環(huán)境工程學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書

1、環(huán)境工程學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書蘇州科技學(xué)院環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院中心實(shí)驗(yàn)室2013年7月學(xué)生實(shí)驗(yàn)守則環(huán)境工程學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)康脑谟趯旧纤鶎W(xué)的理論知識(shí)，通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證增強(qiáng)動(dòng)手能力、掌握操作技能、測(cè)量方法和培養(yǎng)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、整理實(shí)驗(yàn)成果及編寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告的能力。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)必須遵守：一、遵守上課時(shí)間，不得遲到及無故缺課。因故不能上課者必須及時(shí)請(qǐng)假并進(jìn)行補(bǔ)課；二、實(shí)驗(yàn)課前必須預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)講義中有關(guān)內(nèi)容，了解本次實(shí)驗(yàn)的目的、要求、儀器設(shè)備、實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟、記錄表格等；三、進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室內(nèi)必須嚴(yán)肅認(rèn)真、不得喧嘩。不得亂動(dòng)其它與本實(shí)驗(yàn)無關(guān)的儀器設(shè)備；四、開始實(shí)驗(yàn)之前，要先對(duì)照實(shí)物了解儀器設(shè)備的使用方法，弄清實(shí)驗(yàn)步驟，做好實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作

2、，然后再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)小組成員應(yīng)互相配合，精心操作、細(xì)心觀察、認(rèn)真進(jìn)行數(shù)據(jù)測(cè)量；五、實(shí)驗(yàn)過程中應(yīng)按照教師要求及時(shí)對(duì)所測(cè)量的數(shù)據(jù)進(jìn)行認(rèn)真整理，以便檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)的正確性；六、愛護(hù)儀器設(shè)備和其它公共財(cái)物，如有損壞，應(yīng)查清責(zé)任，立即向指導(dǎo)教師報(bào)告，視損失情況酌情賠償；七、實(shí)驗(yàn)完畢應(yīng)報(bào)告指導(dǎo)教師，經(jīng)許可后將儀器設(shè)備恢復(fù)原狀后，方可離開實(shí)驗(yàn)室；八、實(shí)驗(yàn)報(bào)告應(yīng)力求書寫工整，圖表清晰，成果正確。并寫上同實(shí)驗(yàn)小組成員的名稱，以便教師檢驗(yàn)。如有不符合要求者，應(yīng)重做；實(shí)驗(yàn)一混凝實(shí)驗(yàn)分散在水中的膠體顆粒帶有負(fù)電荷，同時(shí)在布朗運(yùn)動(dòng)及表面水化作用下，處于穩(wěn)定狀態(tài)，不能依靠其自身的重力而發(fā)生自然下沉，而向這種水中投加混凝劑，通

3、過電性中和或吸附架橋作用，而使膠粒脫穩(wěn)，顆粒相互凝聚在一起形成磯花?；炷幚淼男Ч粌H與混凝劑的投量有關(guān)，同時(shí)還與被處理水的PH、水溫及處理過程中的水力條件等因素有密切的關(guān)系。一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?掌握水和廢水混凝處理的最佳混凝條件（投藥量、pH及水力條件）的確定方法；2、加深對(duì)混凝機(jī)理的理解；3、了解混凝過程中凝聚和絮凝的作用及其表現(xiàn)特征；4、了解絮體的產(chǎn)生及其聚集增大的基本過程；5、深入理解不同混凝劑混凝效果的差別及pH值對(duì)混凝效果的影響；二、實(shí)驗(yàn)原理：膠體顆粒帶有一定的電荷，它們之間的靜電斥力是膠體顆粒長(zhǎng)期處于穩(wěn)定的分散懸浮狀態(tài)的主要原因，膠粒所帶的電荷即電動(dòng)電位稱E，E位的高低決定了膠體顆粒

4、之間斥力的大小及膠體顆粒的穩(wěn)定性程度，膠粒的E位越高，膠體顆粒的穩(wěn)定性越高。膠體顆粒的E位通過在一定外加電壓下帶電顆粒的電泳遷移率計(jì)算：K八-HD式中：K微粒形狀系數(shù)，對(duì)于圓球體K=6；二一一系數(shù)，為3.1416;n水的粘度（Pa-S），（此取n=10，PaS）；P顆粒電泳遷移率（m/s/V/cm）；H電場(chǎng)強(qiáng)度梯度（V/cm）;D水的介電常數(shù)D水=8.1。通常，電位一般值在10-200mv之間，一般天然水體中膠體顆粒的電位約在-30mv以上，投加混凝劑以后，只要該電位降至-15mv左右，即可得到較好的混凝效果，相反，電位降為0時(shí)，往往不是最佳混凝效果。投加混凝劑的多少，直接影響混凝的效果。投加

5、量不足或投加量過多，均不能獲得良好的混凝效果。不同水質(zhì)對(duì)應(yīng)的最佳混凝劑投加量也各不相同，必須通過實(shí)驗(yàn)的方法加以確定。向被處理水中投加混凝劑（如Al2（SO4）3）后，生成Al（川）化合物對(duì)膠體顆粒的脫穩(wěn)效果不僅受投量、水中膠體顆粒的濃度影響，同時(shí)還受水PH的影響。若pHV4,則混凝劑的水解受到限制，其水解產(chǎn)物中高分子多核多羥基物質(zhì)的含量很少，絮凝作用很差；如水pH>8-10，它們就會(huì)出現(xiàn)溶解現(xiàn)象而生成帶負(fù)電荷，不能發(fā)揮很好混凝效果的絡(luò)合離子。水力條件對(duì)混凝效果有重大的影響，水中投加混凝劑后，膠體顆粒發(fā)生凝聚而脫穩(wěn)，之后相互聚集，逐漸變成大的絮凝體，最后長(zhǎng)大至能發(fā)生自然沉淀的程度。在此過程

6、中，必須嚴(yán)格控制水流的混合條件，在凝聚階段，要求在投加混凝劑的同時(shí)，使水流具有強(qiáng)烈的混合作用，以便所投加的混凝劑能在較短時(shí)間內(nèi)擴(kuò)散到整個(gè)被處理水體中，起壓縮雙電層作用，降低膠體顆粒的'電位，而是其脫穩(wěn)，此階段所需延續(xù)的時(shí)間僅為幾十秒鐘，最長(zhǎng)不超過2min。絮凝（混合）階段結(jié)束以后，脫穩(wěn)的顆粒即開始相互接觸、聚合。此階段要求水流具有由強(qiáng)至弱的混合強(qiáng)度。以一方面保證脫穩(wěn)的顆粒間相互接觸的機(jī)率，另一方面防止已形成的絮體被水力剪切作用而打破，一般要求混合速度由大變小，通常可用G值和GT值來反映沉淀的效果，G值一般控制在7020,GT值為104-105之間為宜。三、實(shí)驗(yàn)儀器、裝置,4實(shí)驗(yàn)攪拌機(jī)示

7、意圖1電機(jī)2燒杯3攪拌槳4傳動(dòng)齒輪六聯(lián)攪拌器、光電式濁度儀、1000ml燒杯6個(gè)、移液管（1ml、2ml、5ml）、秒表、50ml注射器1個(gè)；Al2（SO4）3混凝劑（10g/l）、FeSC4混凝劑（10g/l）、10%NaOH溶液、10%HCL溶液、滴管、精密pH試紙、普通濾紙若干、原水水樣1桶四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容以及步驟：（A）、確定最佳混凝劑和最小投藥量1、測(cè)定原水特征（水溫、pH、濁度）2、取2個(gè)1000ml燒杯，將其置于攪拌器上，向燒杯中各注入600ml原水,啟動(dòng)攪拌器，使攪拌器處于慢速攪拌狀態(tài)，向燒杯中投加已配置的Al2（SO4）3和FeSC4混凝劑，直至杯中出現(xiàn)磯花為止，此時(shí)的混凝劑投量

8、即為形成磯花的最小投量。靜沉10分鐘，觀察磯花的形成，并判斷最佳混凝劑。（B）、測(cè)定最佳投藥量1、取6個(gè)1000ml燒杯并依次分別編號(hào)（16）并將他們按順序安放在攪拌器上。12、根據(jù)A確定的混凝劑的最小投量，取最小投量的為1號(hào)杯的投加量；取最小投加量的5倍作為6號(hào)杯的投加量。25燒杯為最小投量的1.0、1.5、2.0、3.0、4.0倍。3、各組用移液管一一對(duì)應(yīng)將上述混凝劑量移入6個(gè)編號(hào)(16)的小試管中，備用。4、開啟攪拌器，使其使用攪拌的快速而劇烈的混合狀態(tài)，同時(shí)將3中所備的混凝劑一一對(duì)應(yīng)加入燒杯中，并同時(shí)開始計(jì)時(shí)，進(jìn)行快速混合，轉(zhuǎn)速約300r/min，1min快速混合結(jié)束后，調(diào)節(jié)攪拌儀轉(zhuǎn)速

9、至中速，轉(zhuǎn)速約150r/min，3min。最后慢速攪拌，轉(zhuǎn)速為50r/min,8min。5、關(guān)閉攪拌器，靜置5min，用50ml注射器，分別從燒杯中取上清液，立即永光電式濁度儀分別測(cè)定水濁度，并記錄。6、分析濁度與投加量的關(guān)系，找出相應(yīng)的最佳投藥量。(C)、測(cè)定最佳的pH值1、取6個(gè)燒杯編號(hào)(16)，分別裝600ml原水水樣，然后分別用10得HCL和NaOH溶液將原水的pH值分別調(diào)至3，4，5，7，8，9。2、取6個(gè)小試管分別裝入最佳投藥量的混凝劑，備用。3、將調(diào)節(jié)pH后的6個(gè)水樣(1000ml燒杯)置于攪拌器上，開啟攪拌器，同時(shí)分別將相同數(shù)量的最佳投藥量的混凝劑加入各個(gè)水樣中，并開始計(jì)時(shí)，按

10、最佳投藥量實(shí)驗(yàn)的操作步驟重復(fù)。4、關(guān)閉攪拌器，靜置5min，用50ml注射器分別從各燒杯中取出上清液，立即用光電濁度儀分別測(cè)定其水濁度。5、作出pH與出水濁度之間的關(guān)系，試確定最佳pH值。五、思考題(1) 本實(shí)驗(yàn)過程中，為什么要將混合強(qiáng)度分快、中、慢三個(gè)檔？在實(shí)際工程中是如何實(shí)現(xiàn)混凝對(duì)水力條件的要求的？(2) 試根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明混凝劑投量對(duì)混凝效果的影響。(3) 根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，你認(rèn)為硫酸鋁和硫酸亞鐵的混凝劑效果哪種更好些，為什么?實(shí)驗(yàn)二過濾試驗(yàn)過濾是通過濾料去除水中雜質(zhì)從而使水得到澄清的工藝過程。過濾不僅可以去除水中細(xì)小懸浮顆粒雜質(zhì)，而細(xì)菌病毒有機(jī)物也會(huì)隨濁度降低而被去除。本實(shí)驗(yàn)采用石英砂為濾

11、料。一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1、掌握清潔濾料層過濾時(shí)水頭損失的變化規(guī)律及其計(jì)算方法;2、進(jìn)一步深化理解過濾的基本機(jī)理；3、深入理解反沖洗強(qiáng)度與濾料層膨脹高度間的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)原理:1、過濾本實(shí)驗(yàn)采用單層均勻石英砂濾料進(jìn)行過濾實(shí)驗(yàn)，過濾過程中，原水從過濾柱的上部流入，依次經(jīng)過濾料層、承托層、集水區(qū)，從濾柱的底部流出，在清水過濾過程中，主要考察清潔濾料層隨過濾速度的變化，其各濾料層的水頭損失變化情況。過濾過程中濾料層內(nèi)始終保持清潔狀態(tài)，因而在同一過濾速度下,各濾料層內(nèi)的水頭損失不隨過濾時(shí)間的變化而變化。在原混水的過濾過程中，濾料層通過對(duì)混水中雜質(zhì)的機(jī)械截留時(shí)間而使水中雜質(zhì)得以去除，濾料層中的水頭損失將隨時(shí)間的延

12、長(zhǎng)而增加。在經(jīng)混凝后的混水果率過程中，水中的雜質(zhì)主要通過接觸絮凝的途徑而從水中得以去除，其濾料層中水頭損失的變化規(guī)律類似于原混水過濾，但其隨過濾時(shí)間的延長(zhǎng)而增加的速度要比原混水過濾時(shí)快，且其出水水質(zhì)要比前者好。在過濾過程中，隨濾料層截污量的增加，濾層的孔隙度m減小，水流穿過砂層縫隙的流速增大，導(dǎo)致濾料層水頭損失的增加砂層縫隙的流速增大，導(dǎo)致濾料層水頭損失的增加均勻率料層的水頭損失（H）計(jì)算:2K(1m)3gm（士）2L01.75m2)Lo式中：K無因次數(shù)，取4-5do濾料粒徑（cm）過濾速度（cm/s）Lo濾料層厚度（cm）4水的運(yùn)動(dòng)粘滯系數(shù)（cm2/s）濾料顆粒球形度系數(shù)，可取0.8m濾料層

13、的孔隙度（=1-G/V/r，G為濾料重量，r為濾料的容重,V為濾料層體積）本實(shí)驗(yàn)采用清水過濾。2、反沖洗為了保證過濾后的出水水質(zhì)及過濾速度，過濾一段時(shí)間后，需要對(duì)濾料層進(jìn)行反沖洗，以使濾料層在短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)其工作能力。反沖洗的方式有多種多樣，其原理是一樣的。反沖洗開始時(shí)，承托層、濾料層未完全膨脹，相當(dāng)于濾池處于反向過濾狀態(tài)。為使濾料層中截留的雜質(zhì)在短時(shí)間內(nèi)徹底清洗干凈，必須使濾料層處于完全的膨脹狀態(tài)，但濾料層的膨脹高度大小與反沖洗所需的時(shí)間、反沖洗強(qiáng)度及反沖洗的用水量等都有密切的聯(lián)系，根據(jù)濾料層膨脹前后的厚度，可用下式計(jì)算出濾料層的膨脹率e：L-Loe=*100%Lo式中：L-濾料層膨脹后的厚度

14、(cm)e-濾料層膨脹率（）三、實(shí)驗(yàn)裝置:1、濾料層2、承托層3、水泵4、水泵進(jìn)水閥5、過濾進(jìn)水閥6、過濾出水閥7、過濾出水流量計(jì)8、放空閥9、測(cè)壓管閥10、反沖洗進(jìn)水閥11、反沖進(jìn)水流量計(jì)四、實(shí)驗(yàn)步驟：采用衡水頭變?yōu)V速的過濾方法，過濾開始前，先測(cè)定衡水位的水面高度，并記錄。(1) 、打開水泵進(jìn)水管、水泵開關(guān)及各測(cè)壓管開關(guān)；(2) 、打開過濾進(jìn)水閥門，調(diào)節(jié)251/h，待測(cè)壓管中水位穩(wěn)定后，讀取各測(cè)壓管中的水位值，并加以記錄；(3) 、增大過濾流量，使進(jìn)水流量依次為50l/h、100l/h、150l/h、200l/h、250l/h，重復(fù)步驟(2)，進(jìn)行讀數(shù)和記錄；(4) 、關(guān)閉過濾進(jìn)水閥門，關(guān)閉

15、水泵及各測(cè)壓管；(5) 、用卷尺測(cè)量各測(cè)壓管間濾料層的厚度及濾料層的總高度，記錄；(6)、根據(jù)測(cè)定結(jié)果作出濾速與各測(cè)壓管水頭損失值間的關(guān)系曲線并進(jìn)行分析。2、濾柱反沖洗實(shí)驗(yàn)(1)、量出濾料層的原厚度；(2) 、開啟水泵，慢慢開啟反沖洗進(jìn)水閥門，調(diào)至反沖進(jìn)水流量為1000l/h,使濾料層膨脹完全膨脹，待濾料層表面穩(wěn)定后，記錄此時(shí)的濾料層高度；(3)、重復(fù)(2)降低反沖洗進(jìn)水流量，使反沖洗進(jìn)水量依次為900l/h、800l/h、700l/h、600l/h、500l/h、400l/h、300l/h,待濾料層表面穩(wěn)定后，記錄對(duì)應(yīng)的濾料層高度。(4) 、作出反沖洗流量與濾料層膨脹率之間的關(guān)系曲線并加以分

16、析。五、思考題1本實(shí)驗(yàn)中，濾柱測(cè)壓管口的間距是相等的。請(qǐng)結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析說明在清水過濾過程中各測(cè)壓管間的水頭損失是基本相等的原因。2你認(rèn)為本實(shí)驗(yàn)是否存在什么問題?可作怎樣的改進(jìn)?實(shí)驗(yàn)三曝氣實(shí)驗(yàn)活性污泥處理過程中曝氣設(shè)備的作用是使空氣、活性污泥和污染物三者充分混合，使活性污泥處于懸浮狀態(tài)，促使氧氣從氣相轉(zhuǎn)移到液相，從液相轉(zhuǎn)移到活性污泥中，以保證微生物有足夠的氧對(duì)有機(jī)污染物進(jìn)行氧化降解。由于氧的供給是保證生化處理過程正常進(jìn)行的主要因素之一，因而工程設(shè)計(jì)人員和操作管理人員常需通過實(shí)驗(yàn)測(cè)定氧的總轉(zhuǎn)移系數(shù)KLa，評(píng)價(jià)曝氣設(shè)備的供氧能力和動(dòng)力效率，為合理的選擇曝氣設(shè)備提供理論依據(jù)。一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^本實(shí)驗(yàn)，

17、主要達(dá)到以下幾方面的目的：(1) 掌握測(cè)定曝氣設(shè)備的氧總轉(zhuǎn)移系數(shù)和充氧能力的方法；(2) 掌握測(cè)定修正系數(shù)a、B的方法；(3) 了解各種測(cè)定方法和數(shù)據(jù)整理的方法和特點(diǎn)。二、實(shí)驗(yàn)原理評(píng)價(jià)曝氣設(shè)備充氧能力的方法有兩種：(1) 不穩(wěn)定狀態(tài)下的曝氣實(shí)驗(yàn)。試驗(yàn)過程中，水樣中溶解氧的濃度是變化的，由零到飽和濃度隨時(shí)間而增加，并在達(dá)到飽和濃度時(shí)水中的DO值保持恒疋；(2) 穩(wěn)定狀態(tài)下的試驗(yàn)。試驗(yàn)過程中，由于水中存在耗氧物質(zhì)而使水中的DO濃度保持不變。本實(shí)驗(yàn)可用清水或典型的污水在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，也可在生產(chǎn)運(yùn)行條件下進(jìn)行。由于條件的限制，本實(shí)驗(yàn)僅進(jìn)行在實(shí)驗(yàn)室條件下進(jìn)行的清水和污水在不穩(wěn)定狀態(tài)下的曝氣試驗(yàn)，其原

18、理如下：用清水和污水進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室的曝氣實(shí)驗(yàn)時(shí)，先用無水亞硫酸鈉(或氮?dú)?進(jìn)行消氧(脫氧)，使水中的溶解氧降至零，然后進(jìn)行曝氣，直至水中的溶解氧濃度升高到接近飽和的水平。假定在曝氣過程中，液體是完全混合的，氧向水中的轉(zhuǎn)移速率符合一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)，則水中溶解氧DO濃度(C)隨時(shí)間t的變化規(guī)律可用下式表示:dCdt=KLa(Cs-C)式中：dC/dt氧轉(zhuǎn)移速率(mg/lh);KLa氧總轉(zhuǎn)移系數(shù)(1/h)；KLa可以認(rèn)為是一綜合系數(shù)，其倒數(shù)表示水中的溶解氧由C變到Cs所需的時(shí)間，是氣液界面阻力和界面面積的函數(shù)。Cs試驗(yàn)條件下自來水(或污水)的溶解氧飽和濃度(mg/1);C某時(shí)刻t時(shí)水中的實(shí)際溶解氧濃度(m

19、g/1)將上式積分得：In(Cs-C)=KLat+常數(shù)上式表明，通過試驗(yàn)測(cè)得Cs和相應(yīng)于每一時(shí)刻t時(shí)水中的溶解氧C值后，繪制In(Cs-C)與t的關(guān)系曲線，其斜率即為KLa，如下圖所示，ln(Cs-C)與t的關(guān)系曲線圖由于氧的轉(zhuǎn)移受到水中有機(jī)污染物、無機(jī)物等的影響，造成同一曝氣設(shè)備，在同一條件下，氧在清水與污水轉(zhuǎn)移速率的不同，并導(dǎo)致水中氧的飽和濃度也不一樣。此外，由于曝氣設(shè)備的性能特征參數(shù)均是在清水中的試驗(yàn)條件下得出的，因而要合理的選擇在污水處理中使用的曝氣設(shè)備，必須考慮污水水質(zhì)與清水水質(zhì)的不同對(duì)曝氣設(shè)備性能的影響，即必須考慮氧在污水轉(zhuǎn)移速率與其在清水中轉(zhuǎn)移速率的不同。為此，引入氧轉(zhuǎn)移速率的修

20、正系數(shù)a和溶解氧飽和度的修正系數(shù)B的概念。a和B的定義分別為：a=Kaw/KLaB=Csw/Cs同時(shí)，由于污水中所存在的有機(jī)物要耗氧，其耗氧速率丫t,因而氧在污水中轉(zhuǎn)移的基本公式為：dC/dt=Kaw（Caw-C）-丫t式中：Kaw氧在污水的總轉(zhuǎn)移系數(shù)（l/min）Caw氧在污水中的飽和濃度（mg/1）;丫t污水有機(jī)污染物的耗氧速率（mg/lh）Ct時(shí)刻污水氧的濃度（mg/l）dC/dt污水中氧的轉(zhuǎn)移速率（mg/lh）通過測(cè)定同一條件下，同一曝氣設(shè)備曝氣過程中；清水中的KLa和Cs值及污水中的Kaw,Caw和丫t值，即可算出a和B值。三、實(shí)驗(yàn)裝置與設(shè)備1、實(shí)驗(yàn)裝置本實(shí)驗(yàn)所用實(shí)驗(yàn)裝置為自制的4套

21、曝氣槽系統(tǒng)，包括有機(jī)玻璃曝氣槽、溶氧儀和充氧泵等設(shè)備，如下圖所示。曝氣實(shí)驗(yàn)裝置2實(shí)驗(yàn)設(shè)備及儀器儀表（1）溶氧儀1臺(tái)（2）無水亞硫酸鈉（化學(xué)純）若干（3）氯化鉆催化劑溫度計(jì)（050C）1支(5) 精密pH試紙(中性范圍)四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟1、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備(1)溶氧儀的校正 溶氧儀探頭電解質(zhì)的配制和安裝； 將電極浸入10的亞硫酸鈉(配制時(shí)用溫水將亞硫酸鈉溶化)溶液中，10min后校正零點(diǎn)； 將電極從亞硫酸鈉溶液中取出，用清水沖洗后放在空氣中輕輕晃動(dòng)電極或浸在被空氣飽和的飽和水中5min,校正定位電位器，使溶解氧表的指針達(dá)到相應(yīng)水溫下的飽和值； 重復(fù)兩步，使溶解氧儀的校正達(dá)到理想的狀態(tài)，備用。(2)水樣

22、的配制 用自來水作清水水樣。用10%的亞硫酸鈉溶液消去清水中的溶解氧。注意，亞硫酸鈉的用量要適當(dāng)(可作試驗(yàn)，用氯化鈷作催化劑)，以略過量為好。備用 用污水處理廠曝氣池出水上清液作污水水樣。同樣用10%的亞硫酸鈉溶液消去污水中的溶解氧。注意，亞硫酸鈉的用量要適當(dāng)(可作試驗(yàn))、以略過量為好，備用。注：消氧劑亞硫酸鈉的用量可用如下方法確定：先測(cè)定水樣中的溶解氧DO值，然后用下式計(jì)算所需的亞硫酸鈉量G：2Na2SO3+O2=2Na2SO4G=Do原水樣x8XVxl.5(mg)式中：G亞硫酸鈉的用量(mg):D0原水樣的溶解氧濃度(mg/1);V原水的體積(1);1.5安全系數(shù)。2、清水中KLa、Cs的

23、測(cè)定(1) 向曝氣槽中裝入適量已消去溶解氧的清水水樣(蒸餾水);(2) 將溶氧儀探放入水中適當(dāng)位置,并打開電源;(3) 開啟充氧泵進(jìn)行曝氣,開啟溶解氧儀,同時(shí)開始計(jì)時(shí);記錄不同時(shí)刻水中溶解氧DO的濃度值并觀察其變化,直至水中落解氧達(dá)到穩(wěn)定飽和為止；(4) 關(guān)閉充氧泵和溶氧儀;(5) 作出清水曝氣實(shí)驗(yàn)所得的In(CsC)t關(guān)系圖，確定KLa值3、污水中KLaw、Caw的測(cè)定(1)向曝氣槽中裝入適量已消去溶解氧的污水水樣(蒸餾水)；重復(fù)清水試驗(yàn)中的(2)(5)步，但溶氧儀不關(guān)閉。(2) 停止曝氣后，觀察在不曝氣狀態(tài)下污水中溶解氧的衰減速率。記下不同時(shí)刻溶解氧的讀數(shù)(由于污水中存在有機(jī)污染物，使得水

24、中的溶解氧濃度降低)由于停止曝氣后，Law為零，則有：dC/dt=丫t所以所測(cè)得的Ct間的關(guān)系曲線應(yīng)為如圖4-5所示的形式。(3) 作出污水實(shí)驗(yàn)中所得的In(CsC)t關(guān)系圖，確定KLaw值測(cè)定了污水的丫t值，便可以利用上面介紹的有關(guān)關(guān)系式求出污水中的KLaw、Caw的測(cè)定4、a、B值的測(cè)定根據(jù)清水水樣曝氣實(shí)驗(yàn)中所測(cè)定的KLa、Cs和污水水樣曝氣實(shí)驗(yàn)中所測(cè)定Klaw、Caw值，即可計(jì)算a、B值。五、實(shí)驗(yàn)思考題1、測(cè)定a、B的意義何在？影響a、B的因素有哪些？2、試述曝氣在污水生物處理中的作用。3、試分析污水KLaw值小于清水中KLa值的原因。4、試比較實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析方法，你認(rèn)為哪一種誤差小些？

25、實(shí)驗(yàn)四除塵實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^實(shí)驗(yàn)掌握布袋式除塵器的結(jié)構(gòu)形式及運(yùn)行操作，進(jìn)一步提高對(duì)除塵器除塵機(jī)理的認(rèn)識(shí)。二、原理、用途及特點(diǎn)：此裝置為布袋除塵器，它是過濾式除塵器的一種，是使含塵氣流通過過濾材料將粉塵分離捕集的裝置。這種裝置主要采用纖維織物作濾料，常用在工業(yè)尾氣的除塵方面。它的除塵效率一般可達(dá)99%以上。雖然它是最古老的除塵方法之一，但由于它效率高、性能穩(wěn)定可靠、操作簡(jiǎn)單、因而獲得越來越廣泛的應(yīng)用。其主要原理是：含塵氣流從進(jìn)氣管進(jìn)入，從下部進(jìn)入圓筒形濾袋，在通過濾料的孔隙時(shí)，粉塵被捕集與濾料上，透過濾料的清潔氣體由排氣管排出。沉積在濾料上的粉塵，可在振動(dòng)的作用下從濾料表面脫落，落入灰斗中。因

26、為濾料本身網(wǎng)孔較大，因而新鮮濾料的除塵效率較低，粉塵因截流、慣性碰撞、靜電和擴(kuò)散等作用，逐漸在濾袋表面形成粉塵層，常稱為粉層初層。初層形成后，它成為袋式除塵器的主要過濾層，提高了除塵效率。濾布只不過起著形成粉層初層和支撐它的骨架作用，但隨著粉塵在濾袋上積聚，濾袋兩側(cè)的壓力差增大，會(huì)把有些已附在濾料上的細(xì)小粉塵擠壓過去，使除塵效率顯著下降。另外，若除塵器阻力過高，還會(huì)使除塵系統(tǒng)的處理氣量顯著下降，影響生產(chǎn)系統(tǒng)的排風(fēng)效果。因此，除塵器阻力達(dá)到一定數(shù)值后，要及時(shí)清灰。三、主要技術(shù)參數(shù)及指標(biāo)：氣體流動(dòng)方式為逆流內(nèi)濾式，動(dòng)力裝置布置為負(fù)壓式。處理氣量100m3/h,過濾速度為1m/min環(huán)境溫度：5C4

27、0C設(shè)備凈化效率大于99%設(shè)備壓損：8001200Pa四、實(shí)驗(yàn)設(shè)備系統(tǒng)組成和作用機(jī)械振打布袋除塵器實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)如圖所示，從右向左說明如下:1透明有機(jī)玻璃進(jìn)氣管段1付，配有動(dòng)壓測(cè)定環(huán)，與微壓計(jì)配合使用可測(cè)定進(jìn)口管道流速和流量；2自動(dòng)粉塵（實(shí)驗(yàn)所用粉塵為醫(yī)用級(jí)滑石粉）加料裝置（采用調(diào)速電機(jī)），用于配置不同濃度的含灰氣體；3入口管段采樣口，用于入口氣體粉塵采樣；也可利用比托管和微壓計(jì)在此處測(cè)定管道流速；4 布袋除塵器入口、出口測(cè)壓環(huán)，與U型壓差計(jì)一道用來測(cè)定布袋除塵器的壓力損失；有機(jī)玻璃制布袋除塵器（含滌綸針刺氈覆膜濾袋、振動(dòng)清灰電機(jī)及卸灰斗）；6出口管段采樣口，用于出口氣體粉塵采樣；也可利用比托管和微

28、壓計(jì)在此處測(cè)定管道流速；7.風(fēng)量調(diào)節(jié)閥，用于調(diào)節(jié)系統(tǒng)風(fēng)量；8高壓離心通風(fēng)機(jī)，為系統(tǒng)運(yùn)行提供動(dòng)力；儀表電控箱，用于系統(tǒng)的運(yùn)行控制。五、操作步驟：1、首先檢查設(shè)備系統(tǒng)外況和全部電氣連接線有無異常（如管道設(shè)備無破損,型壓力計(jì)內(nèi)部水量適當(dāng)、卸灰裝置是否安裝緊固等），一切正常后開始操作;2、打開電控箱總開關(guān)，合上觸電保護(hù)開關(guān)；3、在風(fēng)量調(diào)節(jié)閥關(guān)閉的狀態(tài)下，啟動(dòng)電控箱面板上的主風(fēng)機(jī)開關(guān)；4、調(diào)節(jié)風(fēng)量調(diào)節(jié)開關(guān)至所需的實(shí)驗(yàn)風(fēng)量；（即調(diào)節(jié)連接入口端動(dòng)壓測(cè)定環(huán)的微壓計(jì)顯示的動(dòng)壓值，動(dòng)壓值可按試驗(yàn)時(shí)的溫度和濕度和所需的試驗(yàn)入口風(fēng)速計(jì)算而得，也可通過比托管測(cè)定入口管段的動(dòng)壓和流速、流量）5、用托盤天平稱出發(fā)塵量Gi,

29、將Gi加入到自動(dòng)發(fā)塵裝置灰斗，然后啟動(dòng)自動(dòng)發(fā)塵裝置電機(jī)，并可調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速控制加灰速率；6、當(dāng)U型壓差計(jì)顯示的除塵器壓力損阻上升到lOOOPa時(shí)，先可在主風(fēng)機(jī)正常運(yùn)行的情況下啟動(dòng)振打電機(jī)2min進(jìn)行清灰即可，振打電機(jī)的啟動(dòng)頻率取決于入口氣流中的粉塵負(fù)荷；（如在處理風(fēng)量較大的運(yùn)行工況以上方式清灰后設(shè)備壓降仍繼續(xù)上升到1500Pa以上時(shí)，則須關(guān)閉風(fēng)機(jī)、停止進(jìn)氣，振打?yàn)V袋5min，使布袋黏附粉塵脫落、下落到灰斗。然后重新開啟風(fēng)機(jī)進(jìn)氣，使袋式除塵器重新開始工作）7、實(shí)驗(yàn)完畢后依次關(guān)閉發(fā)塵裝置、主風(fēng)機(jī)，然后啟動(dòng)振打電機(jī)進(jìn)行清灰5min，待設(shè)備內(nèi)粉塵沉降后，清理卸灰裝置。&稱出布袋除塵器的收塵量Gs;9

30、、按下式計(jì)算出除塵器的去除效率n；j工100%Gj式中：j除塵效率，%10、關(guān)閉控制箱主電源；11、實(shí)驗(yàn)結(jié)束，檢查設(shè)備狀況，整理好實(shí)驗(yàn)用的儀表、設(shè)備，計(jì)算、整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，沒有問題后離開。六、注意事項(xiàng)：1、必須熟悉儀器的使用方法;2、注意及時(shí)清灰；3、長(zhǎng)期不使用時(shí)，應(yīng)將裝置內(nèi)的灰塵清干凈，放在干燥、通風(fēng)的地方。如果再次使用，要先將裝置內(nèi)的灰塵清干凈再使用；4、濾袋使用到一定時(shí)間，要進(jìn)行更換。七、設(shè)備與附件的組成：1、自動(dòng)發(fā)塵加料裝置2、有機(jī)玻璃喇叭型進(jìn)灰均流管段3、振打裝置（調(diào)速電機(jī)及調(diào)速器1套）、4、有機(jī)玻璃制布袋除塵器（800mmx5、濾袋材質(zhì)為：滌綸針刺氈覆膜濾袋、1套1套、1套600mm

31、)：1套濾袋過濾面積、160X700mm、濾袋6 個(gè)、6、粉塵卸灰裝置、接灰斗7、監(jiān)測(cè)口8、連接管段、9、進(jìn)出口風(fēng)管10、高壓離心風(fēng)機(jī)1套、1.5KW電機(jī)11 、風(fēng)量調(diào)節(jié)閥12 、排灰管道12 、儀表電控箱13 、漏電保護(hù)開關(guān)14、按鈕開關(guān)15、電壓表16 、電源線17 、不銹鋼支架等組成。7 個(gè)、6、粉塵卸灰裝置、接灰斗7、監(jiān)測(cè)口8、連接管段、9、進(jìn)出口風(fēng)管10、高壓離心風(fēng)機(jī)1套、1.5KW電機(jī)13 、風(fēng)量調(diào)節(jié)閥14 、排灰管道14 、儀表電控箱15 、漏電保護(hù)開關(guān)14、按鈕開關(guān)15、電壓表18 、電源線19 、不銹鋼支架等組成。1套、2組、1套1套、1臺(tái)、1套、1付、1只、1套、2只、1只1批1套、八、實(shí)驗(yàn)記錄和處理分別記錄除塵器進(jìn)口和出口的灰塵量，并結(jié)合進(jìn)灰時(shí)間和風(fēng)量，