环境工程学实验指导书

苏州科技学院环境科学与工程学院中心试验室20237月学生试验守则试验报告的力量。进展试验必需遵守：并进展补课；仪器设备、试验原理、试验步骤、记录表格等；的仪器设备；操作、细心观看、认真进展数据测量；检验试验的正确性；教师报告，视损失状况酌情赔偿；开试验室；成员的名称，以便教师检验。如有不符合要求者，应重做；试验一混凝试验分散在水中的胶体颗粒带有负电荷，同时在布朗运动及外表水化作用下，成矾花。PH及处理过程中的水力条件等因素有亲热的关系。一、试验目的：1、把握水和废水混凝处理的最正确混凝条件〔投药量、pH及水力条件〕确实定方法；2、加深对混凝机理的理解；3、了解混凝过程中分散和絮凝的作用及其表现特征；4、了解絮体的产生及其聚拢增大的根本过程；5、深入理解不同混凝剂混凝效果的差异及pH值对混凝效果的影响；二、试验原理：胶体颗粒带有肯定的电荷，它们之间的静电斥力是胶体颗粒长期处于稳定的分散悬浮状态的主要缘由，胶粒所带的电荷即电动电位称ξ，ξ位的凹凸打算了胶体颗粒之间斥力的大小及胶体颗粒的稳定性程度，胶粒的ξ位越高，胶体颗粒的稳定性越高。胶体颗粒的ξ位通过在肯定外加电压下带电颗粒的电泳迁移率计算：KHDKK6； 3.1416；——水的粘度〔Pa·S〔此取101PaS； ——颗粒电泳迁移率〔m/s/V/cm；——电场强度梯度〔V/c；

。水通常，10-200mv之间，一般自然水体中胶体颗粒的电位约在-30mv以上，投加混凝剂以后，只要该电位降至-15mv左右，即可得到较0时，往往不是最正确混凝效果。投加混凝剂的多少，直接影响混凝的效果。投加量缺乏或投加量过多，均通过试验的方法加以确定。〔Al2(SO4)3〕Al(Ⅲ)化合物对胶体颗粒的脱稳效果不仅受投量、水中胶体颗粒的浓度影响，同时还受水PH的影响。它们就会消灭溶解现象而生成带负电荷，不能发挥很好混凝效果的络合离子。水力条件对混凝效果有重大的影响，水中投加混凝剂后，胶体颗粒发生分散电位，2min〔混合〕阶段完毕以后，脱稳的颗粒即开头相互接触、聚合。此阶段要求水流具有由强至弱的混合强度。以一方面保证脱稳的颗粒间相互接触的机率，另一方面防止已形成的絮体被水力剪切作用而打破，一般要求混合速度由大变小，通常GGTG70～20GT104-15之间为宜。三、试验仪器、装置试验搅拌机示意图1——电机 2——烧杯 3——搅拌桨 4——传动齿轮1000ml6〔1ml2ml5ml50ml1个；Al2(S43〔10g/FeS4〔10g/、10%NaOH10%HCL溶液、滴管、周密pH试纸、一般滤纸假设干、原水水样1桶四、试验内容以及步骤：、确定最正确混凝剂和最小投药量1、测定原水特征〔水温、pH、浊度〕启动搅拌器，使搅拌器处于慢速搅拌状态，向烧杯中投加已配置的Al2(SO4)3和FeSO4混凝剂，直至杯中消灭矾花为止，此时的混凝剂投量即为形成矾花的最小投量。静沉10分钟，观看矾花的形成，并推断最正确混凝剂。、测定最正确投药量〔1～6〕并将他们按挨次安放在搅拌器上。2、依据A11号杯的投加量；22～51.0、1.5、2.0、3.0、4.0倍。3、各组用移液管一一对应将上述混凝剂量移入6个编号〔1～6〕的小试管中，备用。3中所备的混凝剂一一对应参加烧杯中，并同时开头计时，进展快速混合，转速约150r/min，50r/min，8min。50ml注射器，分别从烧杯中取上清液，马上永光电式浊度仪分别测定水浊度，并记录。6、分析浊度与投加量的关系，找出相应的最正确投药量。pH值16个烧杯编号～6600ml10％得HCLNaOH溶液将原水的pH3，4，5，7，8，9。26个小试管分别装入最正确投药量的混凝剂，备用。烧杯〕置于搅拌器上，开启搅拌器，同时分别将一样数量的最正确投药量的混凝剂参加各个水样中，并开头计时，按最正确投药量试验的操作步骤重复。50ml注射器分别从各烧杯中取出上清液，马上用光电浊度仪分别测定其水浊度。pH值。五、思考题中是如何实现混凝对水力条件的要求的？试依据试验结果说明混凝剂投量对混凝效果的影响。依据试验结果，你认为硫酸铝和硫酸亚铁的混凝剂效果哪种更好些，为什么?试验二过滤试验过滤是通过滤料去除水中杂质从而使水得到澄清的工艺过程。过滤不仅可本试验承受石英砂为滤料。一、试验目的：1、把握清洁滤料层过滤时水头损失的变化规律及其计算方法；2、进一步深化理解过滤的根本机理；3、深入理解反冲洗强度与滤料层膨胀高度间的关系。二、试验原理：1、过滤本试验承受单层均匀石英砂滤料进展过滤试验，过滤过程中，原水从过滤柱的上部流入，依次经过滤料层、承托层、集水区，从滤柱的底部流出，在清水过滤过程中，主要考察清洁滤料层随过滤速度的变化，其各滤料层的水头损各滤料层内的水头损失不随过滤时间的变化而变化。在原混水的过滤过程中，滤料层通过对混水中杂质的机械截留时间而使水加的速度要比原混水过滤时快，且其出水水质要比前者好。在过滤过程中，随滤料层截污量的增加，滤层的孔隙度m减小，水流穿过〔H〕计算： K(1m)2 b 1.751 H ( )2L ( )L 2gm3 d0

0 g m2 d 0d0——滤料粒径〔cm〕 ——过滤速度〔cm/s〕0L——滤料层厚度〔cm〕0 ——水的运动粘滞系数〔cm2/s〕 0.8V为滤料层体积〕本试验承受清水过滤。2、反冲洗为了保证过滤后的出水水质及过滤速度，过滤一段时间后，需要对滤料层e：L-Le= L0

*100%L——滤料层膨胀后的厚度〔cm〕e——滤料层膨胀率〔％〕三、试验装置：滤滤柱液位计水箱1、滤料层 2、承托层 3、水泵 4、水泵进水阀5、过滤进水阀6、过滤出水阀 7、过滤出水流量计8、放空阀 9、测压管阀 10、反冲洗进水阀11、反冲进水流量计四、试验步骤：并记录。、翻开水泵进水管、水泵开关及各测压管开关；25l/h，待测压管中水位稳定后，读取各测压管中的水位值，并加以记录；、增大过滤流量，使进水流量依次为50l/h、100l/h、150l/h、200l/h、250l/h，重复步骤〔2，进展读数和记录；、关闭过滤进水阀门，关闭水泵及各测压管；、用卷尺测量各测压管间滤料层的厚度及滤料层的总高度，记录；、依据测定结果作出滤速与各测压管水头损失值间的关系曲线并进展分析。2、滤柱反冲洗试验、量出滤料层的原厚度；1000l/h,使滤料层膨胀完全膨胀，待滤料层外表稳定后，记录此时的滤料层高度；、重复〔2〕900l/h、800l/h、700l/h、600l/h、500l/h、400l/h、300l/h，待滤料层外表稳定后，记录对应的滤料层高度。、作出反冲洗流量与滤料层膨胀率之间的关系曲线并加以分析。五、思考题水过滤过程中各测压管间的水头损失是根本相等的缘由。2．你认为本试验是否存在什么问题?可作怎样的改进?活性污泥处理过程中曝气设备的作用是使空气、活性污泥和污染物三者充分混合，使活性污泥处于悬浮状态，促使氧气从气相转移到液相，从液相转移到活性污泥中，以保证微生物有足够的氧对有机污染物进展氧化降解。由于氧的供给是保证生化处理过程正常进展的主要因素之一，因而工程设计人员和操KLa，评价曝气设备的供氧力量和动力效率，为合理的选择曝气设备供给理论依据。一、试验目的通过本试验，主要到达以下几方面的目的：把握测定曝气设备的氧总转移系数和充氧力量的方法；把握测定修正系数α、β的方法；了解各种测定方法和数据整理的方法和特点。二、试验原理评价曝气设备充氧力量的方法有两种：不稳定状态下的曝气试验。试验过程中，水样中溶解氧的浓度是变化的，由零到饱和浓度随时间而增加，并在到达饱和浓度时水中的DO值保持恒定；(2)DO浓度保持不变。本试验可用清水或典型的污水在试验室内进展试验，也可在生产运行条件下进展。由于条件的限制，本试验仅进展在试验室条件下进展的清水和污水在不稳定状态下的曝气试验，其原理如下：用清水和污水进展试验室的曝气试验时，先用无水亚硫酸钠〔或氮气〕进展消氧〔脱氧度上升到接近饱和的水平。假定在曝气过程中，液体是完全混合的，氧向水中DO浓度(C)t的变化规律可用下式表示：dCdtK (C C)dtLa s(mg/lh)；CCs所需的时间，是气液界面阻力和界面面积的函数。(或污水)的溶解氧饱和浓度(mg／l);Ct时水中的实际溶解氧浓度(mg／1)常数tC值后，tKLa，如以下图所示，ln(Cs-C)(mg/l)sln(CC)t的关系曲线图s在同一条件下，氧在清水与污水转移速率的不同，并导致水中氧的饱和浓度也不一样。此外，由于曝气设备的性能特征参数均是在清水中的试验条件下得出的，因而要合理的选择在污水处理中使用的曝气设备，必需考虑污水水质与清水水质的不同对曝气设备性能的影响，即必需考虑氧在污水转移速率与其在清水中转移速率的不同。为此，引入氧转移速率的修正系数α和溶解氧饱和度的修正系数β的概念。α和β的定义分别为：α=KLaw/KLa β=Csw/Csγt,因而氧在污水中转移的根本公式为：dC/dt=Kaw(Caw-C)-γtL式中：Kaw——氧在污水的总转移系数〔l/min〕L(mg／1)；〔mg/lh〕〔mg/l〕dC/dt——污水中氧的转移速率〔mg/lh〕Cs值及Kaw，Cawγtα和β值。L三、试验装置与设备1、试验装置4套曝气槽系统，包括有机玻璃曝气槽、溶氧仪和充氧泵等设备，如以下图所示。溶氧仪溶氧仪充氧泵曝气试验装置2、试验设备及仪器仪表1台无水亚硫酸钠(化学纯)假设干氯化钴催化剂(4)温度计(0~50℃) 1支(5)pH试纸(中性范围)四、试验内容及步骤1、试验预备溶氧仪的校正①溶氧仪探头电解质的配制和安装；②将电极浸入10％的亚硫酸钠(配制时用温水将亚硫酸钠溶化)溶液中，10min后校正零点；③将电极从亚硫酸钠溶液中取出，用清水冲洗后放在空气中轻轻晃动电极相应水温下的饱和值；④重复②③两步，使溶解氧仪的校正到达抱负的状态，备用。水样的配制亚硫酸钠的用量要适当(可作试验，用氯化钴作催化剂)，以略过量为好。备用②用污水处理厂曝气池出水上清液作污水水样。同样用10％的亚硫酸钠溶液(可作试验)、以略过量为好，备用。注：消氧剂亚硫酸钠的用量可用如下方法确定：先测定水样中的溶解氧[DO]值，然后用下式计算所需的亚硫酸钠量G：2Na2SO3+O2=2Na2SO4G=[Do]

×8×V×l.5(mg)原水样式中：G——亚硫酸钠的用量(mg)：(mg／1)；V———原水的体积(1)；1.5——安全系数。、Cs的测定(蒸馏水);将溶氧仪探放入水中适当位置,并翻开电源;开启充氧泵进展曝气,开启溶解氧仪,同时开头计时;记录不同时刻水中溶解氧DO的浓度值并观看其变化,直至水中落解氧到达稳定饱和为止；关闭充氧泵和溶氧仪;KLa值KLaw、Caw的测定向曝气槽中装入适量已消去溶解氧的污水水样〔蒸馏水；(2)～(5)步，但溶氧仪不关闭。〔低〕由于停顿曝气后，Law为零，则有：dC/dt=γt 4-5所示的形式。In(Cs—C)~tKLaw值γt值，便可以利用上面介绍的有关关系式求出污水中的KLaw、Caw的测定4、α、β值的测定KLaCs和污水水样曝气试验中所测定Klaw、Caw值，即可计算α、β值。五、试验思考题1、测定α、β的意义何在?影响α、β的因素有哪些？2、试述曝气在污水生物处理中的作用。KLawKLa值的缘由。4、试比较试验数据的分析方法，你认为哪一种误差小些？试验四 除尘试验一、试验目的通过试验把握布袋式除尘器的构造形式及运行操作，进一步提高对除尘器除尘机理的生疏。二、原理、用途及特点：此装置为布袋除尘器，它是过滤式除尘器的一种，是使含尘气流通过过滤材料将粉尘分别捕集的装置。这种装置主要承受纤维织物作滤料，常用在工业尾气的除尘方面。它的除尘效率一般可达99%以上。虽然它是最古老的除尘方法之一，但由于它效率高、性能稳定牢靠、操作简洁、因而获得越来越广泛的应用。其主要原理是：含尘气流从进气管进入，从下部进入圆筒形滤袋，在通过滤料的孔隙时，粉尘被捕集与滤料上，透过滤料的清洁气体由排气管排出。沉积在滤料上的粉尘，可在振动的作用下从滤料外表脱落，落入灰斗中。由于滤料本身网孔较大，因而颖滤料的除尘效率较低，粉尘因截流、惯性碰撞、静它成为袋式除尘器的主要过滤层，提高了除尘效率。滤布只不过起着形成粉层会把有些已附在滤料上的细小粉尘挤压过去，使除尘效率显著下降。另外，假设除尘器阻力过高，还会使除尘系统的处理气量显著下降，影响生产系统的排风效果。因此，除尘器阻力到达肯定数值后，要准时清灰。三、主要技术参数及指标：处理气量100m3/h1m/min环境温度：5℃～40℃设备净化效率大于99%设备压损：800～1200Pa四、试验设备系统组成和作用机械振打布袋除尘器试验系统如下图，从右向左说明如下：口管道流速和流量；自动粉尘〔试验所用粉尘为医用级滑石粉〕加料装置(承受调速电机)，用于配置不同浓度的含灰气体；测定管道流速；力损失；〔；测定管道流速；风量调整阀，用于调整系统风量；高压离心通风机，为系统运行供给动力；仪表电控箱，用于系统的运行掌握。五、操作步骤：1、首先检查设备系统外况和全部电气连接线有无特别〔U型压力计内部水量适当、卸灰装置是否安装紧固等，一切正常后开头操作；2、翻开电控箱总开关，合上触电保护开关；3、在风量调整阀关闭的状态下，启动电控箱面板上的主风机开关；4〔得，也可通过比托管测定入口管段的动压和流速、流量〕15G1

G

参加到自动发尘装置灰斗，然后启动自动1发尘装置电机，并可调整转速掌握加灰速率；16、当U型压差计显示的除尘器压力损阻上升到1000Pa时，先可在主风机正常运行的状况下启动振打电机2min进展清灰即可，振打电机的启动频率取决于入〔如在处理风量较大的运行工况以上方式清灰后设备压降仍连续上升到1500Pa以上时，则须关闭风机、停顿进气，振打滤袋5min，使布工作〕7、试验完毕后依次关闭发尘装置、主风机，然后启动振打电机进展清灰5min，待设备内粉尘沉降后，清理卸灰装置。S8G；S9、按下式计算出除尘器的去除效率η；Gs100%j Gj式中：——除尘效率，%j10、关闭掌握箱主电源；11、试验完毕，检查设备状况，整理好试验用的仪表、设备，计算、整理试验数据，没有问题后离开。六、留意事项：1、必需生疏仪器的使用方法；2、留意准时清灰；再次使用，要先将装置内的灰尘清干净再使用；4、滤袋使用到肯定时间，要进展更换。七、设备与附件的组成：1、自动发尘加料装置 1套2、有机玻璃喇叭型进灰均流管段 1套、置(调速电机及调速器1套)、 1套4、有机玻璃制布袋除尘器(800mm×600mm)： 1套5、滤袋材质为：涤纶针刺毡覆膜滤袋、滤袋过滤面积、Φ160×700mm、滤袋6个、6、粉尘卸灰装置、接灰斗1套、7、监测口28、连接收段、1套9、进出口风