滤池是一种倒锥形变速中和塔，滤料粒径为0.56mm，下部的大滤料在大滤速条件下工作，上部小滤料在小滤速条件下工作，从而使滤料层不同粒径的颗粒都能均匀地膨胀，因而大颗粒不结垢或少结垢，小颗粒不至于流失。 变速升流膨胀滤池的中和效果优于前两种滤池，但建造费用也较高。 当酸性废水浓度较高或滤率较大时，过滤中和后出流中含有大量的CO2，使出水pH偏低（pH为5左右），此时，可用吹脱法去除CO2，提高pH值。 三、实验装置与设备1.实验装置由吸水池、水泵、恒压高位水箱和石灰石过滤中和柱等组成，如图所示。 酸性废水过滤中和实验装置示意图1.吸水池；2.水泵；3.恒压高位水箱；4.溢流管；5.旋塞；6.过滤中和柱；7.出流管；8.出水池2.实验设备和仪器仪表 （1）过滤中和柱有机玻璃制，HD（内径）=2m0.09m，1根。 （2）吸水池硬塑料制，1m（长）1m（宽）1m（高），1只。 （3）恒压高位水箱硬塑料制，0.5m（长）0.25m（宽）0.25m（高），1只。 （4）出水池硬塑料制，0.3m（长）0.3m（宽）0.3m（高），1只。 （5）pH计1台。 （6）量筒1000mL，1只。 （7）秒表1块。 （8）塑料耐酸泵1台。 12345876 四、实验步骤1.过滤中和 （1）将颗粒直径为0.53mm的石灰石装入中和柱，装料高度为0.8m左右。 （2）用工业硫酸或盐酸配制层一定浓度的酸性废水（各组配制的浓度应不同，范围在0.10.3之间），并取200mL水样测定pH和酸度。 （3）启动水泵，将酸性废水提升到高位水箱。 （4）用旋塞5调节流量，同时在出流管出口处用体积法测定流量，每组完成4个滤率的实验，建议滤率采用 40、 60、 80、100m/h，观察中和过程出现的现象。 （5）稳定5min后，用250mL具塞玻璃取样瓶取出出水水样，测定每种滤率出水的pH和酸度。 五、实验结果分析 （1）记录实验设备及操作基本参数实验日期年月日过滤中和柱直径d=cm面积A=cm2滤料高度h=m滤料体积V=cm3酸性废水浓度c0=mmol/L pH= (2)过滤中和实验数据记录时间t/s或min体积V/L流量测定流量Q/(LMin-1)滤率(Q/A)(mh-1)pH中和效率（c0-ci）100/c0）/实验九城市污水处理系统模型 一、实验目的1.了解城市污水处理系统的构成和功能；2.了解城市污水处理工艺；3.了解城市污水处理的常用设备；4.了解污泥处置的常用工艺和设备。 二、城市污水处理系统的构成和功能城市废水处理系统由三部分组成收集和输送城市雨污水的排水管道系统；污水无害化处理系统；污水深度处理和再利用系统。 1.城市排水管道系统将城市废水和雨水收集并输送到污水或雨水泵站、污水处理厂或受纳水休的管道系统称为城市排水管道系统。 2.废水无害化处理系统采用物理、化学和生物处理法将城市废水中所含各种形态的污染物质加以分离去除、或转化为无害和稳定的物质，从而使废水得到净化的处理系统，称为城市废水无害化处理系统。 废水无害化处理系统还包括污泥处理，主要处理由沉淀池排出的沉淀污泥和从生物处理系统排出