一、实验目的
1、明确水体物理指标对水质评价的意义和贡献。
2、掌握色度和浊度的测定方法。
3、掌握铂钴比色法测定水和废水色度的方法,以及适用的范围。
4、掌握浊度计的使用方法。
二、实验原理
A、浊度
浊度是表现水中悬浮物对光线透过时所发生的阻碍程度。水中含有泥土、粉沙、微细有机物、无机物、浮游动物和其他微生物等悬浮物和胶体物都可使水样呈现浊度。水的浊度大小不仅和水中存在颗粒物含量有关,而且和粒径大小、形状、颗粒表面对光散射特性有密切关系。
B、色度
天然水和轻度污染水可用铂钴比色法测定色度,对工业有色污水常用稀释倍数法测。用氯铂酸钾与氯化钴配成标准色列,与水样进行目视比色,每升水中含有1mg铂和0.5mg钴时所具有的颜色,称为1度,作为标准色度单位。
三、实验仪器
浊度仪、比色管、小烧杯、移液管,胶头滴管,洗耳球,洗瓶等
滴定分析
1、掌握容量分析仪器的用法和滴定操作技术,学会滴定终点的判断
滴定分析法是将滴定剂(已知准确浓度的标准溶液)滴加到含有被测组分的试液中,直到化学反应完全时为止,然后根据滴定剂的浓度和消耗的体积计算被测组分的含量的一种方法。在滴定分析实验中,必须学会标准溶液、滴定管的正确使用和滴定终点的正确判断。
锥形瓶,移液管、酸式滴定管等
一、实验目的
1、了解测定金属污染物的意义。
2、掌握紫外-可见分光光度计的原理和使用方法。
二、实验原理
在pH=9的碱性氨溶液中,铜离子与二乙基二硫代氨基甲酸钠(铜试剂,简写为DDTC—Na)作用,生成摩尔比为1:2的黄棕色胶体配合物。当水样中含铜较高时,可在水相中直接测定。其最大吸收波长为452 nm,在测定条件下,有色配合物可稳定30 min。
三、实验仪器
仪器:分光光度计,20mm比色皿,分液漏斗等。
水样采集、保存及pH、电导的现场测定
水中化学需氧量(COD)的测定
在强酸性溶液中,准确加入过量的重铬酸钾标准溶液,加热回流,将水样中还原性物质(主要是有机物)氧化,过量的重铬酸钾以试亚铁灵作指示剂,用硫酸亚铁铵标准溶液回滴,根据所消耗的重铬酸钾标准溶液量计算水样化学需氧量。
DO仪、pH计、玻璃回流装置(回流锥形瓶、球形冷凝管)、电炉酸式滴定管、锥形瓶、移液管、容量瓶等。
一、实验目的
1、通过实验观察矾花生成过程,加深对混凝理论的理解。
2、确定混凝剂的最佳用量和最佳pH值。
3、了解影响混凝效果的因素。
二、实验原理
混凝的主要目的是除去水中的胶体和悬浮物,此外,还能除去某些有机污染物、无机物和某些细菌病毒。混凝处理就是向原水中投入混凝剂(例如铝盐、铁盐),削弱胶体的带电稳定性,并通过混凝剂的吸附、架桥和网捕等多种作用,促进细小的悬浮物和胶体互相粘结生成易于沉淀的大颗粒矾花。混凝过程是一个复杂的物理化学过程,因而影响混凝效果的因素较多,主要有水的pH值、投药量、原水浊度、水温、速度梯度(G)、混凝时间和接触介质等。
三、实验设备及仪器
六联搅拌机、浊度计、pH计等
一、实验目的
1、理解滤速对出水水质的影响;
2、理解反冲洗强度与滤料层膨胀高度间的关系,掌握反冲洗方法;
3、了解过滤设备的组成与构造,掌握实验的操作方法;
4、观察过滤及反冲洗现象,了解过滤及反冲洗原理。
二、实验原理
过滤一般是指以石英砂等颗粒状滤料层截留水中悬浮杂质,从而使水达到澄清的工艺过程。过滤是水中悬浮颗粒与滤料颗粒间黏附作用的结果。
在过滤的过程中,随着过滤时间的增加,滤层中悬浮颗粒的量也会随之不断增加,这就必然会导致过滤过程水力条件的改变。当滤料粒径、形状、滤层级配和厚度及水位一定时,如果孔隙率减小,则在水头损失不变的情况下,必然引起滤速减小。此外,影响过滤得因素还有水质、水温以及悬浮物的表面性质、尺寸和强度等。
过滤时,随着滤层中杂质截留量的增加,当水头损失增至一定程度,滤池产水量锐减,或由于滤后水质不符合要求时,滤池必须停止过滤,进行反冲洗。反冲洗的目的是清除滤层中的污物,使滤池恢复过滤能力。
三、实验设备及仪器
过滤与反冲洗实验设备
一、实验目的
1、加深对离子交换基本理论的理解;
2、了解并掌握离子交换装置的运行和操作方法;
3、学会离子交换树脂交换容量的测定;
4、了解离子交换树脂理论交换容量和工作交换容量的概念。
二、实验原理
利用阴阳树脂共同工作时目前制取纯水的基本方法之一。水中各种无机盐类电离生成的阴、阳离子,经过H型离子交换树脂时,水中阳离子被H+所取代,经过OH型离子交换树脂时,水中阴离子被OH-所取代。进入水中的H+和OH-组成H2O,从而取得了去除无机盐的效果。水中所含阴、阳离子的多少,直接影响了溶液的导电性能,经过离子交换树脂处理过的水中,因离子很少,导电率很小,电阻值很大。生产上常以水的导电率控制离子交换后的水质。
三、实验设备及仪器
离子交换实验设备、电导率仪、pH计等
一、实验目的
1、掌握氧转移的机理及影响因素。
2、学会图解法求曝气设备氧总转移系数KLa值方法。
3、了解掌握曝气设备清水充氧性能的测定方法。
二、实验原理
活性污泥法是采取一定的人工措施,创造适宜的条件,强化活性污泥微生物的新陈代谢作用,加速污水中有机物降解的生物处理技术。在实际工程中这两个目的就是通过曝气这一手段实现的。
对于氧转移的机理在水处理界比较公认的就是双膜理论。它的内容是:在气液两相接触界面两侧存在着气膜和液膜,它们处于层流状态,气体分子从气相主体以分子扩散的方式经过气膜和液膜进入液相主体,氧转移的动力为气膜中的氧分压梯度和液膜中的氧的浓度梯度,传递的阻力存在于气膜和液膜中,而且主要是存在于液膜中。影响氧转移的因素主要有温度、污水性质、氧分压、水的紊流程度、气液之间接触时间和面积等。
本次实验采用间歇非稳定态法,即实验过程中不进水也不出水的清水实验法对充氧性能进行测定。
三、实验设备及仪器
氧传递系数测定装置
一、实验目的
1、通过实验掌握污泥比阻的测定方法。
2、掌握用布氏漏斗实验选择混凝剂。
3、掌握确定污泥的最佳混凝剂投加量。
二、实验原理
污泥比阻是表示污泥过滤特性的综合性指标,它的物理意义是:单位质量的污泥在一定压力下过滤时在单位过滤面积上的阻力。求此值的作用是比较不同的污泥(或同一污泥加入不同量的混合剂后)的过滤性能。污泥比阻愈大,过滤性能愈差。过滤时滤液体积V(mL)与推动力p(过滤时的压强降,g/cm2),过滤面积F(cm2),过滤时间t(s)成正比;而与过滤阻力R (cm*s2/mL),滤液黏度μ[g/(cm*s)]成正比。
投加混凝剂可以改善污泥的脱水性能,使污泥的比阻减小。对于无机混凝剂如FeCl3,A12(SO4)3等投加量,一般为污泥干质量的5%~10%高分子混凝剂如聚丙烯酰胺,碱式氯化铝等,投加量一般为干污泥质量的1%。
三、实验设备及仪器
污泥比阻实验装置
一、实验目的
1、通过实验掌握气浮的原理及影响因素。
2、深化对加压溶气气浮系统及其各部分的组成,运行过程及其操作和控制要点,溶气水释放的表现特征及浮渣形成的理解。
3、加深对悬浮颗粒浓度、操作压力、气固比与澄清效果间的关系的理解。
二、实验原理
气浮是固液分离或液液分离的一种技术。它是指人为采取某种方式产生大量的微小气泡,使气泡与水中一些杂质物质微粒相吸附形成相对密度比水轻的气浮体,气浮体在水浮力的作用下,上浮到水面而形成浮渣,进而达到杂质与水分离的目的。气浮法常被用于分离密度小于或接近于水,难以用重力自然沉降法去除的悬浮颗粒。气浮方法很多,本实验装置采用加压溶气气浮法。加压溶气气浮与其他气浮方法相比具有如下特点:
①水中空气溶解度大,能提供足够的微气泡,可满足不同要求的固液分离,确保去除效果。
②减压释放后所产生的气泡粒径小且均匀,在气浮池中上升速度较慢,对气浮池扰动较小。
③设备和流程比较简单,维护管理方便。
三、实验设备与仪器
一、实验目的
1、加深对自由沉淀的特点及沉淀规律的认识和了解。
2、学会根据实验数据绘制沉淀曲线,计算某一指定沉淀下的总沉淀效率。
3、加深理解沉淀的基本概念和杂质的沉降规律。
二、实验原理及内容
分散性固体颗粒的沉降称为自由沉淀。在其沉淀过程中,颗粒间互不凝聚,各自等速下沉,下沉过程中颗粒的物理性质(形状、大小、比重)不发生变化。自由沉淀所反映的一般是砂砾、河泥等的沉淀特点。
在一水深为H的沉淀柱内进行上述实验。通过不同的沉淀时间t可以求得不同的沉淀速度u,即ui=H/ti。通过确定的沉淀时向t0可以求得沉淀速度u0,对于沉速≥u0的颗粒可在t0时被全部去除。对于沉速< u0的颗粒只有一部分被去除,并以ut/t0的比例去除。以p0代表沉速< u0的颗粒所占的百分数,所以,在颗粒总数中,沉速≥u0 的颗粒所去除的百分数为1-p0。对于沉速< u0 颗粒所去除的部分为ut/t0,考虑到各种不同的粒径,这类颗粒的去除百分数为,所以,水中各种颗粒的自由沉淀总效率公式为
三、实验设备及仪器
一、实验目的
1、学习并掌握普通光学显微镜的使用方法;
2、观察几个典型细菌及真菌的形态构造;
3、学习微生物涂片染色的操作技术,掌握微生物的革兰氏染色法;
4、掌握培养基配置和无菌水制备的方法;
5、学习微生物培养及接种技术。
二、实验内容
1、显微镜的使用及微生物形态的观察
2、细菌、霉菌、酵母菌、放线菌形态的观察
3、微生物的染色
4、培养基的制备及灭菌
5、微生物纯种分离、培养及接种技术
三、实验设备
光学显微镜、标本示范片、酒精灯、试管、革兰氏染色液、培养皿、接种环、高压灭菌锅等。