水質工程學實驗指導書(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 分鐘。待清水中溶解氧及亞硫酸根離子全部除去后，開始計時，繼續曝氣，并用溶解氧測定儀每隔1分鐘測定1次溶解氧。測氧探頭應置于水半深處。曝氣至溶解氧不再明顯增加為止，即認為接近飽和。數據記入表中。采用如下運行參數：穿孔管鼓風曝氣強度2～5m3/m2；葉輪表面曝氣的葉輪圓周線速度2～5米/秒，葉輪浸深2～4cm。實驗結束。注：穿孔管鼓風曝氣與葉輪表面曝氣的步驟相似，只有步驟4采用的曝氣裝置不一樣。五、實驗結果記錄與整理實驗記錄記錄表格見后。實驗結果整理（1）對兩種曝氣裝置的充氧試驗分別以時間t為橫坐標，以水中溶解氧濃度為縱坐標繪制充氧曲線，任取兩點計算KLa。（2）對兩種曝氣裝置的充氧試驗分別作出lg（CS－C）～t曲線，由此確定KLa。并與第1種方法的結果比較。（3）分別計算兩曝氣設備的充氧量、氧吸收率和動力效率，并比較之。六、實驗結果討論清水充氧的原理及其影響因素是什么？測定氧總傳質系數KLa有何意義？你能否根據這個實驗設計一個求常數α、β的實驗方案？比較兩種曝氣裝置各有什么優缺點。４５江西理工大學給水排水教研室葉輪表面曝氣充氧實驗記錄序號水槽運行條件飽和溶解氧水槽中水的溶解氧的變化（mg/l）KLa充氧量kg/h氧利用系數備注直徑m水深m容積m3葉輪直徑m轉速轉/分線速度m/s浸深cm水溫℃理論mg/l實測mg/l充氧過程（分）12345678910111213141512穿孔管鼓風曝氣充氧實驗記錄序號水槽穿孔管運行條件飽和溶解氧水槽中溶解氧變化（mg/l）KLa充氧量kg/h氧利用系數備注直徑m水深m容積m3管徑mm孔徑mm孔數個風量m3/h風壓kg/cm2水溫℃曝氣強度m3/m2h理論mg/l實測mg/l充氧過程（分）12345678910111213141512 實驗四、污泥比阻的測定一、實驗目的進一步加深理解污泥比阻的概念。通過測定污泥比阻評價污泥脫水性能。通過化學調理污泥絮凝，測定混凝劑的最佳投量。二、實驗原理污泥比阻是衡量污泥過濾特性的綜合性指標，其物理意義是：單位重量的污泥在一定壓力下過濾時，單位過濾面積上的阻力，求此值得作用是比較不同的污泥（或同一種污泥加入不同量的混凝劑后）的過濾性能。污泥比阻愈大，過濾性能愈差。由泊塞－達西（Pliselles－Darcys）定律得出的過濾基本方程為：式中：V－濾過液體積（cm3） T－過濾時間（秒） P－真空度（g/cm2） A－過濾面積（cm2） C－單位體積濾液所得干固體重量（g/cm3） r－污泥比阻抗（cm/g） Rm－過濾介質的初始阻抗（） μ－濾液濃度（g/（cms））；當忽略濾液固體濃度時，有 （g/cm3）式中：C0－原污泥固體濃度（g/cm3） Cb－泥餅固體濃度（g/cm3）方程中代表濾餅層產生的阻力；代表過濾介質產生的阻力。在定壓條件下過濾，當t＝0，V＝0，當t＝t,V＝V時，將上式積分，可得：采用布式漏斗真空過濾實驗所得數據繪制t/V～V關系曲線，可得一直線。由直線斜率K可求得污泥比阻：因此在污泥過濾過程中，過濾速度明顯地受到污泥化學組成、顆粒形狀、大小以及液相成分的影響。所以一般污泥在過濾前需要投加混凝劑以凝聚小的顆粒和減少細小顆粒的移動，細小顆粒的移動可以使過濾介質和泥餅緊結，致使過濾速率明顯地降低。所用混凝劑常有氯化鐵，石灰或高分子電解質?；炷齽┑耐都臃绞胶妥罴淹读烤赏ㄟ^測定污泥比阻來確定。凝聚效果越好，污泥比阻就越小。一般混凝劑投量與比阻之間具有下圖的關系，由圖可求得最佳投量。三、實驗裝置與設備抽濾裝置真空泵10％FeCl3溶液秒表量筒鋼尺濾紙四、實驗步驟測定原污泥的固體濃度分別在盛有100ml污泥的燒杯中加入3ml、5ml 10％的FeCl3溶液。在布式漏斗里放上濾紙并用水潤濕，啟動真空泵使濾紙貼緊漏斗底面，然后測量面積A。關閉真空泵，將調理好的100ml污泥注入漏斗中，利用重力過濾一分鐘，同時記錄量筒內的濾液體積V0。啟動真空泵，迅速調節并穩定真空度為300g/cm2，每隔一分鐘記錄量筒內相應的濾液體積直到真空破壞。分別測量濾液溫度，濾餅厚度以及濾餅的固體濃度。撇去漏斗里的濾餅紙后，裝上新濾紙。注入另外一種調理好的污泥重復上述實驗。五、實驗記錄及結果整理實驗記錄按下表記錄實驗數據：實驗號No原污泥固體濃度過濾面積濾餅厚度濾餅固體濃度混凝劑投量真空度濾液溫度濾液粘度（查表）時間t（秒）吸濾筒液V1（ml）濾液量V＝V1－V0(ml)t/V（秒/ml）060120180240實驗結果整理（1）繪制t/V～V曲線，求出直線斜率；（2）計算單位體積濾液所得干固體濾餅重量c；（3）計算污泥比阻；（4）繪制混凝劑用量與污泥比阻關系曲線并估計混凝劑最佳投藥量。六、實驗結果討論測定污泥比阻的整個過程為什么要求真空壓力保持穩定？實驗五、《水處理設施演示實驗》一、實驗目的進一步加深理解水質工程學相關構筑物的反應機理。通過現場演示，使學生掌握和了解水處理技術實踐環節。二、教學基本要求本實驗要求學生認真思考，積極動手，全面了解各種水處理實驗設備的結構，處理工藝和處理過程，達到實驗的目的。三、實驗選題給水工程演示實驗系列排水工程演示實驗系列四、說明實驗總計劃學時為12學時，配合《水質工程學》課程安排，在課程講解后，安排實驗，每周為4學時，實驗前要求學生應做好預習工作。課后寫實驗體會并上交實習報告。五、參考書目嚴煦世編《給水工程》、張自杰編《排水工程》第四版、李圭白《水質工程學》中國建筑工業出版社。六、實驗項目一覽表實驗室名稱：給排水實驗室 課程名稱：《水質工程學》適用專業：給水排水工程 總學時：12學時具體內容如a~t所示。a、機械反應斜板沉淀池演示實驗一、作用與原理用機械混和反應，雖然消耗一些電能以及增加一些機械維修工作，但反應效果好，對泵水水量、水質和水溫變化適應性強，同時耗礬量也少，總的來說機械反應穩定性好(穩妥)。沉淀池是采用異向流斜板沉淀池，它主要是增大沉淀面積，因而提高了單位面積產水量，是目前沉淀最理想的一種高效水處理裝置。二、主要技術數據機械反應停留15分鐘(即反應時間15分鐘)。斜板沉淀池，斜板采用厚度為2毫米的有機玻璃板，水平傾角=60度。表面負荷率取10米3/時米2(=)三、處理水量處理水量：～～。反 應：20～15～10分鐘。四、安裝沉淀池整套安裝在操作實驗臺上，接通所屬閥門管道，按法蘭片順序對號入座。五、操作連接進水閥門并接通攪拌裝置電機電源，沉淀池即能自動工作。六、維護和保養實驗結束后，打開放清閥，清洗放清。b、接觸氧化池演示實驗一、作用及原理接觸氧化池是浸沒在污水中的生物濾池，池內裝有軟性填料以有利于微生物的附著棲息，空氣以氣泡形式從底部進入池中的曝氣頭，和廢水及填料充分接觸，在這過程中，有機物質微生物所溶解。二、材質及作用該設備采用透明有機玻璃制作，配有軟性填料一套、曝氣頭1套、廢水進水管一組，配有空氣壓縮面一臺、進水廢水箱一套及進水泵一臺，以便于學生觀察它的構造及曝氣過程中的工作原理，可以在污水處理試驗中得到實用數據。三、處理水量按停留時間長短計算。四、安裝該池整套安裝在實驗操作儀器臺上，設備附件按序號連接并固定在儀器臺上。五、運行操作先將廢水進水，打開進水泵閥門后啟動進水泵。開啟空氣壓縮機，打開空氣進氣閥，進入曝氣頭。按停留時間長短處理水量，達到實驗目的。六、維護保養實驗結束后，關閉所有電源，打開全部放清閥，清洗放清。c、圓型曝氣池演示實驗一、原理用機械來帶動泵型葉輪旋轉，旋轉時不