環(huán)境工程-水處理實(shí)驗(yàn)仿真系統(tǒng)操作手冊(cè)

環(huán)境工程一水處理實(shí)驗(yàn)仿真系統(tǒng)

操作手冊(cè)

北京東方仿真控制技術(shù)

2003年2月

目錄

玖境工程一水處理實(shí)驗(yàn)安裝手冊(cè)--------------------------------------2

環(huán)境工程一水處理實(shí)驗(yàn)操作手冊(cè)

自由沉淀實(shí)驗(yàn)------------------------------------------------------------------8

混凝實(shí)驗(yàn)----------------------------------------------------------------------16

曝氣充氧實(shí)驗(yàn)------------------------------------------------------------------36

過(guò)濾實(shí)驗(yàn)---------------------------------------------------------------------41

與浮實(shí)驗(yàn)----------------------------------------------------------------------50

活性污泥實(shí)驗(yàn)------------------------------------------------------------------57

環(huán)境工程一水處理實(shí)驗(yàn)安裝手冊(cè)

歡送您使用本公司的軟件并希望您提出珍貴意見(jiàn)！

建議配置：Windows98操作系統(tǒng)，PentiumH-233以上,至少32M內(nèi)存,800x600x16位真彩(標(biāo)準(zhǔn)

小字體)，至少200M的硬盤(pán)空間。

安裝步驟：

1、如果您是Windows95用戶，要能正常的使用本軟件，那么系統(tǒng)需要用DCOM95升級(jí)，運(yùn)行光

盤(pán)中的dcom95.exe即可。

2、安裝程序主體

(1)、啟動(dòng)安裝程序：用鼠標(biāo)雙擊Wes2OO3.exe安裝向?qū)⒁龑?dǎo)您安裝程序，下列圖為安裝時(shí)的信

息畫(huà)面，點(diǎn)擊“Next”按鈕進(jìn)行下一步。

在安裝過(guò)程中點(diǎn)擊“Cancel”按鈕會(huì)取消當(dāng)前操作，如果安裝向?qū)z測(cè)到是終止本次安裝，那么會(huì)

出現(xiàn)對(duì)話框提示：

(2)、選擇安裝路徑：安裝向?qū)Т_定了程序的默認(rèn)安裝目錄［一般情況是C:\ProgramFiles'.Wes2003\,

其中盤(pán)符會(huì)根據(jù)您的操作系統(tǒng)的安裝路徑而有所不同)，如您同意安裝程序文件在此目錄，點(diǎn)擊“Next”

按鈕進(jìn)行下一步驟。另外，點(diǎn)擊“Back”按鈕可回到上一畫(huà)面。

點(diǎn)擊“Browse”按鈕可以調(diào)出更改安裝目錄的對(duì)話框，您可以改變安裝路徑的盤(pán)符、目錄和新建目

錄的名稱，然后點(diǎn)擊“OK”確定更改并返回，點(diǎn)擊“Cancel”取消更改并返回。

(3)、建立程序啟動(dòng)菜單：安裝向?qū)Т_定了程序的默認(rèn)啟動(dòng)菜單”開(kāi)始一程序一東方仿真一環(huán)境

工程一水處理實(shí)驗(yàn)”，建議您采用默認(rèn)設(shè)置，如果您要更改，請(qǐng)務(wù)必記住您所要建立的程序組的名稱，

以便啟動(dòng)程序。然后點(diǎn)擊“Nexl”進(jìn)入下一步。

(4)、開(kāi)始拷貝文件：安裝向?qū)КF(xiàn)在開(kāi)始拷貝文件到您所制定的安裝目錄，窗口上有當(dāng)前文件

的拷貝過(guò)程和和整個(gè)拷貝過(guò)程的進(jìn)度。

(6)、安裝完畢：安裝向?qū)Э截愅晡募屯瓿上鄳?yīng)的設(shè)置后會(huì)顯示如下的畫(huà)面，點(diǎn)擊“Finish”按

鈕完成安裝。

啟動(dòng)程序：如果您在建立啟動(dòng)程序菜單時(shí)選擇了默認(rèn)設(shè)置，那么在安裝完畢后，請(qǐng)點(diǎn)擊“開(kāi)始一程

序一東方仿真一環(huán)境工程一水處理實(shí)驗(yàn)”啟動(dòng)程序，如下列圖；如果您更改了啟動(dòng)程序菜單的名稱，那

么以您做的改動(dòng)為準(zhǔn)。

如果您在安裝和使用過(guò)程中有什么問(wèn)題，請(qǐng)及時(shí)與我們聯(lián)系：（）10-64810799。

ct以及時(shí)得到升級(jí)信息和了解我們的最新產(chǎn)品。

北京東方仿真控制技術(shù)

2003年2月

自有沉淀實(shí)驗(yàn)

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

I、通過(guò)實(shí)驗(yàn)加深對(duì)自由沉淀的概念、特點(diǎn)、規(guī)律的理解

2、掌握自由有沉淀的實(shí)驗(yàn)方法，并能對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、整理、計(jì)算

3、根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制沉淀曲線，計(jì)算某一沉淀速率的下的沉淀效率

二、實(shí)驗(yàn)原理及設(shè)備

自由沉淀的特征是：水中的固體懸浮物濃度不是很高，而且不具有凝聚的性質(zhì)，在沉淀的過(guò)程中，

固體顆粒不改變形狀、尺寸，也不互相粘合，各自獨(dú)立的完成況淀過(guò)程。廢水中的固體顆粒在沉砂池中

的沉淀以及低濃度污水在初沉池中的沉降過(guò)程都是自由沉淀。自由沉淀過(guò)程可以由斯托克斯公式（Stokes）

正行描述，即：

式中：u一顆粒的沉速；

PB一顆粒的密度；

P一液體的密度

P—液體的粘滯系數(shù)；

g—重力加速度；

d一顆粒的直徑。

但是由于水中顆粒的復(fù)雜性，公式中的一些參數(shù)很難確定，因此對(duì)沉淀的效果、特性的研究，通常要通

過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)實(shí)現(xiàn)。本實(shí)驗(yàn)就是通過(guò)測(cè)定在一個(gè)自由沉淀的有機(jī)玻璃管內(nèi)同一截面上不同時(shí)間的濁度，計(jì)算

沉淀速率和沉淀1去除）率，從而得到沉淀率-沉淀速率的關(guān)系曲線。

同時(shí)，考察理想沉淀池我便可以得到：

式中：Q—沉淀池的設(shè)計(jì)處理水量

A一沉淀池的面積

11一顆粒沉速

q—外表負(fù)荷

外表負(fù)荷q與顆粒沉速u(mài)在數(shù)值上是相等的，但是單位不同，通過(guò)沉淀性能測(cè)定求得應(yīng)去除顆粒群

的最小沉速u(mài),同時(shí)也就得到了理想沉淀池的外表負(fù)荷q值。

通過(guò)上式可以看到，在一定流量（處理水量）下，沉淀池外表積越大，那么別離的懸浮顆粒沉淀速

率越小，顆粒粒徑也就越小，由沉淀性能曲線可知，其沉淀率越大。由此看出，沉淀池的沉淀率僅與顆

粒沉速或者外表負(fù)荷有關(guān)，而與沉淀池的深度和沉淀時(shí)間無(wú)關(guān)。因此，在可能的條件下，應(yīng)該把沉淀池

建的淺些，外表積大些，這就是顆粒沉淀的淺層理論。在普通沉淀池內(nèi)裝設(shè)斜板（斜管），也是基于這

個(gè)理論。

實(shí)驗(yàn)設(shè)備主要由一個(gè)有機(jī)玻璃的沉淀柱和一臺(tái)污水泵組成，污水泵的出、入口分別與沉淀柱的上、

下兩端相連，啟動(dòng)污水泵，就能起到攪拌作用。

沉淀柱主要參數(shù)：內(nèi)徑0.25米，高2.2米，內(nèi)裝高嶺土和水的混合

液，深度為2米，側(cè)面有3個(gè)取樣口的深度為

a：0.2米

b：1米

c：1.8米

為了能方便、快速的測(cè)定水中的懸浮物濃度，采用了LaMoite公司的202（）型濁度計(jì)，比濁度計(jì)為

新型散射光濁度計(jì)，測(cè)量范圍0.00-1100NTU,用懸浮物濃度為640mg/L、濁度為400NTU的標(biāo)準(zhǔn)液進(jìn)

行校正。

三、實(shí)驗(yàn)操作

1、請(qǐng)先登錄

注入實(shí)驗(yàn)后，會(huì)出現(xiàn)“登錄”對(duì)話框，如下列圖所示

請(qǐng)認(rèn)真填寫(xiě)班級(jí)、姓名、學(xué)號(hào)三項(xiàng)內(nèi)容，這三項(xiàng)內(nèi)容將被記錄到實(shí)驗(yàn)報(bào)告文件當(dāng)中。

2、實(shí)驗(yàn)主界面

實(shí)驗(yàn)主界面如下列圖所示

3、樣品濁度測(cè)量界面

濁度測(cè)量界面如下列圖所示

4,開(kāi)始攪拌

遂行白山沉淀實(shí)驗(yàn)，首先要將沉淀柱中的污水?dāng)嚢璧骄鶆?。木?shí)驗(yàn)采用一臺(tái)污水泵起到攪拌作用，用鼠

標(biāo)點(diǎn)擊如下列圖所示的綠色按鈕接通電源開(kāi)關(guān)，開(kāi)始攪拌

5、停止攪拌、開(kāi)始計(jì)時(shí)、采集樣品

攪拌均勻以后，用鼠標(biāo)點(diǎn)擊如下列圖所示的紅色按鈕切斷電源，停止攪拌

同時(shí)，用鼠標(biāo)點(diǎn)擊如下列圖所示的“計(jì)時(shí)”按鈕開(kāi)始計(jì)時(shí)

再同時(shí)，點(diǎn)擊沉淀柱右側(cè)的三個(gè)取樣口中的一個(gè)取樣，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)完成取樣動(dòng)作，僅在第一次演示取樣

動(dòng)畫(huà)，播放動(dòng)畫(huà)的同時(shí)，計(jì)時(shí)自動(dòng)停止，播放完畢后，計(jì)時(shí)自動(dòng)繼續(xù)。演示動(dòng)畫(huà)完成后，出現(xiàn)數(shù)據(jù)分組

窗口，選擇當(dāng)前采集的樣品，要作為哪組的數(shù)據(jù)

然后，盡快點(diǎn)擊另外兩個(gè)取樣口取樣，第一次所取得的這三個(gè)樣品，作為“原水懸浮物濃度數(shù)據(jù)所取

得的這三個(gè)樣品，作為“原水懸浮物濃度數(shù)據(jù):然后，分別在第5、10、15、2()、30、40、50、60分

鐘從b位置的取樣口取樣，作為“沉淀率和沉淀速率數(shù)據(jù)二

6、樣品測(cè)量和數(shù)據(jù)記錄

樣品的懸浮物濃度由一臺(tái)濁度計(jì)測(cè)量濁度，然后換算為懸浮物濃度確定，測(cè)量界面如下列圖所示

點(diǎn)擊或者拖動(dòng)上面的滾動(dòng)條切換樣品，下面的信息欄會(huì)自動(dòng)顯示樣品編號(hào)、數(shù)據(jù)用途、采樣位置和時(shí)間

等內(nèi)容，便于進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄。點(diǎn)擊“測(cè)量”按鈕或者濁度計(jì)上的“Read”按鈕，可以測(cè)量當(dāng)前樣品的濁

度。

把當(dāng)前的數(shù)據(jù)寫(xiě)入“數(shù)據(jù)處理”界面當(dāng)中數(shù)據(jù)表格當(dāng)中，如果你開(kāi)啟了自動(dòng)記錄功能，可以點(diǎn)擊“自

動(dòng)記錄”按鈕，數(shù)據(jù)就會(huì)自動(dòng)寫(xiě)入數(shù)據(jù)表格。

7.數(shù)據(jù)處理和繪制曲線

數(shù)據(jù)記錄完畢后，點(diǎn)擊右上角的''自動(dòng)計(jì)算”按鈕，系統(tǒng)就會(huì)根據(jù)寫(xiě)入的數(shù)據(jù)自動(dòng)計(jì)算出結(jié)果，并顯示

在表格內(nèi)。

計(jì)算完成后，到“沉淀性能”曲線頁(yè)，點(diǎn)擊右上角的“開(kāi)始繪制”按鈕，就可以根據(jù)前面的數(shù)據(jù)和計(jì)算

結(jié)果畫(huà)出“沉淀性能”曲線。

8、實(shí)驗(yàn)報(bào)告的后期處理

窗口的最下面一排有四個(gè)按鈕：

保存一把當(dāng)前的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)保存到一個(gè)數(shù)據(jù)文件當(dāng)中

加載一從一個(gè)數(shù)據(jù)文件當(dāng)中讀取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

報(bào)表一根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)生成可打的實(shí)驗(yàn)報(bào)表

退出一關(guān)閉實(shí)驗(yàn)報(bào)告窗口

四、實(shí)驗(yàn)考前須知：

1、攪拌時(shí)間要足夠，否那么沉淀柱內(nèi)的懸浮物濃度不夠高或者不均勻，會(huì)導(dǎo)致曲線的范圍變窄

2、攪拌停止以后，要盡快的采集原水懸浮物濃度的樣品，否那么會(huì)因?yàn)閼腋∥镒陨淼某恋韺?dǎo)致數(shù)據(jù)偏

差

3、采樣間隔的時(shí)間不必規(guī)定死，但要保證數(shù)據(jù)足夠，并且開(kāi)始的時(shí)候采樣時(shí)間應(yīng)該短

4、由于取樣必然會(huì)導(dǎo)致液面的變化，實(shí)際上取樣II的深度會(huì)一直減小，但是在實(shí)際當(dāng)中隨時(shí)的測(cè)量水

深又不方便，考慮到使用新的懸浮物濃度測(cè)量方法以后，需要的樣品水量很小，所以這種誤差可以忽略

5、在以往的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)當(dāng)中，一股都是用烘干稱重法測(cè)量水中的懸浮物濃度，但是這種方法比擬復(fù)雜，

而且有自身的局限性,首先是要求采樣量要大，否那么不能保證精度,其次實(shí)容易受水中溶解性物質(zhì)的

干擾。雖然是標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)量方法，然而在實(shí)際生產(chǎn)操作時(shí)，幾乎都不采用，都是采用濁度這個(gè)替代參數(shù)。

實(shí)際上，如果用濁度代替懸浮物濃度，也可以得到類似的關(guān)系曲線，本實(shí)驗(yàn)為了符合大家以前的習(xí)慣，

把濁度轉(zhuǎn)化為懸浮濃度。

混凝實(shí)驗(yàn)操作手冊(cè)

一、實(shí)驗(yàn)要求：通過(guò)燒杯實(shí)驗(yàn)，確定混凝劑的最正確PH值和最正確投藥量。

二、實(shí)驗(yàn)原理：

混凝階段所處理的對(duì)象，主要是水中懸浮物和膠體雜質(zhì)。狡體顆?？孔匀怀两凳遣荒苋コ?。通過(guò)

投加混凝劑，在膠粒與膠粒之間起著吸附架橋作用，或通過(guò)高分子鏈狀物吸附膠粒，形成絮凝體，俗稱

桃花。自投加混凝劑直至形成研花的過(guò)程叫混凝?；炷^(guò)程最關(guān)鍵的是確定最正確混凝工藝條件，因混

凝劑的種類較多，混凝條件很難確定；要選定某種混凝劑的投加量，還需考慮PH值的影響。

通過(guò)燒杯實(shí)驗(yàn)，確定一種混凝劑的最正確PH值和最正確投藥量。在一系列燒杯上用不同的混凝劑

投加量和不同的PH值測(cè)定混凝效果，從而得到混凝效果-混凝劑投加量，混凝效果-PH值的曲線。

設(shè)備介紹：

本實(shí)驗(yàn)所用的攪拌器的原型為SC系列攪拌器，由微電腦控制，液晶顯示，主要功能有以下幾點(diǎn)：

預(yù)先設(shè)定攪拌時(shí)間、攪拌轉(zhuǎn)速，并有數(shù)字顯示，當(dāng)試驗(yàn)到達(dá)預(yù)設(shè)時(shí)間后即自動(dòng)停止攪拌，

轉(zhuǎn)速共有3級(jí)可調(diào)，時(shí)間從Imin到99min無(wú)級(jí)可調(diào)。

到達(dá)攪拌時(shí)間后，各葉片停止攪拌并上升到位。

四、實(shí)驗(yàn)步驟最正確混凝劑投量實(shí)驗(yàn)

1、參加原水

點(diǎn)擊主界面上的1號(hào)燒杯，即可彈出1號(hào)燒杯配置窗口。

點(diǎn)擊配置窗II卜方的原水圖標(biāo)，即可向一號(hào)燒杯中注入800ml原水。如卜.圖：

采用同樣的方法為其余的燒杯各參加800ml原水。

2、參加混凝劑

點(diǎn)擊I號(hào)燒杯配置界面下方的混凝劑圖標(biāo)，即可出現(xiàn)混凝劑量輸入框，輸入數(shù)字2,表示

參加2mg混凝劑，即20ml混凝劑溶液。

注：每個(gè)燒杯中參加的混凝劑量不能多于lOmgo

同樣，在2號(hào)燒杯中參加3mg混凝劑，在3號(hào)燒杯中參加4mg混凝劑，在4號(hào)燒杯中參加5mg混凝劑,

在5號(hào)燒杯中參加6mg混凝劑，在6號(hào)燒杯中參加7mg混凝劑。

3、啟動(dòng)控制面板

點(diǎn)擊主界面的控制面板，即可彈出控制面板界面，如下圖：

點(diǎn)擊右邊的電源按鈕，即可啟動(dòng)控制面板.

4、高速攪拌

設(shè)定攪拌時(shí)間為1分鐘，攪拌轉(zhuǎn)速為300轉(zhuǎn)/分，開(kāi)始攪拌。

1分鐘后，系統(tǒng)即自動(dòng)停止攪拌。

5、中速攪拌

繼續(xù)設(shè)定攪拌轉(zhuǎn)速150轉(zhuǎn)/分，攪拌時(shí)間5分鐘，開(kāi)始攪拌。

6、低速攪拌

繼續(xù)設(shè)定攪拌速度70轉(zhuǎn)/分，時(shí)間10分鐘，開(kāi)始攪拌。

7、靜置沉淀

慢速攪拌完成后，即可翻開(kāi)燒杯配置界面，查看燒杯狀態(tài)

經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，沉淀接近完成，界面上即顯示出燒杯液體的濁度和酸度，

當(dāng)濁度不再變化，即表示沉淀完全。

2、記錄數(shù)據(jù)

沉淀完全后，點(diǎn)擊主界面的自動(dòng)記錄按鈕，自動(dòng)記錄數(shù)據(jù)。翻開(kāi)數(shù)據(jù)處理

窗口，查看記錄的數(shù)據(jù)。

點(diǎn)擊數(shù)據(jù)曲線面板上的自動(dòng)繪制按鈕，繪制數(shù)據(jù)曲線。根據(jù)曲線即可得到最正確混凝劑投量，

最正確PH值測(cè)量1、調(diào)節(jié)PH值

點(diǎn)擊主界面的一號(hào)燒杯，翻開(kāi)1號(hào)燒杯配置界面。

點(diǎn)擊配置界面上的倒空?qǐng)D標(biāo)，倒空燒杯內(nèi)液體，并清洗燒杯。

點(diǎn)擊原水圖標(biāo)，參加800ml原水。

點(diǎn)擊HC1圖標(biāo),在彈出的輸入框中輸入30,即參加30mlHCL

采用同樣的方法。在2號(hào)燒杯中參加800ml原水和20mlHCl。在3號(hào)燒杯中參加800ml原水和lOmlHCL

在4號(hào)燒杯中參加800ml原水和ImlHClo在5號(hào)燒杯中參加800ml原水和lOmlNaOH。在6號(hào)燒杯中

參加800ml原水和20mlNaOHo

注：每個(gè)燒杯中參加的酸和堿量不能超過(guò)50mL

2、高速攪拌

設(shè)定攪拌時(shí)間為1分鐘，攪拌轉(zhuǎn)速為300轉(zhuǎn)/分，開(kāi)始攪拌。

1分鐘后，系統(tǒng)即自動(dòng)停止攪拌。

3、參加混凝劑

在每個(gè)燒杯中參加最正確投量的混凝劑，約5mg。

4、高速攪拌

設(shè)定攪拌時(shí)間為1分鐘，攪拌轉(zhuǎn)速為300轉(zhuǎn)/分，開(kāi)始攪拌。

1分鐘后，系統(tǒng)即自動(dòng)停止攪拌。

5、中速攪拌

繼續(xù)設(shè)定攪拌轉(zhuǎn)速150轉(zhuǎn)/分，攪拌時(shí)間5分鐘，開(kāi)始攪拌。

6、低速攪拌

繼續(xù)設(shè)定攪拌速度70轉(zhuǎn)/分，時(shí)間10分鐘，開(kāi)始攪拌。

7、靜置沉淀

慢速攪拌完成后，即可翻開(kāi)燒杯配置界面，查看燒杯狀態(tài)

經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，沉淀接近完成，界面上即顯示出燒杯液體的濁度和酸度，

當(dāng)濁度不再變化，即表示沉淀完全。

8、數(shù)據(jù)處理

沉淀完成后，點(diǎn)擊主界面的自動(dòng)記錄，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

點(diǎn)擊數(shù)據(jù)曲線面板上的自動(dòng)繪制按鈕，繪制數(shù)據(jù)曲線。根據(jù)曲線即可得到最正確PH值。

控制面板使用1、界面介紹

下列圖為控制面板圖，左邊為顯示區(qū)，右邊為按鈕區(qū)。

2、電源

點(diǎn)擊按鈕區(qū)的電源按鈕可啟動(dòng)控制面板，如圖：

3、時(shí)間設(shè)定

點(diǎn)擊時(shí)間按鈕，顯示區(qū)的“攪拌時(shí)間”高亮顯示，

表示可以開(kāi)始設(shè)置攪拌時(shí)間：

點(diǎn)擊增加鍵和減少鍵可以增減設(shè)定的攪拌時(shí)間：

4、速度設(shè)定

點(diǎn)擊速度按鈕，顯示區(qū)的“攪拌軸轉(zhuǎn)速”高亮顯示，

表示可以開(kāi)始設(shè)置攪拌速度：

點(diǎn)擊增加鍵和減少鍵可以增減設(shè)定的攪拌速度：

5、開(kāi)始攪拌

點(diǎn)擊下降和提升按鈕，可下降升提升攪拌軸

當(dāng)時(shí)間、轉(zhuǎn)速設(shè)定完畢，放下攪拌軸即可點(diǎn)擊啟動(dòng)按鈕開(kāi)始攪拌。

攪拌完畢，點(diǎn)擊清零按鈕，將當(dāng)前運(yùn)行時(shí)間清零，重復(fù)以上步驟,

即可重新開(kāi)始攪拌。

曝氣充氧實(shí)驗(yàn)

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/p>

1、了解氧轉(zhuǎn)移的機(jī)理及影響因素

2、掌握曝氣設(shè)備氧總轉(zhuǎn)移系數(shù)Kia值的測(cè)定方法

3、掌握非耗氧生物污水a(chǎn)、8的測(cè)定方法

4、掌握評(píng)價(jià)曝氣設(shè)備充氧性能指標(biāo)的計(jì)算方法

二、實(shí)驗(yàn)原理

活性污泥法是天然水體自凈作用的強(qiáng)化和人工化。強(qiáng)化的手段是通過(guò)曝氣來(lái)實(shí)現(xiàn)的，以到達(dá)：

(I)曝氣池中有足夠的氟，保證活性污泥微生物生化作用所需氧；

(2)保持曝氣池內(nèi)微生物、有機(jī)物、溶解氧三者充分混合。

所謂曝氣就是人為的通過(guò)一些設(shè)備，加速向水中傳遞氧的過(guò)程。

對(duì)于氧轉(zhuǎn)移的機(jī)理主要是雙膜理論。它的主要內(nèi)容是：在W液兩相接觸界面兩側(cè)存在者氣膜和液膜，

它們處于層流狀態(tài)，氣體分子從氣相主體以分子擴(kuò)散的方式經(jīng)過(guò)氣膜和液膜進(jìn)入液相主體，氧轉(zhuǎn)移的動(dòng)

力為氣膜中的氧分壓梯度和液膜中的氧的濃度梯度，傳遞的阻力存在于氣膜和液膜中，而且主要是存在

于液膜中，如下列圖所示。

1、清水充氧

曝氣系統(tǒng)的理論充氧能力是指20℃、1.01X105Pa.水中氧濃度為()的條件下，曝氣系統(tǒng)向清水傳

輸氧的速率。

影響氧轉(zhuǎn)移的因素有曝氣水水質(zhì)、曝氣水水溫、氧分壓、氣液之間的接觸面積和時(shí)間、水的絮流程

度等。

氧轉(zhuǎn)移的根本方程式為：

dC/dt=Kla(Cs-C)(1)

Kla=Dl*A/XP:V(2)

式中dC/dl——液相主體中氧轉(zhuǎn)移速度[mg/(Lmin)];

Cs-------液膜處飽和溶解氧濃度(mg/1);

C-------液相主題中溶解氧濃度(mg/1);

Kia-------氧總轉(zhuǎn)移系數(shù)；

D1........氧分子在液膜中的擴(kuò)散系數(shù)；

A--------氣液兩相接觸界面面積(m2);

Xf-.......液膜厚度(m)

V--------曝氣液體容積⑴。

由于液膜厚度Xf及兩相接觸界面面積很難確定，因而用氧總轉(zhuǎn)移系數(shù)Kia值代替。Kia值與溫度、

水絮動(dòng)性、氣液接觸面面積等有關(guān)。它指的是在單位傳質(zhì)動(dòng)力"單位時(shí)間內(nèi)向單位曝氣液體中充入氧

量，它是反映氧轉(zhuǎn)移速度的重要指標(biāo)。

將(1)式枳分整理得到曝氣設(shè)備氧總轉(zhuǎn)移系數(shù)Kia值計(jì)算式，即

Kla=2.303/t*ln((Cs-Co)/(Cs-Cl))(2)

式中Cs........曝氣筒內(nèi)液體飽和溶解氧濃度

Co-------曝氣初始時(shí)，曝氣筒內(nèi)溶解氧濃度(一般取T=0時(shí)，Co=0)

Ct........t時(shí)刻曝氣筒內(nèi)溶液溶解氯濃度

t----------曝氣時(shí)間

Kia.......氧總轉(zhuǎn)移系數(shù)

將(2)式整理得

ln((Cs-Co)/(Cs-Ct))=Kla/2.303*t(3)

由(3)式可見(jiàn)，以ln(Cs-Co)/(Cs-Ct)為縱坐標(biāo)，I為橫坐赤，繪制直線，通過(guò)圖解法求得直線斜率

可以確定Kia值。

2、不含耗氧微生物的污水充氧實(shí)驗(yàn)

曝氣水的水質(zhì)對(duì)氧轉(zhuǎn)移的影響表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：

(1)由于待曝氣充氧的污水中含有各種各樣的雜質(zhì)，它們會(huì)對(duì)氧的轉(zhuǎn)移產(chǎn)生一定的影響。所以相對(duì)

于清水，污水曝氣充氧得到的氧轉(zhuǎn)移系數(shù)K"a會(huì)比清水的氧轉(zhuǎn)移系數(shù)Kia值低，為此引入修正系數(shù)

a

a=K,la/Kla

(2)由于污水中含有大量鹽分，它會(huì)影響氧在水中的飽和度，相對(duì)于相同條件下清水而言，污水中

氧的飽和度C，s要比清水中的飽和度Cs低，為此引入修正系數(shù)8

B=Cs/Cs

相應(yīng)的氧轉(zhuǎn)移方程式可表示為

dC/dt=K,la(C's-Cl)

本實(shí)驗(yàn)采用間歇非穩(wěn)態(tài)實(shí)驗(yàn)方法，即在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不進(jìn)水也不出水的實(shí)驗(yàn)方法對(duì)清水和污水進(jìn)行對(duì)

照實(shí)驗(yàn)，求出清水的Kia、CsR污水的K」a、C，s值，繼而求出u、。值。

三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備

1、曝氣筒

2、空氣壓縮機(jī)

3、轉(zhuǎn)子流量計(jì)

4,溶解氧濃度分析儀

四、實(shí)驗(yàn)用試劑

1、脫氧劑：無(wú)水亞硫酸鈉

2、催化劑：氯化鉆

上、實(shí)驗(yàn)操作

1、登錄

連入實(shí)驗(yàn)后，會(huì)出現(xiàn)“登錄”對(duì)話框，如下列圖所示

請(qǐng)認(rèn)真填寫(xiě)班級(jí)、姓名、學(xué)號(hào)三項(xiàng)內(nèi)容，這三項(xiàng)內(nèi)容將被記錄到實(shí)驗(yàn)報(bào)告文件當(dāng)中。

2、實(shí)驗(yàn)主界面

實(shí)驗(yàn)主界面如下列圖所示

3、溶解氯濃度分析儀界面

4、添加脫氧劑界面

4、注水

翻開(kāi)進(jìn)水閥向曝氣筒中注水至溢流管液位。

5、測(cè)定飽和溶解氧濃度。

翻開(kāi)壓縮機(jī)開(kāi)關(guān)和出口閥，向曝氣筒中的待測(cè)水充氧。

觀察溶解氧分析儀，待飽和后關(guān)閉壓縮機(jī)開(kāi)關(guān)，并記錄飽和溶解氧濃度。

6、計(jì)算加藥量

點(diǎn)擊脫氧劑瓶，彈出脫氧劑添加畫(huà)面。

根據(jù)公式計(jì)算出所需的無(wú)水亞硫酸鈉和氯化鉆添加量，并填入文本框中，點(diǎn)確定按鈕確認(rèn)。

7、脫氧過(guò)程

觀察溶解氧濃度的變化，等到溶解氧濃度變?yōu)镺.OOmg/l時(shí)，關(guān)閉窗口。

8、充氧過(guò)程

翻開(kāi)壓縮機(jī)開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)氣量,開(kāi)始向曝氣筒中的待測(cè)水充氧。然后，翻開(kāi)溶解氧分析儀面板來(lái)觀察

溶解氧濃度的變化，分別記錄1、2、3、4、5、7、9、11、13、15...min記錄溶解氧的容度。

過(guò)濾實(shí)驗(yàn)

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

I、了解濾料級(jí)配方法

2、熟悉過(guò)濾實(shí)驗(yàn)設(shè)備的過(guò)濾、反沖洗過(guò)程

3、驗(yàn)證清潔砂層水頭損失與濾速成正比

4、加深對(duì)過(guò)濾根本規(guī)律的理解

二、實(shí)驗(yàn)原理及設(shè)備

在水處理技術(shù)中，過(guò)濾是通過(guò)具有空隙的粒狀濾料層（如石英砂等）截留水中的懸浮物和膠體，從

而使水得到澄清的工藝工程。濾池的形式有多種多樣，以石英砂為濾料的普通快濾池使用歷史最久，并

在此根底上開(kāi)展出現(xiàn)了雙層濾池、多層濾池和上向流過(guò)濾等。

過(guò)濾的作用，不僅可以截留水中的懸浮物，而且通過(guò)濾層還可以把水中的有機(jī)物、細(xì)菌乃至病毒等

隨著濁度降低而被大量的去除，凈水的原理如下：

1、阻力截留

當(dāng)污水流過(guò)顆粒狀濾料層時(shí)，粒徑較大的懸浮物顆粒首先被截留在表層的濾料的空隙中，隨著此層

濾料間的空隙越來(lái)越小，截污能力也越來(lái)越大，逐漸形成一層主要由被截留的固體顆粒構(gòu)成的濾膜，并

由他起到重要的過(guò)'濾作用。這種作用屬于阻力截留或篩'濾作用,懸浮物粒徑越大，表層濾料而濾速越小,

就越容易形成表層篩濾膜，濾膜的截污能力也越高。

2、重力沉降

污水通過(guò)濾料層時(shí)，眾多的濾料外表提供了巨大的沉降面積。重力沉降強(qiáng)度主要與濾料的直徑以及

過(guò)濾速度有關(guān)。濾料越小，沉降面積越大，濾速越小，水流越平穩(wěn)，這些都有利于懸浮物的沉降。

3、接觸絮凝

由于濾料具有巨大的比外表積，它與懸浮物質(zhì)間有明顯的物理吸附作用。此外，沙粒在水中常常帶

有外表負(fù)電荷，能吸附帶正電荷的膠體，從而在源料外表形成帶正電荷的薄膜，并進(jìn)而吸附帶負(fù)電荷的

粘土和多種有機(jī)物等膠體，在沙粒上發(fā)生接觸絮凝。

在實(shí)際過(guò)濾過(guò)程當(dāng)中，上述三種機(jī)理往往同時(shí)起作用，只是隨著條件不同而有主次之分。對(duì)粒徑較

大的懸浮物顆粒，以限力截流為主，因?yàn)檫@一過(guò)程主要發(fā)生在濾料的外表，通稱成為外表過(guò)濾。對(duì)于細(xì)

微的懸浮物，以發(fā)生在濾料深層的重力沉降和接觸絮凝為主，稱為深層過(guò)濾。

在過(guò)濾當(dāng)中，濾料起著核心的作用，為了取得良好的過(guò)漉效果，濾料應(yīng)具有一定級(jí)配。濾料級(jí)配是指將

不同粒徑的濾料按一定的比例組合。濾料是帶棱角的顆粒，不是規(guī)那么的球體，所說(shuō)的粒徑是指把濾料

顆粒包圍在內(nèi)的球體直徑〔這是?個(gè)假想直徑）。在生產(chǎn)中，簡(jiǎn)單的篩分方法是用一套不同孔徑的篩子

篩分濾料試樣，選取適宜的級(jí)配。我國(guó)現(xiàn)行的標(biāo)準(zhǔn)是采用0.5mm和1.2mm孔徑的篩子進(jìn)行篩選，取其

中段，這種方法雖然簡(jiǎn)單易行，但卻不能反映濾料粒徑的均勻程度，因此還應(yīng)該考慮級(jí)配的情況。

能反映級(jí)配狀況的指標(biāo)是通過(guò)篩分曲線求得的有效粒徑do、d8o和不均勻系數(shù)Kg。。du）E寸表示通過(guò)

流料重量10%的孔徑，它反映濾料中細(xì)顆粒的尺寸，即產(chǎn)生水頭損失的''有效"局部尺寸；d8（）時(shí)表示

通過(guò)濾料重量80%的孔徑，它反映濾料中粗顆粒的尺寸；K8（）=d8ydioo

K80越大，表示粗細(xì)顆粒的尺寸相差越大，濾料粒徑越不均勻，這樣的濾料對(duì)過(guò)濾及反沖洗均不利。尤

其是反沖洗的時(shí)候，為了滿足率料粗顆粒的膨脹要求就會(huì)使細(xì)顆粒因?yàn)檫^(guò)大的反沖洗強(qiáng)度而被沖走；反

之，假設(shè)為了滿足細(xì)顆粒不被沖走而減小沖洗強(qiáng)度，粗顆?？赡芤?yàn)闆_不起來(lái)而得不到充分的清洗。所

以，濾料需要經(jīng)過(guò)篩分以求得適宜的級(jí)配。

在研究過(guò)濾過(guò)程的有關(guān)問(wèn)題時(shí)，常常涉及到孔隙度的概念，其計(jì)算方法為：

式中：m一濾料孔隙度（％）

匕一濾料層孔隙體積5力

V一濾料層體積（n?）

濾層的水頭損失，與濾料的孔隙度，過(guò)濾速度，水的性質(zhì)等諸多因素有關(guān)，一般認(rèn)為，在其他條件

一定的情況下,水頭損失與過(guò)濾速度呈線性關(guān)系。

為了保證濾后的水質(zhì)和過(guò)濾速率，當(dāng)過(guò)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。反沖洗流量增大后，濾料層完全膨脹，處于流態(tài)化狀態(tài)。根據(jù)濾料層膨張前后的厚度

就可求出膨脹度：

式中：L一砂層膨脹后的厚度（m）

Lo—砂層膨脹前的厚度（m）

反沖洗的強(qiáng)度的大小決定了濾料層的膨脹度，膨脹度的大小直接影響了反沖洗的效果。

實(shí)驗(yàn)的主要設(shè)備是一個(gè)耐壓的有機(jī)玻璃桶，桶的底部是承托層，上面是石英砂濾料，濾料的上下兩面分

別有兩個(gè)測(cè)壓口，分別連接著倒U型壓差計(jì)的兩個(gè)測(cè)壓管，用以測(cè)量濾層的水頭損失。過(guò)濾所用的水由

高處的溢流高位水槽提供，以保證恒定的壓頭。通過(guò)一個(gè)調(diào)節(jié)閥控制流昂:，用一個(gè)橢圓齒輪流量計(jì)準(zhǔn)確

方便的測(cè)定流量。通過(guò)閥1、閥2、閥3、閥4的不同開(kāi)關(guān)組合來(lái)實(shí)現(xiàn)過(guò)游和反沖洗。

濾料桶屬性：

內(nèi)徑：100mm

堆枳濾層厚度：40mm

石英砂濾料屬性：

孔隙度：0.4

平均粒徑：0.8mm

型度系數(shù)：0.8

密度：2.7g/cm3

灌料的篩分用孔徑為2.0-0.2mm的一組篩子過(guò)篩。

三、實(shí)驗(yàn)操作

1、請(qǐng)先登錄

注入實(shí)驗(yàn)后，會(huì)出現(xiàn)“登錄”對(duì)話框，如下列圖所示

請(qǐng)認(rèn)真填寫(xiě)班級(jí)、姓名、學(xué)號(hào)三項(xiàng)內(nèi)容，這三項(xiàng)內(nèi)容將被記錄到實(shí)驗(yàn)報(bào)告文件當(dāng)中。

2、'濾料篩分實(shí)驗(yàn)

點(diǎn)擊實(shí)驗(yàn)主界面上的“翻開(kāi)濾料篩分界面”按鈕，出現(xiàn)濾料篩分界面。此界面上有孔徑為2.0-0.2mm

的一組篩子，從大到小按順序依次點(diǎn)擊篩子，會(huì)出現(xiàn)濾料篩分動(dòng)畫(huà)

動(dòng)詞演示完成后，左上角會(huì)顯示經(jīng)過(guò)篩子的濾料重量，同時(shí)此篩子的上囿將顯不留在篩子上的濾料重量，

圖標(biāo)也變?yōu)榛疑辉陧憫?yīng)點(diǎn)擊，表示已經(jīng)篩過(guò)，不可重復(fù)使用（因?yàn)楹Y過(guò)，再篩也沒(méi)有作用了）。

在實(shí)驗(yàn)當(dāng)中，如果發(fā)生誤操作導(dǎo)致篩分順序錯(cuò)誤，可以點(diǎn)擊“復(fù)位”按鈕恢復(fù)原始狀態(tài)。都篩過(guò)之

后，點(diǎn)擊此界面上的“自動(dòng)記錄”按鈕自動(dòng)將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)寫(xiě)入實(shí)驗(yàn)報(bào)告，或者也可手動(dòng)填入數(shù)據(jù)表格。

3、過(guò)濾實(shí)驗(yàn)

翻開(kāi)閥1、閥4、閥5,方法是在主界面上點(diǎn)擊閥I、閥4、閥5,即可看到閥門(mén)由關(guān)的狀態(tài)到開(kāi)的

狀態(tài)，同時(shí)由于翻開(kāi)了閥5,壓差計(jì)也開(kāi)始工作，顯示當(dāng)前壓差。

然后，點(diǎn)擊主界面上的流量調(diào)節(jié)閥，翻開(kāi)流量調(diào)節(jié)窗口

在閥門(mén)開(kāi)度欄中填入需要的閥門(mén)開(kāi)度，或者點(diǎn)擊上、下兩個(gè)按鈕，增大或者減小開(kāi)度，然后在閥門(mén)

窗體上點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵或者窗體右上角的關(guān)閉按鈕關(guān)閉窗體（注意：用窗體右上角的關(guān)閉按鈕關(guān)閉窗體時(shí)，

在開(kāi)度欄中填入需要的閥門(mén)開(kāi)度將不被采用）。這時(shí)將有水通過(guò)濾層，會(huì)產(chǎn)生壓頭損失，待壓差計(jì)水柱

穩(wěn)定后，點(diǎn)擊壓差計(jì)，出現(xiàn)放大的讀書(shū)窗口，分別讀取左右兩邊的水柱高度。

點(diǎn)擊主界面下部的自動(dòng)記錄按鈕自動(dòng)記錄數(shù)據(jù)，或者手動(dòng)填入數(shù)據(jù)記錄表格，然后改變流量，測(cè)量

多組數(shù)據(jù)。

注意：由于壓差計(jì)有一定的測(cè)量范圍，所以閥門(mén)開(kāi)度不要超過(guò)45,而且不能突然開(kāi)大，否那么會(huì)破壞壓

差計(jì)的測(cè)量機(jī)制，失去正確測(cè)量能力，在實(shí)驗(yàn)中，如果壓差過(guò)大，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)關(guān)閉閥5,保護(hù)壓差計(jì)。

4、反沖洗實(shí)驗(yàn)

關(guān)閉閥1、閥4、閥5,翻開(kāi)閥2、閥3,進(jìn)行反沖洗實(shí)驗(yàn)，點(diǎn)擊主界面上的流量調(diào)節(jié)閥，翻開(kāi)流量調(diào)節(jié)

窗口，在閥門(mén)開(kāi)度欄中填入需要的閥門(mén)開(kāi)度，或者點(diǎn)擊上、下兩個(gè)按鈕，增大或者減小開(kāi)度，然后在閥

門(mén)窗體上點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵或者窗體右上角的關(guān)閉按鈕關(guān)閉窗體1注意：用窗體右上角的關(guān)閉按鈕關(guān)閉窗體

時(shí)，在開(kāi)度欄中填入需要的閥門(mén)開(kāi)度將不被采用）。這時(shí)將有水通過(guò)濾層，會(huì)產(chǎn)生壓頭損失，待壓差計(jì)

水柱穩(wěn)定后，點(diǎn)擊主界面上的標(biāo)尺，讀取濾層的厚度。

點(diǎn)擊主界面下部的自動(dòng)記錄按鈕自動(dòng)記錄數(shù)據(jù)，或者手動(dòng)填入數(shù)據(jù)記錄表格，然后改變流量，測(cè)量

多組數(shù)據(jù)，直到濾層的厚度到達(dá)80cm

5、源料篩分?jǐn)?shù)據(jù)處理

翻開(kāi)實(shí)驗(yàn)報(bào)告，點(diǎn)擊翻開(kāi)“濾料篩分?jǐn)?shù)據(jù)”頁(yè)，點(diǎn)擊右上角的“自動(dòng)計(jì)算”按鈕，系統(tǒng)就會(huì)根據(jù)寫(xiě)

入的數(shù)據(jù)自動(dòng)計(jì)算出結(jié)果，并顯示在表格內(nèi)。計(jì)算完成后，到“濾料篩分曲線”頁(yè)，點(diǎn)擊右上角的“開(kāi)

始繪制”按鈕，就可以根據(jù)前面的數(shù)據(jù)和計(jì)算結(jié)果畫(huà)出“濾料篩分曲線”。

6、過(guò)濾實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理

翻開(kāi)實(shí)驗(yàn)報(bào)告，點(diǎn)擊翻開(kāi)“過(guò)濾實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)”頁(yè)，點(diǎn)擊右上角的“自動(dòng)計(jì)算”按鈕，系統(tǒng)就會(huì)根據(jù)寫(xiě)

入的數(shù)據(jù)自動(dòng)計(jì)算出結(jié)果，并顯示在表格內(nèi)。計(jì)算完成后，到“過(guò)濾水頭損失曲線”頁(yè)，點(diǎn)擊右上角的

“開(kāi)始繪制”按鈕，就可以根據(jù)前面的數(shù)據(jù)和計(jì)算結(jié)果畫(huà)出“過(guò)濾水頭損失曲線”。

7、反沖洗數(shù)據(jù)處理

翻開(kāi)實(shí)驗(yàn)報(bào)告，點(diǎn)擊翻開(kāi)“反沖洗實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)”頁(yè)，點(diǎn)擊右上角的''自動(dòng)計(jì)算”按鈕，系統(tǒng)就會(huì)根據(jù)

寫(xiě)入的數(shù)據(jù)自動(dòng)計(jì)算出結(jié)果，并顯示在表格內(nèi)。

8、實(shí)驗(yàn)報(bào)告的后期處理

窗口的最下面一排有四個(gè)按鈕：

保存一把當(dāng)前的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)保存到一個(gè)數(shù)據(jù)文件當(dāng)中

加載一從一個(gè)數(shù)據(jù)文件當(dāng)中讀取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

報(bào)表一根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)生成可打E「的實(shí)驗(yàn)報(bào)表

退出一關(guān)閉實(shí)驗(yàn)報(bào)告窗口

四、實(shí)驗(yàn)考前須知：

1、水由高位溢流水槽提供，有效的保證了壓頭的穩(wěn)定，但是目前由于資金的因素，很多學(xué)校都不再建

造高位水槽，直接由泵提供，在數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性上會(huì)有損失。

2、傳統(tǒng)上流量由轉(zhuǎn)子流量計(jì)測(cè)得，本實(shí)驗(yàn)裝置中改用先進(jìn)的數(shù)字顯示橢圓齒輪流量計(jì)，可以更穩(wěn)定、

更直接的數(shù)據(jù)。

3、以前有些書(shū)中介紹的壓頭測(cè)量方法是采用直管的流量計(jì)，如果壓差很大，就要求直管高度很高，另

一方面，如果壓差變化劇烈，很有可能沖出直管上口，所以本裝置改用倒U型壓差計(jì)

4、本實(shí)驗(yàn)中并未考慮倒U型壓差計(jì)中空氣段的壓縮

氣浮實(shí)驗(yàn)

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1、進(jìn)一步理解氣浮凈水的原理

2、了解和掌握氣浮凈水方法的工藝流程

3、掌握重要設(shè)計(jì)參數(shù)“氣固比”測(cè)定方法以及“氣同比”對(duì)?氣浮凈水效果的影響

二、實(shí)驗(yàn)原理及設(shè)備

在水污染控制工程中，固液別離是一種很重要的水質(zhì)凈化單元過(guò)程。氣浮法是進(jìn)行固液別離的一種

方法，它常被用來(lái)別離密度小于或接近于“1”，難以用重力自然沉降法去除的懸浮顆粒.例如，從天然

水中去除藻、細(xì)小的膠體雜質(zhì)，從工、業(yè)污水中別離短纖維、石油微滴等。有時(shí)還用以去除溶解性污染物,

如外表活性物質(zhì)，放射性物質(zhì)等。

氣浮凈水就是使空氣以微小的氣泡的形式出現(xiàn)于水中，并且自下而上地向水面移動(dòng)，在上升過(guò)程當(dāng)

中，這些微小氣泡與水中的污染物接觸，把污染物質(zhì)附「氣泡上［或者氣泡附「污染物上）從而形成比

重小與水的氣水結(jié)合物浮升到水面，從而到達(dá)凈水的目的。

氣浮法按照水中氣泡產(chǎn)生的方法可以分為：布?xì)鈿飧?、溶氣氣浮和電氣氣浮幾種，目前應(yīng)用最多的

是加壓溶氣氣浮法。加壓溶氣氣浮法就是使空氣在一定的壓力下溶解在水中，到達(dá)飽和狀態(tài)，然后使加

用水的外表減到常壓狀態(tài)，此時(shí)溶解在水中的空氣就以微小氣泡的形勢(shì)從水中逸出，這樣就提供了氣浮

法必需的微小氣泡。加壓溶氣氣浮法又可分為：全部加壓溶氣氣浮，局部加壓溶氣氣浮和局部回流加壓

溶氣氣浮三種，目前生產(chǎn)中應(yīng)用最多的是局部回流加壓溶氣氣浮。

影響加壓溶氣氣浮效果的因素很多，如水在空氣中的溶解度，氣泡直徑的大小，氣浮時(shí)間，水質(zhì)，

藥劑種類，加藥量，外表活性物質(zhì)的種類、數(shù)量等等。因此，采用氣浮法進(jìn)行水處理時(shí)，經(jīng)常需要通過(guò)

實(shí)驗(yàn)確定一些設(shè)計(jì)、運(yùn)行參數(shù)。

“氣固比”是設(shè)計(jì)氣浮系統(tǒng)時(shí)經(jīng)常使用的一個(gè)重要根本參數(shù)，是空氣量與固體量的比值，無(wú)量綱：

式中：A/S一氣固比

Si一人流中的固體懸浮物濃度（mg/L）

Qr—加壓水流量

Q一污水流量

Sa一空氣的溶解度

一溶解度系數(shù)，通常取0.5

p一表壓（kPa）

實(shí)驗(yàn)設(shè)備主要由污水配料桶、儲(chǔ)水罐、泵空氣壓縮機(jī)、溶氣罐、氣浮池等組成，另外還有測(cè)定流

量的高精度橢圓齒輪流量計(jì)、壓力表、測(cè)定釋氣量的裝置、在線測(cè)定污水濃度的裝置等等。

空氣壓縮機(jī)將空氣打入溶氣罐，維持?定的壓力，泵將清水打入溶氣罐，在高壓下空氣溶解在水中

走入氣浮池，與來(lái)自污水配料桶的配制好的污水發(fā)生氣浮作用，殘?jiān)畚锱湃胂滤?，溢流的清水回?/p>

儲(chǔ)水罐。

重要的計(jì)算參數(shù)：

環(huán)境溫度：20度

空氣容重：1.3mg/ml

空氣溶解度：18.7ml/L

溶氣罐高度：2米

溶氣罐直徑：0.3米

污水濃度：2g/L

三、實(shí)驗(yàn)操作

1、請(qǐng)先登錄

法人實(shí)驗(yàn)后，會(huì)出現(xiàn)“登錄”對(duì)話框，如下列圖所不

請(qǐng)認(rèn)真填寫(xiě)班級(jí)、姓名、學(xué)號(hào)三項(xiàng)內(nèi)容，這三項(xiàng)內(nèi)容將被記錄到實(shí)驗(yàn)報(bào)告文件當(dāng)中。

2、控制壓力

點(diǎn)擊空氣壓縮機(jī)右側(cè)的壓縮機(jī)電源開(kāi)關(guān)的綠色按鈕，綠色按鈕亮，表示電源接通，壓縮機(jī)被啟動(dòng)。翻開(kāi)

壓縮機(jī)到溶氣罐之間的進(jìn)氣閥到一定開(kāi)度，使壓縮空氣進(jìn)入溶氣罐。

在閥門(mén)開(kāi)度欄中填入需要的閥門(mén)開(kāi)度，或者點(diǎn)擊上、下兩個(gè)按鈕，增大或者減小開(kāi)度，然后在閥門(mén)

窗體上點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵或者窗體右上角的關(guān)閉按鈕關(guān)閉窗體［注意：用窗體右上角的關(guān)閉按鈕關(guān)閉窗體時(shí)，

在開(kāi)度欄中填入閥門(mén)開(kāi)度將不被采用）。

調(diào)整進(jìn)氣閥和溶氣罐上部的排氣閥的開(kāi)度，使溶氣罐內(nèi)的壓力維持在一個(gè)固定的數(shù)值。點(diǎn)擊溶氣罐

上部的壓力表，出現(xiàn)壓力表放大窗口，可以讀取壓力數(shù)值。

建議的實(shí)驗(yàn)條件：

進(jìn)氣閥開(kāi)度：50

排氣閥開(kāi)度：50

溶氣罐壓力：0.3MPa

3、進(jìn)水、溶氣

調(diào)整好溶氣罐的壓力后，點(diǎn)擊空氣壓縮機(jī)右側(cè)的泵電源開(kāi)關(guān)的綠色按鈕，綠色按鈕亮，表示電源接通，

泵被啟動(dòng)。翻開(kāi)泵到溶氣罐之間的進(jìn)氣閥到一定開(kāi)度，使未經(jīng)溶氣的清水進(jìn)入溶氣罐。

翻開(kāi)溶氣罐到氣浮池之間的加壓水閥，使溶氣罐內(nèi)的溶氣水進(jìn)入氣浮池，以保證溶氣罐內(nèi)的液位穩(wěn)

定，也保證了壓力的穩(wěn)定。

在閥門(mén)開(kāi)發(fā)欄中填入需要的閥門(mén)開(kāi)度，或者點(diǎn)擊上、下兩個(gè)按鈕,增大或者減小開(kāi)度，然后在閥門(mén)

窗體上點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵或者窗體右上角的關(guān)閉按鈕關(guān)閉窗體（注意：用窗體右上角的關(guān)閉按鈕關(guān)閉窗體時(shí)，

在開(kāi)度欄中填入閥門(mén)開(kāi)度將不被采用）。

經(jīng)過(guò)一段時(shí)間之后，罐內(nèi)的溶氣根本平衡，為了確定是否平衡，可以點(diǎn)擊主界面右上方的“測(cè)定釋

與量”按鈕，會(huì)出現(xiàn)釋氣量測(cè)定演示動(dòng)畫(huà)。

動(dòng)畫(huà)演示過(guò)后，在“測(cè)定釋氣量”按鈕下面的數(shù)據(jù)顯示區(qū)會(huì)顯示測(cè)得的釋氣量，多測(cè)幾次，如果前后

兩次根本不變，表示溶氣已經(jīng)到達(dá)平衡。

建議的實(shí)驗(yàn)條件：

進(jìn)水開(kāi)度：50

溶氣水閥開(kāi)度：50

注意：到此步，溶氣局部設(shè)備已經(jīng)調(diào)整好，以后不要再改變，保持穩(wěn)定

4、氣浮凈水

開(kāi)始?xì)飧羲?，?qǐng)確定已經(jīng)調(diào)整好容器局部的設(shè)備，否那么請(qǐng)回到前面的步驟當(dāng)中。

當(dāng)溶氣到達(dá)平衡以后，翻開(kāi)污水閥，使配制好的污水進(jìn)入氣浮池，開(kāi)始?xì)飧羲?/p>

同時(shí)，氣浮池右上方的數(shù)據(jù)顯示區(qū)會(huì)顯示出水的濃度。

待出水濃度穩(wěn)定后，分別讀取溶氣罐壓力、釋氣量、溶氣水流量、污水容量、出水濃度，點(diǎn)擊“自動(dòng)記

錄”按鈕或者手動(dòng)填入數(shù)據(jù)記錄表格。

然后改變加壓水流量和污水流量之比,分別測(cè)定約為0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0

的數(shù)據(jù)。

5、數(shù)據(jù)處理

測(cè)定完數(shù)據(jù)之后，翻開(kāi)實(shí)驗(yàn)報(bào)告窗體，點(diǎn)擊翻開(kāi)“氣浮實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)”頁(yè)，點(diǎn)擊右上角的“自動(dòng)計(jì)算”按鈕，

系統(tǒng)就會(huì)根據(jù)寫(xiě)入的數(shù)據(jù)自動(dòng)計(jì)算出結(jié)果，并顯示在表格內(nèi)。

計(jì)算完成后，到“氣固比-出水濃度”頁(yè)，點(diǎn)擊右上角的“開(kāi)始繪制”按鈕，就可以根據(jù)前面的數(shù)據(jù)和

計(jì)算結(jié)果畫(huà)出“氣固比-出水濃度”

7、實(shí)驗(yàn)報(bào)告的后期處理

窗口的最下面一排有四個(gè)按鈕：

保存一把當(dāng)前的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)保存到一個(gè)數(shù)據(jù)文件當(dāng)中

加載一從一個(gè)數(shù)據(jù)文件當(dāng)中讀取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

報(bào)表一根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)生成可打印的實(shí)驗(yàn)報(bào)表

退出一關(guān)閉實(shí)驗(yàn)報(bào)告窗口

四、實(shí)驗(yàn)考前須知：

1、在本實(shí)驗(yàn)當(dāng)中，為了必要的簡(jiǎn)化，去掉了固體懸浮物濃度的測(cè)量。原始污水在配料桶內(nèi)配制好，濃

度且恒定，處理后的污水濃度，由在線儀器測(cè)得，宜接顯示在主界面上。

2、傳統(tǒng)上流量由轉(zhuǎn)子流量計(jì)測(cè)得，本實(shí)驗(yàn)裝置中改用先進(jìn)的數(shù)字顯示橢圓齒輪流量計(jì)，可以更穩(wěn)定、

更直接的數(shù)據(jù)。

3、目前關(guān)于氣浮實(shí)驗(yàn)有很多種不同設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)流程，本實(shí)驗(yàn)是采用固定溶氣水的流量，改變污水的流

量，從而到達(dá)改變氣固比的目的。

4、由于溶氣過(guò)程很復(fù)雜，所以建議實(shí)驗(yàn)溶氣局部的設(shè)備參數(shù)為：

進(jìn)氣閥開(kāi)度：50

排氣閥開(kāi)度：50

溶氣罐壓力：0.3MPa

進(jìn)水閥開(kāi)度：50

溶氣水閥開(kāi)度：50

并且，在實(shí)驗(yàn)中不要改變?nèi)軞饩植康膮?shù)

活性污泥實(shí)驗(yàn)

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

I、觀察完全混合活性污泥處理系統(tǒng)的運(yùn)行,掌握活性污泥處理法中控制參數(shù)1如污泥負(fù)荷、泥齡、

溶解氧濃度)對(duì)系統(tǒng)的影響；

2、加深對(duì)活性污泥生化反響動(dòng)力學(xué)根本概念的理解；

3、掌握生化反響動(dòng)力學(xué)系數(shù)K、Ks、Vmax、Y、Kd、a、b等的測(cè)定。

二、實(shí)驗(yàn)原理

活性污泥好氧生物處理是指在有氧參與的條件下，微生物降解污水中的有機(jī)物。整個(gè)過(guò)程包括微生

物的生長(zhǎng)、有機(jī)底物降解和氧的消耗，整個(gè)過(guò)程變化規(guī)律如何正是活性污泥生化反響動(dòng)力學(xué)研究的內(nèi)容,

活性污泥生化反響動(dòng)力學(xué)內(nèi)容包括：

(1)底物的降解速度與有機(jī)底物濃度、活性污泥微生物量之間的關(guān)系：

(2)活性污泥微生物的增殖速度與有機(jī)底物濃度、活性污泥微生物量之間的關(guān)系；

(3)有機(jī)底物降解與氧需。

1、底物降解動(dòng)力學(xué)方程

Monod方程：

dS

八max」(1)

dtKs+S

Vmax……有機(jī)底物最大比降解速度,

Ks-------飽和常數(shù),

在穩(wěn)定條件下,對(duì)完全混合活性污泥系統(tǒng)中的有機(jī)底物進(jìn)行物料平衡:

SoQ+RQSe-(Q+RQ)Se^V—=0(2)

~~dt

整理后，得

Q(So-Se)dS

V~~~dt

于是有

Q(So-Se)_So-SeS

=Vmax(4)

~XVXtKs+S

Q(So-Se)So-Se?...廣門(mén)*二匚'口區(qū)升

而-----------=--------=FiM,F/M為污源負(fù)荷。

XVXt

完全混合曝氣池中S=Se,所以(4)式整理后可得

XtKs11

------=---------1-----⑸

So-SeVmaxSeVmax

15)式為一條直線方程，以為橫坐標(biāo)，無(wú)二生(污泥負(fù)荷)為縱坐標(biāo)，直線的斜率為一工一，截

SeXtVmax

距為」一，可分別求得Umax、Ks。

Vmax

又因?yàn)樵诘偷孜餄舛葪l件下，Se?Ks,所以有

—=Vmax泥=ymax坐=KSe⑹

dtKs+SeKs

So-Se

即⑺

Xt

Sc—

以Se為橫坐標(biāo)，-~~—(污泥負(fù)荷)為縱坐標(biāo)，可求得直線斜率K。

Xt

2、活性污泥微生物增殖動(dòng)力學(xué)方程

活性污泥微生物增殖的根木方程式:

^L=Y