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1、水污染控制工程实验1实验一 颗粒自由由沉淀1实验二 混凝实验验5实验三 活 性 炭 吸 附 实 验9实验四 加压溶气气气浮实验验13实验五 生生物接触氧氧化实验116实验六 活活性污泥性性质的测定定19水污染控制制工程实验验实验一 颗粒自由由沉淀在污水预处处理或物理理处理阶段段，针对无无机较大颗颗粒物质一一般采用沉沉淀方法来来进行处理理，典型的的构筑物为为沉砂池。沉沉砂池的设设置目的就就是去除污污水中的泥泥沙、煤渣渣等相对密密度比较大大的无机颗颗粒，以免免影响后续续构筑物的的正常运行行。沙粒在在沉砂池中中的沉淀就就属于自由由沉淀。一 实验验目的（1）观察察沉淀过程程，认识自自由沉淀的的现象，加
2、加深对自由由沉淀的理理解。（2）初步步掌握颗粒粒自由沉淀淀的试验方方法。（3）进一一步了解和和掌握自由由沉淀规律律，根据试试验结果绘绘制时间沉淀效率率（tEE），沉速速沉淀效效率（uE）和CCt/C0u的关关系曲线。 二 实验验原理沉淀是水污污染控制中中用以去除除水中杂质质的常用方方法。根据据水中悬浮浮颗粒的凝凝聚性能和和浓度，沉沉淀通常可可以分成四四种不同的的类型：自自由沉淀、絮絮凝沉淀、区区域沉淀、压压缩沉淀。浓度较稀的的、粒状颗颗粒的沉降降称为自由由沉淀，其其特点是在在静沉过程程中颗粒互互不干扰、等等速下沉，其其沉淀在层层流区符合合Stokkes(斯斯托克斯)公式。但但是由于水水中颗粒的
3、的复杂性，颗颗粒粒径、颗颗粒密度很很难或无法法准确地测测定，因而而沉淀效果果、特性无无法通过公公式求得而而是通过静静沉实验确确定。由于自由沉沉淀时颗粒粒是等速下下沉，下沉沉速度与沉沉淀高度无无关，因而而自由沉淀淀可在一般般沉淀柱内内进行，但但其直径应应该足够大大，一般应应使D100mmm，以免免沉淀颗粒粒受柱壁的的干扰。自由沉淀所所反映的一一般是沙砾砾、河流等等的沉淀特特点。具有有大小不同同颗粒的悬悬浮物静沉沉总去除率率E与截留留速度u00、颗粒质质量分数的的关系如下下： (1-1)式中 E总沉淀淀效率； P00沉速小小于ui的颗粒在在全部悬浮浮颗粒中所所占的百分分数；1-P0沉速大大于或等于
4、于ui的颗粒去去除百分数数；ui某某一指定颗颗粒的最小小沉降速度度；u小于于最小沉降降速度uii的颗粒沉沉速。 公公式推导如如下：设在水深为为H的沉淀淀柱内进行行自由沉淀淀实验。实实验开始，沉沉淀时间为为0，此时时沉淀柱内内悬浮物分分布是均匀匀的，即每每个断面上上颗粒的数数量与粒径径的组成相相同，悬浮浮物浓度为为C0(mg/L)，此此时去除率率E=0。实验开始后后，不同沉沉淀时间tti，颗粒最最小沉淀速速度ui相应为 uui （11-2）ui此即为为ti时间内从从水面下沉沉到取样点点的最小颗颗粒di所具有的的沉速。此此时取样点点处水样悬悬浮物浓度度为Ci，未被去去除之颗粒粒即示意dddi的颗粒
5、所所占的百分分比为： Pi = （1-3） 因因此，被去去除的颗粒粒(粒径dddi)所占比比例为： E00=1PPi （11-4）实际上沉淀淀时间tii内，由水水中沉至池池底的颗粒粒是由两部部分颗粒组组成。即沉沉速uui的那一部部分颗粒能能全部沉至至池底；除除此之外，颗颗粒沉速uuui的那一部部分颗粒,也有一部部分能沉至至池底。这这是因为，这这部分颗粒粒虽然粒径径很小，沉沉速uuui，但是这这部分颗粒粒并不都在在水面，而而是均匀地地分布在整整个沉淀柱柱的高度内内。因此只只要在水面面下，他们们下沉至池池底所用的的时间能少少于或等于于具有沉速速ui的颗粒由由水面降至至池底所用用的时间tti，那么这
6、这部分颗粒粒也能从水水中被去除除。沉速uuui的那一部部分颗粒虽虽然有一部部分能从水水中去除,但其中也也是粒径大大的沉到池池底的多,粒径小的的沉到池底底的少,各各种粒径颗颗粒去除率率并不相同同.因此若若能分别求求出各种粒粒径的颗粒粒占全部颗颗粒的百分分比,并求求出可颗粒粒在时间tti内能沉到到池底的颗颗粒占本颗颗粒粒径的的百分比,则二者乘乘积即为此此中颗粒粒粒径在全部部颗粒中的的去除率。如如此分别求求出uuui的那些颗颗粒的去除除率，并相相加后，即即可得出这这部分颗粒粒的去除率率。为了推求其其计算式，我我们绘制PPu关系系曲线，其其横坐标为为颗粒沉速速u，纵坐坐标为未被被去除颗粒粒的百分比比P
7、，如图图所示。由图中可见见P = P1-P2 = (11-4)故P是当当选择的颗颗粒沉速由由u1降至u2时，整个个水中所能能多去除的的那部分颗颗粒的去除除率，也就就是所选择择的要去除除的颗粒粒粒径由d11减到d2时水中所所能多去除除的，即粒粒径在d11d2间的那部部分颗粒所所占的百分分比。因此此当P间隔无无限小时，则则dP代表表了直径为为小于dii的某一粒粒径d的颗颗粒占全部部颗粒的百百分比。这这些颗粒能能沉至池底底的条件，应应是在水中中某图11 Puu关系曲线线 点沉沉至池底所所用的时间间，必须等等于或小于于具有沉速速为ui的颗颗粒由水面面沉至池底底所用的时时间，即应应满足 即 x (1-5
8、)由于颗粒均均匀分布，又又为等速沉沉淀，故沉沉速uxui的颗粒只只有在x水水深以内才才能沉到池池底.因此此能沉到池池底的这部部分颗粒，占占这种颗粒粒的百分比比为，如图图1-1所所示，而= (11-6)此即为同一一粒径颗粒粒的去除率率。取u00=ui，且为设设计选用的的颗粒沉速速；us=ux，则有= (11-7)由上述分析析可见，ddPs反映了具具有沉速uus的颗粒占占全部颗粒粒的百分比比，而则反反映了在设设计沉速为为u0的前提下下，具有沉沉速us(u0)的颗粒粒去除量占占本颗粒总总量的百分分比。故 ddP正是反反映了在设设计沉速为为u0时，具有有沉速为uus(u0)的颗粒粒所能去除除的部分占占
9、全部颗粒粒的比率。利利用积分求求解这部分分us22时难于吸吸附。当较较小时多采采用间歇式式活性炭吸吸附操作；当较大时时，最好采采用连续式式活性炭吸吸附操作。六、实验结结果讨论1 吸附等温线线有什么现现实意义，作作吸附等温温线时为什什么要用粉粉状炭？实验四 加压溶气气气浮实验验气浮是一种种固液分离离技术，该该技术将水水、污染物物杂质和气气泡组成的的多相体系系中含有的的疏水性污污染粒子，或或者附有表表面活性物物的亲水性性污染粒子子有选择地地从废水中中吸附在气气泡上，以以泡沫的形形式把污染染物质从水水中分离去去除。一 实验验目的1、通过观观察实验现现象，加深深对基本概概念及原理理的理解；2、掌握加加
10、压溶气气气浮实验方方法，并能能熟练操作作相关仪器器；3、通过运运行试验系系统，掌握握加压溶气气气浮的工工艺流程。二 实验验原理气浮法处理理废水的实实质是：人人为采取某某种方式产产生大量的的微小气泡泡，使气泡泡与水中一一些杂质物物质微粒进进行物理吸吸附，形成成相对密度度比水轻的的气浮体(气泡+粒粒子)，气气浮体在水水浮力的作作用下，上上浮到水面面而形成浮浮渣，进而而达到杂质质与水分离离的目的。 气浮处理工工艺可分为为电解气浮浮法、散气气气浮法和和溶气气浮浮法。其中中溶气气浮浮法可分为为溶气真空空气浮法和和加压溶气气气浮法。加加压溶气气气浮指的是是，使空气气在加压的的条件下溶溶解在水中中(在溶气气
11、罐中进行行)，在常常压下，将将水中过饱饱和的空气气以微小气气泡的形式式释放出来来(在气浮浮池中进行行)，与污污染粒子一一起形成气气浮体上浮浮分离。加加压溶气气气浮是国内内外最常用用的气浮分分离法。影响加压溶溶气气浮效效果的因素素很多，如如水在空气气中的溶解解度，气泡泡直径的大大小，气浮浮时间，水水质，混凝凝药剂种类类，加药量量，表面活活性剂的种种类及数量量等。因此此，采用气气浮法进行行水处理时时，经常需需要通过实实验确定一一些设计、运运行参数。其其中，设计计气浮池加加压溶气系系统时最基基本的参数数是气固比比，气固比比的定义是是溶解空气气量(A)与原水中中悬浮固体体含量(SS)的比值值，其计算算
12、公式如下下：式中 气固比；空气密密度，g/L；在一定定温度下，一一个大气压压时的的空空气溶解度度，mL/L；压力为为p时，水中中的空气溶溶解系数；加压溶溶气水的流流量，m33/d；气浮处处理的废水水量，m33/d；废水中中的悬浮固固体浓度，gg/ m33；溶气压压力（绝对对压力）。三 实验验装置与设设备(一)实验验装置加压溶气气气浮装置由由三部分组组成，分别别为空气供供给及空气气饱和设备备、溶气水水减压释放放设备和气气浮池，具具体实验装装置如图44-1所示示。图4-1 加压压溶气气浮浮实验装置置示意图 (二)实实验材料 11硫酸铝铝Al2(SO44)3 22. 废废水样（以以乳化油替替代） 3
13、3测试水水中悬浮物物浓度需用用分析天平平、烧杯、浊浊度仪。四 实验验步骤1. 检查查气浮设备备是否完好好。向加压压水箱中注注入清水。 2. 将待待处理废水水样（以乳乳化油替代代）加入到到废水水箱箱中，并测测定原水中中SS浓度度，根据水水箱中的水水量向废水水箱中加入入混凝剂(Al2(SO44)318H2O)破乳乳，投量可可按5060mgg/l。3. 打打开空压机机向溶气罐罐内压缩空空气至0.3MPaa左右。4. 打打开水泵，向向溶气罐内内送入压力力水，在00.300.4MPPa压力下下，将气体体溶入水中中，形成溶溶气水，此此时，进水水流量可控控制在24L/mmin左右右，进气流流量可以为为0.1
14、0.2LL/minn。5. 待溶溶气罐中液液位升至溶溶气罐中上上部时，缓缓慢打开溶溶气罐底部部出水阀，出出水量与溶溶气罐压力力水进水量量相对应。6. 经加加压溶气的的水在气浮浮池中释放放并形成大大量微小气气泡时，再再打开废水水进水阀门门，废水进进水量可按按46LL/minn控制。7. 浮浮渣由排渣渣管排至下下水道，处处理水可排排至下水道道也可部分分回流至回回流水箱。五 实验验结果整理理1、 实验纪录表表表4-1 实验纪纪录表时间表面负荷回流比原污水流量量L/miin溶气水流量量L/miin投药量mg/Lmg/miin空气量L/min溶气罐压力力Mpa乳化油原水NTUU（浊度）出水NTUU（浊度）去除效率(%)备注2、 计算1） 池体积、上上浮速度、停停留时间及及表面负荷荷的计算。i. 反应段；ii. 分离段。2） 乳化油去除除率EE=100%式中：Coo起始废废水乳化油油浓度（用用NTU替替代）；C处理水乳乳化废水乳乳化油（mmg/l）（用用NTU替替代）3、结论分分析与探讨讨六 实验验结果讨论论1. 根据据