濾層反沖洗試驗(yàn)課件

張志軍、李英柳

常州大學(xué)安全與環(huán)境工程學(xué)院

20:09《水處理實(shí)驗(yàn)技術(shù)》

張志軍、李英柳

常州大學(xué)安全與環(huán)境工程學(xué)院

04實(shí)驗(yàn)1.過濾與反沖洗實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康亩?、?shí)驗(yàn)原理三、實(shí)驗(yàn)裝置、設(shè)備四、實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)1.過濾與反沖洗實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康倪^濾技術(shù)過濾技術(shù)——選擇和利用多孔的過濾介質(zhì)（濾料截面）使水中的雜質(zhì)得到分離的固液分離過程。

常與混凝、沉淀結(jié)合使用，不僅能有效地降低水的濁度，且能去除某些有機(jī)物和細(xì)菌、病毒。生活飲用水處理和作為工業(yè)水處理的預(yù)處理過程。過濾技術(shù)過濾技術(shù)——選擇和利用多孔的過濾介質(zhì)（濾料截面）使水過濾技術(shù)過濾技術(shù)(一)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

1、清潔砂層過濾水頭損失實(shí)驗(yàn)

2、濾層反沖洗實(shí)驗(yàn)（二）實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1、掌握清潔砂層過濾時(shí)水頭損失計(jì)算方法和水頭損失變化規(guī)律；

2、掌握反沖洗濾層時(shí)水頭損失計(jì)算方法。一、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與目的(一)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容一、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與目的1、過濾是具有孔隙的物料層截留水中雜質(zhì)從而使水得到澄清的工藝過程。當(dāng)濾速不高，清潔濾層中水流屬層流時(shí)，水頭損失與濾速成正比，兩者成直線關(guān)系；當(dāng)濾速較高時(shí),即水頭損失增長(zhǎng)率超過濾速增長(zhǎng)率。2、為了保證濾后水質(zhì)和過濾濾速，當(dāng)過濾一段時(shí)間后，需要對(duì)濾層進(jìn)行反沖洗，使濾料層在短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)工作能力。為了保證濾后水質(zhì)和過濾濾速，當(dāng)過濾一段時(shí)間后，需要對(duì)濾層進(jìn)行反沖洗，使濾料層在短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)工作能力。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)，當(dāng)反沖洗進(jìn)度增大后，濾料層完全膨脹，處于流態(tài)化狀態(tài)。根據(jù)濾料層膨脹前后的厚度便可求出膨脹度（率）。二、實(shí)驗(yàn)原理

1、過濾是具有孔隙的物料層截留水中雜質(zhì)從而使水得到澄清的工藝三、實(shí)驗(yàn)裝置、設(shè)備1、過濾裝置2、實(shí)驗(yàn)設(shè)備及器皿：過濾柱：有機(jī)玻璃d=100mmL=2000mm一根測(cè)壓板、測(cè)壓管一套篩子孔徑0.2-2mm，中間不少于4檔1組托盤天平(500g/0.1g)、烘箱、量筒、容量瓶、比重瓶、干燥器、鋼尺、溫度計(jì)等三、實(shí)驗(yàn)裝置、設(shè)備1、過濾裝置濾層反沖洗試驗(yàn)課件四、實(shí)驗(yàn)步驟

1、清潔砂層過濾水頭損失實(shí)驗(yàn)2、濾層反沖洗實(shí)驗(yàn)四、實(shí)驗(yàn)步驟1、清潔砂層過濾水頭損失實(shí)驗(yàn)1、清潔砂層過濾水頭損失實(shí)驗(yàn)1、清潔砂層過濾水頭損失實(shí)驗(yàn)濾層反沖洗試驗(yàn)課件2、濾層反沖洗實(shí)驗(yàn)2、濾層反沖洗實(shí)驗(yàn)濾層反沖洗試驗(yàn)課件實(shí)驗(yàn)2.混凝實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康亩?、?shí)驗(yàn)原理三、實(shí)驗(yàn)裝置、設(shè)備及材料四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟實(shí)驗(yàn)2.混凝實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、通過實(shí)驗(yàn)了解電氣浮工藝原理，加深對(duì)混凝電氣浮工藝處理廢水的理解；2、學(xué)會(huì)選擇和確定最佳混凝電氣浮工藝條件的基本方法；3、了解影響混凝過程的相關(guān)因素：電流和混凝劑投加量。實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

電氣浮是通過電解產(chǎn)生微氣泡從而達(dá)到固液分離的目的，由于電極產(chǎn)生的微氣泡的直徑僅20—50um(加入表面活性劑時(shí)可以小于20um)遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于常規(guī)壓力溶氣氣浮的微氣泡的粒徑(約80—100um)，因此在工業(yè)應(yīng)用中有一定的前景。電氣浮根據(jù)電極的情況，可以分為可溶性電極和不溶性電極兩種，可溶性電極常用鐵電極或鋁電極作陽極，電解時(shí)產(chǎn)生鐵離子或鋁離子起混凝劑的作用，陰極產(chǎn)生的氫氣微氣泡起氣浮分離作用，常稱為電絮凝；不溶性電極常使用鉑、鈦、石墨等惰性電極，電解時(shí)陽極產(chǎn)生氧化性很強(qiáng)的[O]或[Cl]及氧氣微氣泡，陰極產(chǎn)生氫氣微氣泡，具有氧化還原及氣浮分離作用，并在前道工藝單元中進(jìn)行混凝或直接在電氣浮中加入混凝劑從而產(chǎn)生絮體并在氣浮池中進(jìn)行分離。

實(shí)驗(yàn)原理電氣浮是通過電解產(chǎn)生微氣泡從而達(dá)到固液分離的目的，實(shí)驗(yàn)裝置、設(shè)備及材料

1、設(shè)備混凝電氣浮試驗(yàn)裝置、721分光光度計(jì)、直流穩(wěn)壓電源、秒表

2、器皿燒杯量筒注射針筒50ml

錐形瓶溫度計(jì)移液管3、試劑

PAC

5g/L

分散紅染料5g/L

實(shí)驗(yàn)裝置、設(shè)備及材料1、設(shè)備實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟

1.配制40mg/L染料廢水，用分光光度計(jì)測(cè)定最大吸收波長(zhǎng)；2.取1L水樣四杯，用NaCl調(diào)節(jié)電導(dǎo)率，加入5

g/LPAC8ml，分別按電流強(qiáng)度lA、2A、3A、4A進(jìn)行電解5分鐘，每1分鐘取樣一次；3.取1L水樣四杯，用NaCl調(diào)節(jié)電導(dǎo)率，分別加入5g/LPAC：0ml、8ml、16ml、24ml，按電流強(qiáng)度2A進(jìn)行電解5分鐘，每1分鐘取樣一次；4.所有取樣靜置后，用分光光度計(jì)在最大吸收波長(zhǎng)下測(cè)定吸光率，與原水吸光率比值即為脫色率。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟1.配制40mg/L染料廢水，用分光光度計(jì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果處理實(shí)驗(yàn)結(jié)果處理實(shí)驗(yàn)結(jié)果處理實(shí)驗(yàn)結(jié)果處理實(shí)驗(yàn)3.混凝實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康亩?、?shí)驗(yàn)原理三、實(shí)驗(yàn)裝置、設(shè)備及材料四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟實(shí)驗(yàn)3.混凝實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、通過實(shí)驗(yàn)觀察混凝現(xiàn)象，加深對(duì)混凝理論的理解；2、學(xué)會(huì)選擇和確定最佳混凝工藝條件的基本方法；3、了解影響混凝過程的相關(guān)因素。實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

天然水體中存在大量懸浮物，懸浮物的形態(tài)是不同的，大顆粒懸浮物可在自身重力作用下沉降；另一種是膠體顆粒，是使水產(chǎn)生渾濁的一個(gè)重要原因，膠體顆?？孔匀怀恋硎遣荒艹サ?。因?yàn)樗心z體顆粒微小、主要是帶負(fù)電的粘土顆粒，膠粒間存在著靜電斥力、膠粒的布朗運(yùn)動(dòng)、膠粒表面的水化作用，使膠粒具有分散穩(wěn)定性。因此可在廢水中預(yù)先投加化學(xué)藥劑來破壞膠體的穩(wěn)定性，并提供膠粒碰撞的動(dòng)能，使廢水中的膠體和細(xì)小懸浮物聚集成具有可分離性的絮凝體，再加以分離除去。消除或降低膠體顆粒穩(wěn)定因素的過程叫脫穩(wěn)。脫穩(wěn)后的膠粒，在一定的水力條件下，才能形成較大的絮凝體，俗稱礬花。直徑較大且較密的礬花容易下沉，自投加混凝劑直至形成礬花的過程叫混凝。

實(shí)驗(yàn)原理天然水體中存在大量懸浮物，懸實(shí)驗(yàn)裝置、設(shè)備及材料

1、設(shè)備混凝試驗(yàn)攪拌器、濁度計(jì)、酸度計(jì)、磁力攪拌器

2、器皿燒杯量筒注射針筒50ml

錐形瓶溫度計(jì)移液管3、試劑鹽酸10%FeCl3溶液10g/LNaOH溶液10%聚合氯化鋁溶液10g/L硫酸鋁溶液10g/L實(shí)驗(yàn)裝置、設(shè)備及材料1、設(shè)備實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟

1、最佳投藥量實(shí)驗(yàn)步驟2、最佳pH值實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟1、最佳投藥量實(shí)驗(yàn)步驟1、最佳投藥量實(shí)驗(yàn)步驟1、最佳投藥量實(shí)驗(yàn)步驟水樣中加入FeCl3后形成的礬花未加混凝劑的原水

1、最佳投藥量實(shí)驗(yàn)步驟水樣中加入FeCl3后形成的礬花加入聚鋁前后沉淀10分鐘的對(duì)比加入聚鋁前后沉淀10分鐘的對(duì)比2、最佳pH值實(shí)驗(yàn)步驟

2、最佳pH值實(shí)驗(yàn)步驟

實(shí)驗(yàn)結(jié)果處理實(shí)驗(yàn)結(jié)果處理實(shí)驗(yàn)結(jié)果處理實(shí)驗(yàn)結(jié)果處理實(shí)驗(yàn)4.活性炭吸附實(shí)驗(yàn)

2.試驗(yàn)裝置與設(shè)備

1.試驗(yàn)?zāi)康呐c原理

4.試驗(yàn)結(jié)果與分析

3.試驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)4.活性炭吸附實(shí)驗(yàn)2.試驗(yàn)裝置與設(shè)備1.試驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)驗(yàn)?zāi)康募由罾斫馕降幕驹碓囼?yàn)?zāi)康恼莆栈钚蕴课焦街谐?shù)的確定方法實(shí)驗(yàn)驗(yàn)?zāi)康募由罾斫馕降幕驹碓囼?yàn)?zāi)康恼莆栈钚蕴课焦綄?shí)驗(yàn)原理

化學(xué)吸附綜合吸附物理吸附靠分子間力產(chǎn)生的吸附，可吸附多種吸附質(zhì)，形成多分子吸附層。吸附━解吸是可逆過程，在低溫下就能吸附由化學(xué)鍵力引起的吸附，吸能形成單分子吸附層，并具有選擇性，同時(shí)是不可逆性二種吸附往往是相伴發(fā)生，不能嚴(yán)格分開，是幾種吸附綜合作用的結(jié)果，可存在以某種吸附為主實(shí)驗(yàn)原理化學(xué)吸附綜合吸附物理吸附靠分子間力產(chǎn)生的吸附，可吸重要定義1.吸附平衡：當(dāng)吸附質(zhì)的吸附速率=解吸速率（即V吸附=V解吸），即在單位時(shí)間內(nèi)吸附數(shù)量等于解吸的數(shù)量，則吸附質(zhì)在溶液中的濃度C與在吸附劑表面上的濃度都不再變時(shí)，即達(dá)到吸附平衡，此時(shí)吸附質(zhì)在溶液的濃度C叫平衡濃度。2.吸附量如果在一定壓力和溫度條件下，用m克活性炭吸附溶液中的溶質(zhì)，被吸附的溶質(zhì)為x毫克，則單位重量的活性炭吸附溶質(zhì)的數(shù)量，即吸附容量可按下式計(jì)算:q=x/m重要定義1.吸附平衡：當(dāng)吸附質(zhì)的吸附速率=解吸速率（即V吸附3.吸附等溫線

在一定T下，q隨平衡濃度C變化的曲線（q=f(C)）叫吸附等溫線。用數(shù)學(xué)公式描述則叫吸附等溫式。4.吸附等溫式（三種）朗謬爾公式表示I型吸附等溫線的有費(fèi)蘭德利希公式表示II型吸附等溫線的有BET公式重要定義3.吸附等溫線重要定義Fruendlich表達(dá)式：式中：——吸附容量(mg/g)；K——與吸附比表面積、溫度有關(guān)的系數(shù)；n——與溫度有關(guān)的常數(shù)，n>1；C——吸附平衡時(shí)的溶液濃度(mg/L)。重要定義Fruendlich表達(dá)式：重要定義重要定義為圖解求常數(shù)K，n，上式轉(zhuǎn)化為：式中：C0——水中被吸附物質(zhì)原始濃度(mg/L)；

C——被吸附物質(zhì)的平衡濃度(mg/L)；

m——活性炭投加量(g/L)。重要定義為圖解求常數(shù)K，n，上式轉(zhuǎn)化為：CompanyLogo試驗(yàn)裝置CompanyLogo試驗(yàn)裝置CompanyLogo實(shí)驗(yàn)步驟畫出標(biāo)準(zhǔn)曲線1配置10mg/L的亞甲蘭溶液。2用分光光度計(jì)得出吸收與波長(zhǎng)的關(guān)系。3確定產(chǎn)生最大吸收時(shí)的波長(zhǎng)(給出最大吸收波長(zhǎng)660nm)4將1準(zhǔn)備的亞甲蘭稀釋，取0ml、2ml、6ml、10ml、14ml、18ml、22ml的10mg/L亞甲蘭，用比色管定容到25ml，用分光光度計(jì)從3所得波長(zhǎng)測(cè)得吸光度。5畫出吸收量與亞甲蘭濃度（克分子/升）的關(guān)系曲線，即標(biāo)準(zhǔn)曲線。CompanyLogo實(shí)驗(yàn)步驟畫出標(biāo)準(zhǔn)曲線CompanyLogo吸附等溫線間歇式吸附實(shí)驗(yàn)步驟1將活性炭粉末，用蒸餾水洗去細(xì)粉，并在105℃溫度下烘至恒重。2在三角玻璃瓶中，裝入以下重量的已準(zhǔn)備好的活性炭粉末：0、10、20、40、60、80、100、120毫克。3準(zhǔn)備濃度為100mg/L的亞甲蘭溶液一升。4在三角燒瓶各注入100毫升100mg/L的亞甲蘭溶液。5將錐性瓶置于恒溫振蕩器上震動(dòng)1小時(shí)，然后用靜沉法或?yàn)V紙過濾法移除活性炭。6測(cè)定每個(gè)瓶中溶液的吸收量，并用標(biāo)準(zhǔn)圖交換為濃度單位。7計(jì)算每個(gè)瓶中轉(zhuǎn)移到活性炭表面上的亞甲蘭的量，以克分子（活性炭）表示。實(shí)驗(yàn)步驟CompanyLogo吸附等溫線間歇式吸附實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步驟CompanyLogo實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析吸附等溫線1）根據(jù)測(cè)定數(shù)據(jù)繪制吸附等溫線2）確定常數(shù)K、n3)討論實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與吸附等溫線的關(guān)系CompanyLogo實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析吸附等溫線CompanyLogo試驗(yàn)結(jié)果討論1活性碳投加量對(duì)于吸附平衡濃度的測(cè)定有什么影響，該如何控制？2實(shí)驗(yàn)結(jié)果受哪些因素影響較大，如何控制？CompanyLogo試驗(yàn)結(jié)果討論1活性碳投加量對(duì)于吸附1、通過沉淀實(shí)驗(yàn)，熟悉沉淀類型及各自特點(diǎn)；2、掌握沉淀曲線測(cè)試與繪制方法。濃度較稀的、粒狀顆粒的沉淀屬于自由沉淀，其特點(diǎn)是靜沉過程中顆?；ゲ桓蓴_、等速下沉，其沉速在層流區(qū)符合Stokes公式。懸浮物濃度不太高，一般在600~700mg/L以下的絮狀顆粒的沉淀屬于絮凝沉淀，沉淀過程中由于顆粒相互碰撞，凝聚變大，沉速不斷加大。濃度較大的高濃度水，顆粒的下沉均表現(xiàn)為渾濁液面的整體下沉。此時(shí)顆粒間的相對(duì)位置不變，顆粒下沉速度即為渾液面等速下沉速度。為了能真實(shí)地反映客觀實(shí)際狀態(tài)，沉淀柱直徑一般要≥200mm，而且柱內(nèi)還應(yīng)裝有慢速攪拌裝置，以消除器壁效應(yīng)和模擬沉淀池內(nèi)刮泥機(jī)的作用。實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)5.自由沉淀實(shí)驗(yàn)

1、通過沉淀實(shí)驗(yàn)，熟悉沉淀類型及各自特點(diǎn)；濃實(shí)驗(yàn)設(shè)備及材料自由沉淀實(shí)驗(yàn)流程圖有機(jī)玻璃沉淀柱內(nèi)徑D＝200mm高H=2000mm實(shí)驗(yàn)設(shè)備及材料自由沉淀實(shí)驗(yàn)流程圖有機(jī)玻璃沉淀柱自由沉淀實(shí)驗(yàn)裝置有機(jī)玻璃沉淀柱內(nèi)徑D＝200mm高H=2000mm自由沉淀實(shí)驗(yàn)裝置有機(jī)玻璃沉淀柱懸浮物測(cè)定方法：（1）定量濾紙恒重W1；（2）抽濾水樣后的濾紙恒重W2；（3）采樣體積V；（4）懸浮物濃度C。

懸浮物定量分析裝置：電子天平、定量濾紙、稱量瓶、烘箱、抽濾裝置、干燥器等；懸浮物定量分析懸浮物測(cè)定方法：懸浮物定量分析裝置：電子天平、定量濾紙、稱量1、檢查實(shí)驗(yàn)流程；2、準(zhǔn)備預(yù)測(cè)水樣；3、關(guān)閉沉淀柱進(jìn)水閥、排空閥；4、開啟水泵出水閥、回流閥和柱溢流閥；實(shí)驗(yàn)方法與操作1、檢查實(shí)驗(yàn)流程；實(shí)驗(yàn)方法與操作5、開啟水泵，通過回流攪拌水樣；6、待水樣攪勻后取樣測(cè)定原水懸浮物濃度SS0值；SS0實(shí)驗(yàn)方法與操作5、開啟水泵，通過回流攪拌水樣；SS0實(shí)驗(yàn)方法與操作7、關(guān)閉回流閥，同時(shí)打開沉淀柱進(jìn)水閥，調(diào)節(jié)開度，保證勻速進(jìn)水；實(shí)驗(yàn)方法與操作7、關(guān)閉回流閥，同時(shí)打開沉淀柱進(jìn)水閥，調(diào)節(jié)開度，保證勻速進(jìn)水8、當(dāng)水位達(dá)到溢流孔時(shí)，關(guān)閉進(jìn)水閥，同時(shí)記錄沉淀開始時(shí)間；實(shí)驗(yàn)方法與操作8、當(dāng)水位達(dá)到溢流孔時(shí)，關(guān)閉進(jìn)水閥，同時(shí)記錄沉淀開始時(shí)間；實(shí)9、當(dāng)達(dá)到相應(yīng)的沉淀時(shí)間時(shí)，在采樣口取樣，并測(cè)定水樣懸浮物濃度；0，5，10，20，30，60min實(shí)驗(yàn)方法與操作9、當(dāng)達(dá)到相應(yīng)的沉淀時(shí)間時(shí)，在采樣口取樣，并測(cè)定水樣懸浮物濃實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄與處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄與處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄與處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄與處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄與處理1、以沉淀時(shí)間t為橫坐標(biāo)，以去除率E為縱坐標(biāo)，繪制不同有效水深的E～t關(guān)系曲線2、以沉淀速度u為橫坐標(biāo)，以去除率E為縱坐標(biāo)，繪制不同沉淀時(shí)間的E～u曲線。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄與處理1、以沉淀時(shí)間t為橫坐標(biāo)，以去除率E為縱坐實(shí)驗(yàn)6.染料廢水處理

綜合實(shí)驗(yàn)

通過對(duì)給水、排水基本實(shí)驗(yàn)的操作，對(duì)常用水處理工藝已有一定了解與掌握。給定教師配制的染料廢水，通過對(duì)水質(zhì)相關(guān)指標(biāo)的測(cè)定，根據(jù)出水要求，自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，要求處理工藝中至少含兩個(gè)水處理單元。并根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析，評(píng)價(jià)處理方案的合理性。實(shí)驗(yàn)6.染料廢水處理

綜合實(shí)驗(yàn)綜合水處理實(shí)驗(yàn)任務(wù)書實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．掌握選擇水處理工藝的基本原則。2．通過實(shí)驗(yàn)，學(xué)會(huì)合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、實(shí)施方案，學(xué)會(huì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的綜合處理并驗(yàn)證評(píng)價(jià)處理方案的合理性。3．熟悉水質(zhì)檢測(cè)分析方法和了解相關(guān)水質(zhì)指標(biāo)。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和要求1．根據(jù)所提供的原水水質(zhì)特點(diǎn)和出水要求，確定水質(zhì)檢測(cè)指標(biāo)。2．選擇合理的水處理工藝流程，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。要求工藝中含兩個(gè)以上處理方法單元。3．根據(jù)實(shí)驗(yàn)方案，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，分析各處理單元處理效果，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析。三、實(shí)驗(yàn)實(shí)施方法步驟了解原水水質(zhì)，實(shí)驗(yàn)裝置條件和實(shí)驗(yàn)要求；查閱有關(guān)資料，了解相關(guān)理論知識(shí)，以實(shí)驗(yàn)組為單位初步選擇工藝流程，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案；將本組選擇的實(shí)驗(yàn)方案經(jīng)與指導(dǎo)老師討論修訂后，確定各實(shí)驗(yàn)參數(shù)，并預(yù)約實(shí)驗(yàn)時(shí)間。實(shí)施實(shí)驗(yàn)方案，按要求測(cè)定各類實(shí)驗(yàn)參數(shù)（包括流程中各單元的運(yùn)行參數(shù)、進(jìn)出水水質(zhì)指標(biāo)等）；根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，撰寫實(shí)驗(yàn)總結(jié)。四、綜合實(shí)驗(yàn)總結(jié)報(bào)告內(nèi)容要求實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、要求?shí)驗(yàn)裝置和條件實(shí)驗(yàn)方案及相關(guān)理論原理。實(shí)驗(yàn)步驟、工藝流程、水質(zhì)指標(biāo)檢測(cè)方法等實(shí)驗(yàn)原始數(shù)據(jù)及結(jié)果分析實(shí)驗(yàn)小結(jié)參考資料各組實(shí)驗(yàn)任務(wù)安排表綜合水處理實(shí)驗(yàn)任務(wù)書染料廢水由教師配制待用：亞甲基藍(lán)染料廢水（濃度2mol/L）

染料廢水由教師配制待用：處理工藝流程一處理工藝流程一處理工藝流程二處理工藝流程二處理工藝流程三處理工藝流程三實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)物圖1實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)物圖1實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)物圖2實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)物圖2實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)物圖3實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)物圖3謝謝！謝謝！

張志軍、李英柳

常州大學(xué)安全與環(huán)境工程學(xué)院

20:09《水處理實(shí)驗(yàn)技術(shù)》

張志軍、李英柳

常州大學(xué)安全與環(huán)境工程學(xué)院

04實(shí)驗(yàn)1.過濾與反沖洗實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康亩?shí)驗(yàn)原理三、實(shí)驗(yàn)裝置、設(shè)備四、實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)1.過濾與反沖洗實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康倪^濾技術(shù)過濾技術(shù)——選擇和利用多孔的過濾介質(zhì)（濾料截面）使水中的雜質(zhì)得到分離的固液分離過程。

常與混凝、沉淀結(jié)合使用，不僅能有效地降低水的濁度，且能去除某些有機(jī)物和細(xì)菌、病毒。生活飲用水處理和作為工業(yè)水處理的預(yù)處理過程。過濾技術(shù)過濾技術(shù)——選擇和利用多孔的過濾介質(zhì)（濾料截面）使水過濾技術(shù)過濾技術(shù)(一)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

1、清潔砂層過濾水頭損失實(shí)驗(yàn)

2、濾層反沖洗實(shí)驗(yàn)（二）實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1、掌握清潔砂層過濾時(shí)水頭損失計(jì)算方法和水頭損失變化規(guī)律；

2、掌握反沖洗濾層時(shí)水頭損失計(jì)算方法。一、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與目的(一)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容一、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與目的1、過濾是具有孔隙的物料層截留水中雜質(zhì)從而使水得到澄清的工藝過程。當(dāng)濾速不高，清潔濾層中水流屬層流時(shí)，水頭損失與濾速成正比，兩者成直線關(guān)系；當(dāng)濾速較高時(shí),即水頭損失增長(zhǎng)率超過濾速增長(zhǎng)率。2、為了保證濾后水質(zhì)和過濾濾速，當(dāng)過濾一段時(shí)間后，需要對(duì)濾層進(jìn)行反沖洗，使濾料層在短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)工作能力。為了保證濾后水質(zhì)和過濾濾速，當(dāng)過濾一段時(shí)間后，需要對(duì)濾層進(jìn)行反沖洗，使濾料層在短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)工作能力。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)，當(dāng)反沖洗進(jìn)度增大后，濾料層完全膨脹，處于流態(tài)化狀態(tài)。根據(jù)濾料層膨脹前后的厚度便可求出膨脹度（率）。二、實(shí)驗(yàn)原理

1、過濾是具有孔隙的物料層截留水中雜質(zhì)從而使水得到澄清的工藝三、實(shí)驗(yàn)裝置、設(shè)備1、過濾裝置2、實(shí)驗(yàn)設(shè)備及器皿：過濾柱：有機(jī)玻璃d=100mmL=2000mm一根測(cè)壓板、測(cè)壓管一套篩子孔徑0.2-2mm，中間不少于4檔1組托盤天平(500g/0.1g)、烘箱、量筒、容量瓶、比重瓶、干燥器、鋼尺、溫度計(jì)等三、實(shí)驗(yàn)裝置、設(shè)備1、過濾裝置濾層反沖洗試驗(yàn)課件四、實(shí)驗(yàn)步驟

1、清潔砂層過濾水頭損失實(shí)驗(yàn)2、濾層反沖洗實(shí)驗(yàn)四、實(shí)驗(yàn)步驟1、清潔砂層過濾水頭損失實(shí)驗(yàn)1、清潔砂層過濾水頭損失實(shí)驗(yàn)1、清潔砂層過濾水頭損失實(shí)驗(yàn)濾層反沖洗試驗(yàn)課件2、濾層反沖洗實(shí)驗(yàn)2、濾層反沖洗實(shí)驗(yàn)濾層反沖洗試驗(yàn)課件實(shí)驗(yàn)2.混凝實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康亩?、?shí)驗(yàn)原理三、實(shí)驗(yàn)裝置、設(shè)備及材料四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟實(shí)驗(yàn)2.混凝實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、通過實(shí)驗(yàn)了解電氣浮工藝原理，加深對(duì)混凝電氣浮工藝處理廢水的理解；2、學(xué)會(huì)選擇和確定最佳混凝電氣浮工藝條件的基本方法；3、了解影響混凝過程的相關(guān)因素：電流和混凝劑投加量。實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

電氣浮是通過電解產(chǎn)生微氣泡從而達(dá)到固液分離的目的，由于電極產(chǎn)生的微氣泡的直徑僅20—50um(加入表面活性劑時(shí)可以小于20um)遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于常規(guī)壓力溶氣氣浮的微氣泡的粒徑(約80—100um)，因此在工業(yè)應(yīng)用中有一定的前景。電氣浮根據(jù)電極的情況，可以分為可溶性電極和不溶性電極兩種，可溶性電極常用鐵電極或鋁電極作陽極，電解時(shí)產(chǎn)生鐵離子或鋁離子起混凝劑的作用，陰極產(chǎn)生的氫氣微氣泡起氣浮分離作用，常稱為電絮凝；不溶性電極常使用鉑、鈦、石墨等惰性電極，電解時(shí)陽極產(chǎn)生氧化性很強(qiáng)的[O]或[Cl]及氧氣微氣泡，陰極產(chǎn)生氫氣微氣泡，具有氧化還原及氣浮分離作用，并在前道工藝單元中進(jìn)行混凝或直接在電氣浮中加入混凝劑從而產(chǎn)生絮體并在氣浮池中進(jìn)行分離。

實(shí)驗(yàn)原理電氣浮是通過電解產(chǎn)生微氣泡從而達(dá)到固液分離的目的，實(shí)驗(yàn)裝置、設(shè)備及材料

1、設(shè)備混凝電氣浮試驗(yàn)裝置、721分光光度計(jì)、直流穩(wěn)壓電源、秒表

2、器皿燒杯量筒注射針筒50ml

錐形瓶溫度計(jì)移液管3、試劑

PAC

5g/L

分散紅染料5g/L

實(shí)驗(yàn)裝置、設(shè)備及材料1、設(shè)備實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟

1.配制40mg/L染料廢水，用分光光度計(jì)測(cè)定最大吸收波長(zhǎng)；2.取1L水樣四杯，用NaCl調(diào)節(jié)電導(dǎo)率，加入5

g/LPAC8ml，分別按電流強(qiáng)度lA、2A、3A、4A進(jìn)行電解5分鐘，每1分鐘取樣一次；3.取1L水樣四杯，用NaCl調(diào)節(jié)電導(dǎo)率，分別加入5g/LPAC：0ml、8ml、16ml、24ml，按電流強(qiáng)度2A進(jìn)行電解5分鐘，每1分鐘取樣一次；4.所有取樣靜置后，用分光光度計(jì)在最大吸收波長(zhǎng)下測(cè)定吸光率，與原水吸光率比值即為脫色率。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟1.配制40mg/L染料廢水，用分光光度計(jì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果處理實(shí)驗(yàn)結(jié)果處理實(shí)驗(yàn)結(jié)果處理實(shí)驗(yàn)結(jié)果處理實(shí)驗(yàn)3.混凝實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康亩?shí)驗(yàn)原理三、實(shí)驗(yàn)裝置、設(shè)備及材料四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟實(shí)驗(yàn)3.混凝實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、通過實(shí)驗(yàn)觀察混凝現(xiàn)象，加深對(duì)混凝理論的理解；2、學(xué)會(huì)選擇和確定最佳混凝工藝條件的基本方法；3、了解影響混凝過程的相關(guān)因素。實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

天然水體中存在大量懸浮物，懸浮物的形態(tài)是不同的，大顆粒懸浮物可在自身重力作用下沉降；另一種是膠體顆粒，是使水產(chǎn)生渾濁的一個(gè)重要原因，膠體顆?？孔匀怀恋硎遣荒艹サ摹Ｒ?yàn)樗心z體顆粒微小、主要是帶負(fù)電的粘土顆粒，膠粒間存在著靜電斥力、膠粒的布朗運(yùn)動(dòng)、膠粒表面的水化作用，使膠粒具有分散穩(wěn)定性。因此可在廢水中預(yù)先投加化學(xué)藥劑來破壞膠體的穩(wěn)定性，并提供膠粒碰撞的動(dòng)能，使廢水中的膠體和細(xì)小懸浮物聚集成具有可分離性的絮凝體，再加以分離除去。消除或降低膠體顆粒穩(wěn)定因素的過程叫脫穩(wěn)。脫穩(wěn)后的膠粒，在一定的水力條件下，才能形成較大的絮凝體，俗稱礬花。直徑較大且較密的礬花容易下沉，自投加混凝劑直至形成礬花的過程叫混凝。

實(shí)驗(yàn)原理天然水體中存在大量懸浮物，懸實(shí)驗(yàn)裝置、設(shè)備及材料

1、設(shè)備混凝試驗(yàn)攪拌器、濁度計(jì)、酸度計(jì)、磁力攪拌器

2、器皿燒杯量筒注射針筒50ml

錐形瓶溫度計(jì)移液管3、試劑鹽酸10%FeCl3溶液10g/LNaOH溶液10%聚合氯化鋁溶液10g/L硫酸鋁溶液10g/L實(shí)驗(yàn)裝置、設(shè)備及材料1、設(shè)備實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟

1、最佳投藥量實(shí)驗(yàn)步驟2、最佳pH值實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟1、最佳投藥量實(shí)驗(yàn)步驟1、最佳投藥量實(shí)驗(yàn)步驟1、最佳投藥量實(shí)驗(yàn)步驟水樣中加入FeCl3后形成的礬花未加混凝劑的原水

1、最佳投藥量實(shí)驗(yàn)步驟水樣中加入FeCl3后形成的礬花加入聚鋁前后沉淀10分鐘的對(duì)比加入聚鋁前后沉淀10分鐘的對(duì)比2、最佳pH值實(shí)驗(yàn)步驟

2、最佳pH值實(shí)驗(yàn)步驟

實(shí)驗(yàn)結(jié)果處理實(shí)驗(yàn)結(jié)果處理實(shí)驗(yàn)結(jié)果處理實(shí)驗(yàn)結(jié)果處理實(shí)驗(yàn)4.活性炭吸附實(shí)驗(yàn)

2.試驗(yàn)裝置與設(shè)備

1.試驗(yàn)?zāi)康呐c原理

4.試驗(yàn)結(jié)果與分析

3.試驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)4.活性炭吸附實(shí)驗(yàn)2.試驗(yàn)裝置與設(shè)備1.試驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)驗(yàn)?zāi)康募由罾斫馕降幕驹碓囼?yàn)?zāi)康恼莆栈钚蕴课焦街谐?shù)的確定方法實(shí)驗(yàn)驗(yàn)?zāi)康募由罾斫馕降幕驹碓囼?yàn)?zāi)康恼莆栈钚蕴课焦綄?shí)驗(yàn)原理

化學(xué)吸附綜合吸附物理吸附靠分子間力產(chǎn)生的吸附，可吸附多種吸附質(zhì)，形成多分子吸附層。吸附━解吸是可逆過程，在低溫下就能吸附由化學(xué)鍵力引起的吸附，吸能形成單分子吸附層，并具有選擇性，同時(shí)是不可逆性二種吸附往往是相伴發(fā)生，不能嚴(yán)格分開，是幾種吸附綜合作用的結(jié)果，可存在以某種吸附為主實(shí)驗(yàn)原理化學(xué)吸附綜合吸附物理吸附靠分子間力產(chǎn)生的吸附，可吸重要定義1.吸附平衡：當(dāng)吸附質(zhì)的吸附速率=解吸速率（即V吸附=V解吸），即在單位時(shí)間內(nèi)吸附數(shù)量等于解吸的數(shù)量，則吸附質(zhì)在溶液中的濃度C與在吸附劑表面上的濃度都不再變時(shí)，即達(dá)到吸附平衡，此時(shí)吸附質(zhì)在溶液的濃度C叫平衡濃度。2.吸附量如果在一定壓力和溫度條件下，用m克活性炭吸附溶液中的溶質(zhì)，被吸附的溶質(zhì)為x毫克，則單位重量的活性炭吸附溶質(zhì)的數(shù)量，即吸附容量可按下式計(jì)算:q=x/m重要定義1.吸附平衡：當(dāng)吸附質(zhì)的吸附速率=解吸速率（即V吸附3.吸附等溫線

在一定T下，q隨平衡濃度C變化的曲線（q=f(C)）叫吸附等溫線。用數(shù)學(xué)公式描述則叫吸附等溫式。4.吸附等溫式（三種）朗謬爾公式表示I型吸附等溫線的有費(fèi)蘭德利希公式表示II型吸附等溫線的有BET公式重要定義3.吸附等溫線重要定義Fruendlich表達(dá)式：式中：——吸附容量(mg/g)；K——與吸附比表面積、溫度有關(guān)的系數(shù)；n——與溫度有關(guān)的常數(shù)，n>1；C——吸附平衡時(shí)的溶液濃度(mg/L)。重要定義Fruendlich表達(dá)式：重要定義重要定義為圖解求常數(shù)K，n，上式轉(zhuǎn)化為：式中：C0——水中被吸附物質(zhì)原始濃度(mg/L)；

C——被吸附物質(zhì)的平衡濃度(mg/L)；

m——活性炭投加量(g/L)。重要定義為圖解求常數(shù)K，n，上式轉(zhuǎn)化為：CompanyLogo試驗(yàn)裝置CompanyLogo試驗(yàn)裝置CompanyLogo實(shí)驗(yàn)步驟畫出標(biāo)準(zhǔn)曲線1配置10mg/L的亞甲蘭溶液。2用分光光度計(jì)得出吸收與波長(zhǎng)的關(guān)系。3確定產(chǎn)生最大吸收時(shí)的波長(zhǎng)(給出最大吸收波長(zhǎng)660nm)4將1準(zhǔn)備的亞甲蘭稀釋，取0ml、2ml、6ml、10ml、14ml、18ml、22ml的10mg/L亞甲蘭，用比色管定容到25ml，用分光光度計(jì)從3所得波長(zhǎng)測(cè)得吸光度。5畫出吸收量與亞甲蘭濃度（克分子/升）的關(guān)系曲線，即標(biāo)準(zhǔn)曲線。CompanyLogo實(shí)驗(yàn)步驟畫出標(biāo)準(zhǔn)曲線CompanyLogo吸附等溫線間歇式吸附實(shí)驗(yàn)步驟1將活性炭粉末，用蒸餾水洗去細(xì)粉，并在105℃溫度下烘至恒重。2在三角玻璃瓶中，裝入以下重量的已準(zhǔn)備好的活性炭粉末：0、10、20、40、60、80、100、120毫克。3準(zhǔn)備濃度為100mg/L的亞甲蘭溶液一升。4在三角燒瓶各注入100毫升100mg/L的亞甲蘭溶液。5將錐性瓶置于恒溫振蕩器上震動(dòng)1小時(shí)，然后用靜沉法或?yàn)V紙過濾法移除活性炭。6測(cè)定每個(gè)瓶中溶液的吸收量，并用標(biāo)準(zhǔn)圖交換為濃度單位。7計(jì)算每個(gè)瓶中轉(zhuǎn)移到活性炭表面上的亞甲蘭的量，以克分子（活性炭）表示。實(shí)驗(yàn)步驟CompanyLogo吸附等溫線間歇式吸附實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步驟CompanyLogo實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析吸附等溫線1）根據(jù)測(cè)定數(shù)據(jù)繪制吸附等溫線2）確定常數(shù)K、n3)討論實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與吸附等溫線的關(guān)系CompanyLogo實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析吸附等溫線CompanyLogo試驗(yàn)結(jié)果討論1活性碳投加量對(duì)于吸附平衡濃度的測(cè)定有什么影響，該如何控制？2實(shí)驗(yàn)結(jié)果受哪些因素影響較大，如何控制？CompanyLogo試驗(yàn)結(jié)果討論1活性碳投加量對(duì)于吸附1、通過沉淀實(shí)驗(yàn)，熟悉沉淀類型及各自特點(diǎn)；2、掌握沉淀曲線測(cè)試與繪制方法。濃度較稀的、粒狀顆粒的沉淀屬于自由沉淀，其特點(diǎn)是靜沉過程中顆粒互不干擾、等速下沉，其沉速在層流區(qū)符合Stokes公式。懸浮物濃度不太高，一般在600~700mg/L以下的絮狀顆粒的沉淀屬于絮凝沉淀，沉淀過程中由于顆粒相互碰撞，凝聚變大，沉速不斷加大。濃度較大的高濃度水，顆粒的下沉均表現(xiàn)為渾濁液面的整體下沉。此時(shí)顆粒間的相對(duì)位置不變，顆粒下沉速度即為渾液面等速下沉速度。為了能真實(shí)地反映客觀實(shí)際狀態(tài)，沉淀柱直徑一般要≥200mm，而且柱內(nèi)還應(yīng)裝有慢速攪拌裝置，以消除器壁效應(yīng)和模擬沉淀池內(nèi)刮泥機(jī)的作用。實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)5.自由沉淀實(shí)驗(yàn)

1、通過沉淀實(shí)驗(yàn)，熟悉沉淀類型及各自特點(diǎn)；濃實(shí)驗(yàn)設(shè)備及材料自由沉淀實(shí)驗(yàn)流程圖有機(jī)玻璃沉淀柱內(nèi)徑D＝200mm高H=2000mm實(shí)驗(yàn)設(shè)備及材料自由沉淀實(shí)驗(yàn)流程圖有機(jī)玻璃沉淀柱自由沉淀實(shí)驗(yàn)裝置有機(jī)玻璃沉淀柱內(nèi)徑D＝200mm高H=2000mm自由沉淀實(shí)驗(yàn)裝置有機(jī)玻璃沉淀柱懸浮物測(cè)定方法：（1）定量濾紙恒重W1；（2）抽濾水樣后的濾紙恒重W2；（3）采樣體積V；（4）懸浮物濃度C。

懸浮物定量分析裝置：電子天平、定量濾紙、稱量瓶、烘箱、抽濾裝置、干燥器等；懸浮物定量分析懸浮物測(cè)定方法：懸浮物定量分析裝置：電子天平、