给排水实验指导书 (水质工程学) 专业 班级 指导老师 长沙理工大学给排水实验室 二00八年九月 目录 ·、混凝实验 活性炭吸附实验 三、萃取实验 四、静置沉淀实验 五、中和、吹脱实验 六、过滤实验 七、电泳表演 八、水力旋流器表湿 九、澄清模型实验 十、水中充氧实验 十一、臭氧脱色实验 十二、气浮实验 混凝实验 实验目的及要求 1.了解混凝的现象及过程、净水作用及影响混凝的主要因素。 2.熟悉混凝搅拌机的操作 3.确定混凝剂的最佳用量及其相应的PH值。 二 实验水样 1.河水（天然或自配） 2某种工业废水（洗毛废水或染色废水） 每组只选一种水样进行实验，互相观摩。 三 实验装置
给排水实验指导书 （水质工程学） 专业 班级 指导老师 长沙理工大学给排水实验室 二○○八年九月 目 录 一、混凝实验 二、活性炭吸附实验 三、萃取实验 四、静置沉淀实验 五、中和、吹脱实验 六、过滤实验 七、电泳表演 八、水力旋流器表演 九、澄清模型实验 十、水中充氧实验 十一、臭氧脱色实验 十二、气浮实验 混凝实验 一、 实验目的及要求 1.了解混凝的现象及过程、净水作用及影响混凝的主要因素。 2.熟悉混凝搅拌机的操作。 3.确定混凝剂的最佳用量及其相应的PH值。 二、 实验水样 1.河水（天然或自配）。 2.某种工业废水（洗毛废水或染色废水）。 每组只选一种水样进行实验，互相观摩。 三、 实验装置
1.混凝搅拌机（无级变速25-150 r/min.) 2.1000mL(800mL)烧杯. 3转速表。 4PH计（战精密PH试纸）。 5.温度计。 625mL小量筒】 7.有 四 的水温及水质（阳值、浑浊度或浮物。 COD、BOD等) 各注入混合均 也可以用00 中注入5OmL水样)，将烧杯装入搅拌机，注意叶片在水中的相 3根据水样的性质，选择各个烧杯的加药量，并量入小量简中准备投加。 4.开动搅拌机（混合搅拌速度为120-150m)）,并同时在各烧杯中倒入混凝剂溶液，当达到预定混合时间(13mm)后，立即按 预定的反应搅拌速度(20-40rmim)将搅拌机速度降低。在达到预定的反应时间(10-30mn)后，即停止搅拌， 5.在反应搅拌开始后，就注意观察各个烧杯中有无矾花产生、积花大小及松散密实程度。 6.反应搅拌结束后，轻轻提取搅拌叶片（注意不要搅拌水样）进行静置沉淀20m。注意矾花的沉淀情况. ?.沉淀时间到达后，同时取出各烧杯中的澄清水样测定有关水质指标，从而测定最佳投药量及相应的阳值或者推荐的投药量及相应 的PH值。并估计最佳或推荐投药量时的污泥沉降比。 8.如果所得结果不太理想而有必要调整PH值时，可在第7步所选定的投药量的基础上进行不同PH值的实验(PH值可用NOH或 HSO4调整)，从而求得较好的PH值。再进行综合考虑，得出最佳投药量和PH值。 注竞事项 1取水样时，必须把水样混合均匀，以保证各个烧杯中的水样性质一致。 2.注意某些烧杯中的水样受到热或冷的影响，各烧杯中水样温差<0.5℃， 3.注意保证搅拌轴放在烧杯中心处，叶片在杯内的高低位置应一样。 4从烧杯中吸出澄清水时，应避免搅动已经沉淀的矾花。 六、 按要求记录实验数据。 七、实验分析与讨论 1途逸定最佳投药量及相应的PH值，并指出如要进一步确定较准确投药量或PH值应如何进行实验。 2.计第实验设备中水样混凝过程的速度梯度G. 混凝实验记录表 实验水样： 水温： 取样日期： 取样地点： 实验日期： 实验组数： 教学班号： 混合时间： min 混合搅拌速度： t/min 反时间： min 反应授拌速度」 r/min 沉淀时间： min 实验水样容积： 甲、改变混凝剂用量 混凝剂种类， 溶液浓度： 每1000mL(或500mL)水样投入1mL混凝剂溶液合 mg/L 助凝剂种类： 溶液浓度： 每10O0mL(或500ml.)水样投入1ml助凝剂溶液合mg/L 烧杯号 原水1号 2号 3号4号 投药量 黜 乙、改变PH值
1.混凝搅拌机(无级变速25~150r/min)。 2.1000mL(800mL)烧杯。 3.转速表。 4.PH计（或精密PH试纸）。 5.温度计。 6.25mL小量筒。 7.有关测定水质的药剂和仪器。 四、 实验方法与步骤 1.测定水样的水温及水质（PH值、浑浊度或悬浮物、COD、BOD等）。 2.在烧杯中，各注入混合均匀的水样1000mL（也可以用800mL烧杯中注入500mL水样），将烧杯装入搅拌机，注意叶片在水中的相 对位置应相同。 3.根据水样的性质，选择各个烧杯的加药量，并量入小量筒中准备投加。 4.开动搅拌机（混合搅拌速度为120~150 r/min），并同时在各烧杯中倒入混凝剂溶液，当达到预定混合时间（1~3min）后，立即按 预定的反应搅拌速度（20~40r/min）将搅拌机速度降低。在达到预定的反应时间（10~30 min）后，即停止搅拌。 5.在反应搅拌开始后，就注意观察各个烧杯中有无矾花产生、矾花大小及松散密实程度。 6.反应搅拌结束后，轻轻提取搅拌叶片（注意不要搅拌水样）进行静置沉淀20min。注意矾花的沉淀情况。 7.沉淀时间到达后，同时取出各烧杯中的澄清水样测定有关水质指标，从而测定最佳投药量及相应的PH值或者推荐的投药量及相应 的PH值。并估计最佳或推荐投药量时的污泥沉降比。 8.如果所得结果不太理想而有必要调整PH值时，可在第7步所选定的投药量的基础上进行不同PH值的实验（PH值可用NaOH或 H2SO4调整），从而求得较好的PH值。再进行综合考虑，得出最佳投药量和PH值。 五、 注意事项 1.取水样时，必须把水样混合均匀，以保证各个烧杯中的水样性质一致。 2.注意某些烧杯中的水样受到热或冷的影响，各烧杯中水样温差<0.5℃。 3.注意保证搅拌轴放在烧杯中心处，叶片在杯内的高低位置应一样。 4.从烧杯中吸出澄清水时，应避免搅动已经沉淀的矾花。 5.测定水质时应选用同一套仪器进行。 六、 实验成果及要求 按要求记录实验数据。 七、 实验分析与讨论 1.选定最佳投药量及相应的PH值，并指出如要进一步确定较准确投药量或PH值应如何进行实验。 2.计算实验设备中水样混凝过程的速度梯度G。 混凝实验记录表 实验水样： 水温： 取样日期： 取样地点： 实验日期： 实验组数： 教学班号： 混合时间： min 混合搅拌速度： r/min 反应时间： min 反应搅拌速度： r/min 沉淀时间： min 实验水样容积： mL 甲、改变混凝剂用量 混凝剂种类： 溶液浓度： % 每1000mL（或500 mL）水样投入1mL混凝剂溶液合 mg / L 助凝剂种类： 溶液浓度： % 每1000mL（或500 mL）水样投入1mL助凝剂溶液合 mg / L 烧 杯 号 原水 1号 2号 3号 4号 投药量 mg / L mg / L 水温（℃） PH值 出现矾花时间（min） 矾花沉淀情况 浑浊度 污泥沉降比（%） 乙、改变 PH值
混凝剂种类： 投药量： mg/L NaOH或HSO,溶液浓度% 每1000mL(或500mL)水样投入1 mLNaOH或H,SO,溶液合 mg/L 烧杯号 原水1号2号 3号4号 投药量 活性炭吸附实验 一、实验目的及要求 测定吸附等温线 二、实验水样及吸附剂 1水样采用自配苯酚溶液，浓度100mI 2.吸附剂采用5#、8#活性炭。吸附剂经磨细（一般采用通过0.1mm筛孔以下的粒径）水洗后，在110下干燥（烘干1h)后备用. 三、实验方法与步骤 1.在6个500mL的三角烧瓶中分别投加0,100,200,300,400,500mg的吸附剂。分别加入250mL实验水样，测定水温。在振荡器上振 荡30min(己接近吸明平衡)，用滤纸滤出吸附剂。 2.测定原水及滤出液中的酚的浓度。 3.面出各吸附剂的吸附等温线。并以弗兰德利希方程的形式求出其吸附方程式， 4.如要求含酚溶液浓度去除99%，试选一种吸附剂，并对该吸附剂（用原状颗粒）作动态实验，求平均吸附量A:或作静态实验，求平 衡浓度下的单位吸附量A。并作比较（如因时间关系，第四部可不做）。 四、实验成果及要求 1评价各种吸附剂对苯酚的吸附能力 2.为什么委将吸附剂磨细？其吸附能力及吸附速度与原状吸附剂相同吗？ 3.静态吸附与动态吸附有何不同？什么情况下采用？ 4.吸附等温线有何实际意义？ 萃取实验 、实验目的及要求 测定分配系数。 、 实验水样及萃取剂 1、水样采用自配苯酚溶液，浓度0O0mgL:或采用钢铁厂脉冲萃取塔进水。 2、萃取剂采用。 三、实验方法与步 1.在一组5个250mL分液海斗中分别投加10,20,30,40,50mL萃取剂。然后分别加入100mL实验水样，测定水温 2将分液漏斗放入振荡器上振荡15mi,取出后静置分层，取出下层水样。 3.测定原水及萃取后水样中酚的浓度 4.计算萃取剂中及水样中酚的平衡浓度，画出平衡曲线图，求出分配系数。 四、实验成果及要求 1.评价各种萃取剂的溶酚能力 2.对同一种萃取剂，自配水与生产废水的分配系数有无差异 3.生产废水革取过程中有何特点速率？ 静置沉淀实验 实验目的及要求 求出某些废水的沉淀曲线，即沉淀时间与沉淀效率E的关系曲线，以及颗粒沉淀速度u与沉淀效率E的关系曲线
混凝剂种类： 投药量： mg / L NaOH或H2SO4溶液浓度 % 每1000mL（或500 mL）水样投入1mLNaOH或H2SO4溶液合 mg / L 烧 杯 号 原水 1号 2号 3号 4号 投药量 mg / L mg / L 水温（℃） PH值 出现矾花时间（min） 矾花沉淀情况 浑浊度 污泥沉降比（%） 活性炭吸附实验 一、实验目的及要求 测定吸附等温线。 二、实验水样及吸附剂 1.水样采用自配苯酚溶液，浓度100mg/L。 2.吸附剂采用5#、8#活性炭。吸附剂经磨细（一般采用通过0.1mm筛孔以下的粒径）水洗后，在110下干燥（烘干1h）后备用。 三、实验方法与步骤 1.在6个500mL的三角烧瓶中分别投加0，100，200，300，400，500mg的吸附剂。分别加入250mL实验水样，测定水温。在振荡器上振 荡30min（已接近吸附平衡），用滤纸滤出吸附剂。 2.测定原水及滤出液中酚的浓度。 3.画出各吸附剂的吸附等温线。并以弗兰德利希方程的形式求出其吸附方程式。 4.如要求含酚溶液浓度去除99%，试选一种吸附剂，并对该吸附剂（用原状颗粒）作动态实验，求平均吸附量A；或作静态实验，求平 衡浓度下的单位吸附量A。并作比较（如因时间关系，第四部可不做）。 四、实验成果及要求 1.评价各种吸附剂对苯酚的吸附能力。 2.为什么要将吸附剂磨细？其吸附能力及吸附速度与原状吸附剂相同吗？ 3.静态吸附与动态吸附有何不同？什么情况下采用？ 4.吸附等温线有何实际意义？ 萃取实验 一、实验目的及要求 测定分配系数。 二、实验水样及萃取剂 1、水样采用自配苯酚溶液，浓度000mg/L；或采用钢铁厂脉冲萃取塔进水。 2、萃取剂采用。 三、实验方法与步骤 1.在一组5个250mL分液漏斗中分别投加10，20，30，40，50mL萃取剂。然后分别加入100mL实验水样，测定水温。 2.将分液漏斗放入振荡器上振荡15min，取出后静置分层，取出下层水样。 3.测定原水及萃取后水样中酚的浓度。 4.计算萃取剂中及水样中酚的平衡浓度，画出平衡曲线图，求出分配系数。 四、实验成果及要求 1.评价各种萃取剂的溶酚能力。 2.对同一种萃取剂，自配水与生产废水的分配系数有无差异？ 3.生产废水萃取过程中有何特点速率？ 静置沉淀实验 一、实验目的及要求 求出某些废水的沉淀曲线，即沉淀时间t与沉淀效率E的关系曲线，以及颗粒沉淀速度u与沉淀效率E的关系曲线
二、实验原理 在含有分散性颗粒的废水静置沉淀过程中，设试验筒内有效水深为H,通过不问的沉淀时间可求得不同问的颗拉沉淀速度u,对于指 定的沉淀时间可求得颗粒沉淀速度，对于沉淀速度u≥的颗粒在时可全部去除：面对于沉淀速度的颗粒只有一部分去除，而 且按u/的比例去除。 沉淀开始时，可以认为是浮物在水中的分布是均匀的，可是随着沉淀历时的增加，是浮物在筒内的分布变为不均匀的。在工程上将沉淀 的取样口装在H2处时可以近似地认为该处水样的悬浮物浓度代表整个有效水深内悬浮物的平均浓度。 三、实验水样及装置 1、实验水样：生活污水，造纸、高炉煤气洗涤等工业废水。 2、主要实验设备： 1)沉淀实验筒：直径中100m,有效工作水深（由溢出口下缘到筒底的距离）1500mm和2000mm两种 3)悬浮物定量分析所需天平、带盖称量瓶、干燥器、烘箱等 四、实验方法与步骤 1、将废水倒入搅拌桶中，用泵循环搅拌约5min,使废水中的悬浮物分布均匀。 1)用泵将废水输入沉淀实验筒。在输入过程中，从筒中取废水水样3次（每次约100L,并准确记录下水样体积），此水 样的悬浮物浓度即为废水的原始浓度a0~ 2)当废水升到溢流口，流管流出水后，关闭沉淀实哈筒底部的夹子停菜，记录下沉淀开始时间 3)观察废水静置沉淀现象。 4)隔5、10、20、30、60、90mi,从试验简中部取样口取样2次（取样前先排出取样管中的积水约10mL,然后取水样体积 每次约50mL,并准确记录下水样体积)，取水样后测量工作水深的变化. 5)将每一种沉淀时问的两个水样做平行试验，用己在烘箱内烘干并称量过的滤纸抽滤，过滤后，再把滤纸放入己准确称量 的带盖称量瓶中，在105-110烘干箱内烘干后称量，滤纸的增重即为水样中悬浮物的重量。 6)计算不同沉淀时间的水样中的悬浮物浓度C,沉淀效率E以及相应的颗粒沉速山.画出E~t和E~的关系曲线。 五 实验成果及要求 拔要求记录实验数据、画出沉淀曲线。 六、实验分析与讨论 1分析实验所得结果。 2.分析比较不问工作水深的沉淀曲线。如应用到设计沉淀池，需注意什么间题？ 3,将静置沉淀效率与取实验水样的工厂中使用的沉淀池的动态沉淀效果进行比较。试计算沉淀池的设计沉淀时间、设计颗粒截流沉速山 与静置沉淀实验得出0、的相差大小，并分析原因。 废水静置沉淀实验记录表 实验水样： 水温： 实验日期： 沉淀管直 截面积 实验组数： 教学班号： (mL) 瓶 度 C)/Co 水深 号 重(g) (%)
二、实验原理 在含有分散性颗粒的废水静置沉淀过程中，设试验筒内有效水深为H，通过不同的沉淀时间t可求得不同的颗粒沉淀速度u，对于指 定的沉淀时间t0可求得颗粒沉淀速度u0。对于沉淀速度u ≥u0的颗粒t0在时可全部去除；而对于沉淀速度u<u0的颗粒只有一部分去除，而 且按u/u0的比例去除。 沉淀开始时，可以认为悬浮物在水中的分布是均匀的，可是随着沉淀历时的增加，悬浮物在筒内的分布变为不均匀的。在工程上将沉淀 的取样口装在H/2处时可以近似地认为该处水样的悬浮物浓度代表整个有效水深内悬浮物的平均浓度。 三、实验水样及装置 1、实验水样：生活污水，造纸、高炉煤气洗涤等工业废水。 2、主要实验设备： 1）沉淀实验筒：直径Φ100mm,有效工作水深（由溢出口下缘到筒底的距离）1500mm和2000mm两种。 2）真空抽滤装置。 3）悬浮物定量分析所需天平、带盖称量瓶、干燥器、烘箱等 四、实验方法与步骤 1、将废水倒入搅拌桶中，用泵循环搅拌约5min，使废水中的悬浮物分布均匀。 1）用泵将废水输入沉淀实验筒。在输入过程中，从筒中取废水水样3次（每次约100mL，并准确记录下水样体积），此水 样的悬浮物浓度即为废水的原始浓度a0。 2）当废水升到溢流口，溢流管流出水后，关闭沉淀实验筒底部的夹子，停泵，记录下沉淀开始时间。 3）观察废水静置沉淀现象。 4）隔5、10、20、30、60、90 min，从试验筒中部取样口取样2次（取样前先排出取样管中的积水约10mL，然后取水样体积 每次约50mL，并准确记录下水样体积），取水样后测量工作水深的变化。 5）将每一种沉淀时间的两个水样做平行试验，用已在烘箱内烘干并称量过的滤纸抽滤，过滤后，再把滤纸放入已准确称量 的带盖称量瓶中，在105~110烘干箱内烘干后称量，滤纸的增重即为水样中悬浮物的重量。 6）计算不同沉淀时间t的水样中的悬浮物浓度C，沉淀效率E以及相应的颗粒沉速u。画出E~ t和E~ u的关系曲线。 五、 实验成果及要求 按要求记录实验数据、画出沉淀曲线。 六、实验分析与讨论 1.分析实验所得结果。 2.分析比较不同工作水深的沉淀曲线。如应用到设计沉淀池，需注意什么问题？ 3.将静置沉淀效率与取实验水样的工厂中使用的沉淀池的动态沉淀效果进行比较。试计算沉淀池的设计沉淀时间t、设计颗粒截流沉速u 与静置沉淀实验得出t0、 u0的相差大小，并分析原因。 废水静置沉淀实验记录表 实验水样： 水温： 实验日期： 沉淀管直 径： 截面积： 实验组数： 教学班号： 序 号 静置沉 淀时间 （min） 取水样 体积 （mL） 排出积 水体积 （mL） 称 量 瓶 号 称量瓶 及滤纸 共重 （g） 称量 瓶、滤 纸和悬 浮物共 重（g） 水样中 悬浮物 重 （g） 悬浮物 浓度 （mg/ L） 悬浮物 平均浓 度 （mg / L） 沉淀效率 （C0- C）/ C0 （%） 沉淀管 内工作 水深H （mm） 颗粒沉速 u=H/t （mm/s） 备 注
中和、吹脱实验 一、实验目的及要求 1测定升流式石灰石过滤设备在不同滤速下中和酸性水的效果。 2.测定不同形式的吹脱设备（鼓风曝气槽、瓷环填料塔、筛板塔）去除水中游离C0的效果。 二、实验装置 1.石灰石过滤设备：有机玻璃管，内径Φ70mm,高2.5m。内装石灰石浅料，粒径0.53mm,起始装填高度约1m。 2.吹脱设备：有机玻璃管，内径中90mm。鼓风琴气桔高2.5m,瓷环填料规格10×10mm,装填高度约1m。筛板块数7块，第板间距 150mm,箱孔孔径中6.5mm,孔中心距10mm,呈三角形排列。 3.到料水槽2个，L×B×H=800×800×800mm。 4.型料泵1台。 5空气压缩机1台 6,转子流量计、电测PH计、酸度及游历C0,测定仪器。 三、实验方法与步翼 1,在塑料水槽中自配硫酸溶液，浓度152。用泵循环，使硫酸浓度均匀。 2.将酸水用泵打入石灰石过滤设备，用截门调节滤速。待稳定流动10~15后，取中和后出水样（取满、不留空隙），测进、出水的PH 值、酸度、游离C02含量。每个项日作两次平行实验，求平均值。 3.观察酸水中和过程出现的现象 4将中和后出水引到吹脱设备，用截门调节风量，进行吹脱。中和出水取样5后，再取吹脱后水样（取满、不留）测定吹脱出水的阳 值、酸度、游离C02含量。 5.观察吹脱过程出现的现象。 6四组同时调节载门，改变滤速及风量重复上述步骤. 五、实验成果及要求 1画出实验设备流程草图 2.综合四组的实验结果。整理出实验记录及曲线（以滤速为横坐标，PH、酸度为纵坐标）。 3,分析实验现象及结果. 酸水中和吹脱实验记录 原水 气流 中和后出水 吹脱后出水 PH 酸度 PH 吹效 n/h 气水比或空气塔 PH mgl mg/l 水高度 (Xr C)/ 备注 cm 9%
中和、吹脱实验 一、实验目的及要求 1.测定升流式石灰石过滤设备在不同滤速下中和酸性水的效果。 2.测定不同形式的吹脱设备（鼓风曝气槽、瓷环填料塔、筛板塔）去除水中游离CO2的效果。 二、实验装置 1.石灰石过滤设备：有机玻璃管，内径Φ70mm，高2.5m。内装石灰石滤料，粒径0.5~3mm，起始装填高度约1m。 2.吹脱设备：有机玻璃管，内径Φ90mm。鼓风曝气槽高2.5m。瓷环填料规格10×10mm，装填高度约1m。筛板块数7块，筛板间距 150mm，筛孔孔径Φ6.5mm，孔中心距10 mm，呈三角形排列。 3.塑料水槽2个，L×B×H=800×800×800m m。 4.塑料泵1台。 5.空气压缩机1台。 6.转子流量计、电测PH计、酸度及游历CO2测定仪器。 三、实验方法与步骤 1.在塑料水槽中自配硫酸溶液，浓度1.5~2。用泵循环，使硫酸浓度均匀。 2.将酸水用泵打入石灰石过滤设备，用截门调节滤速。待稳定流动10~15后，取中和后出水样（取满、不留空隙），测进、出水的PH 值、酸度、游离CO2含量。每个项目作两次平行实验，求平均值。 3.观察酸水中和过程出现的现象。 4.将中和后出水引到吹脱设备，用截门调节风量，进行吹脱。中和出水取样5后，再取吹脱后水样（取满、不留）测定吹脱出水的PH 值、酸度、游离CO2含量。 5.观察吹脱过程出现的现象。 6.四组同时调节截门，改变滤速及风量重复上述步骤。 五、实验成果及要求 1.画出实验设备流程草图。 2.综合四组的实验结果。整理出实验记录及曲线（以滤速为横坐标，PH、酸度为纵坐标）。 3.分析实验现象及结果。 酸水中和吹脱实验记录 组 号 原水 水流 气流 石灰石滤料 中和后出水 吹脱后出水 备 注 酸度 C0 me/l PH 转子 读数 m 3/h 滤 速 l/h 转子 读数 m 3/h 气 水 比 或 空 气 塔 气 速 装 填 高 度 cm 膨 胀 高 度 cm 膨 胀 率 % 酸度 C1 me/l PH CO2 X1 mg/l 中和 效率 ( C0- C1)/ C0 % 酸度 me/l PH CO2 X2 mg/l 吹脱效 率 ( X1- X2)/X1 %