搜索
《环境工程实验》指导书盐湖系环境工程教研室目录实验一实验理论认识课实验二水样的采集及水质基本指标的测定实验三水样悬浮固体与浊度的测定实验四废水化学需氧量的测定（重铬酸钾法）实验五水中总有机碳（TOC）的测定实验六离子色谱法测定水样中常见阴离子含量实验七含重金属酸性废水处理实验实验八颗粒自由沉淀实验实验九混凝实验实验十噪声监测实验实验十一烟气分析实验实验十二离子交换软化实验实验十三废水生化需氧量的测定实验十四总悬浮颗粒物的测定实验十五有害气体吸附实验实验十六环境空气中二氧化硫浓度的测定实验十七碱液吸收气体中的二氧化硫实验十八活性炭吸附实验实验十九过滤与反冲洗实验实验一实验理论认识一、实验目的和实验要求、实验目的实验能力是现代环境工程与环境科学科技人员最佳智能结构的重要组成部分，通过环境工程专业实验课程学习，使学生掌握环境工程基本的实验技术，让学生动手参与实验准备、运行启动、调试和运行控制，到检测分析、处理实验中出现的问题，并对实验参数进行归纳、计算和得出结论等全过程。2、实验要求（1）实验预习（2）实验操作（3）实验报告二、实验安排1、实践认识课循环实验：2、水样的采集及水质基本指标测定3、废水化学需氧量的测定4.水中总有机碳(TOC)的测定5、离子色谱法测定水样中常见阴离子6、含重金属酸性废水处理实验7、颗粒自由沉淀实验8、离子交换软化实验9、废水生化需氧量的测定10、总悬浮颗粒物的测定11、噪声监测实验12、有害气体吸附实验13、环境空气中二氧化硫浓度的测定14、碱液吸收气体中的二氧化碳三、有关循环实验所用仪器的介绍和认识1、原子吸收分光光度计2、总有机碳TOC分析仪3、离子色谱仪4、便携式紫外线强度检测仪5、便携式臭氧检测仪6、多功能水质分析仪7、水份测定仪8、含重金属酸性废水处理实验成套设备9、颗粒自由沉淀实验成套设备10、无级调速六联搅拌机11、便携式溶解氧测量仪四、数据处理实验二水样的采集及水质基本指标测定一、废水样品的采集为了采集到有代表性的废水，采样前应该了解污染源的排放规律和废水中污染物浓度的时、空变化。在采样的同时还应测量废水的流量，以获得排污量数据。1．采样部位(1)从排放口采样当废水从排放口直接排放到公共水域时，采样点应布设在厂、矿的总排污口和车间、工段排污口。在评价污水处理设施时，要在设施前后都布设采样点。（2)从水路中采样当废水以水路形式排到公共水域时，为了不使公共水域的水倒流进排放口，应设适当的堰，从堰溢流中采样。对于用暗渠排放废水的地方，也要在排放口以内采样，并要避开在公共水域的水可能倒流之处采样。在排污水路或渠道中采样时，应在具有湍流状况的部位采集，并防止异物进入水样。2．采样的时间和频率废水中污染物质的浓度及其排放量与生产的工艺流程和生产的管理情况密切相关，废水样品采集的时间和频率的选择是一个复杂的问题。一般情况下，工业废水的采样时间应选择在开工率、设备运转等处于正常状况时。采样的时间间隔应根据生产周期和排污情况(均匀性)而定。废水样品采集的基本类型可分为瞬时废水样和平均废水样。(1)瞬时废水样一些工厂的生产工艺过程连续、恒定，废水中组分及浓度随时间变化不大，可采用瞬时取样的方法采集水样。瞬时采样也适用于采集有特定要求的废水样。例如，某些平均浓度合格，但高峰排放浓度超标的废水，可隔一定时间采集瞬时水样，分别分析，将测定数据绘制时间－浓度关系曲线，并报告平均浓度和高峰排放时的浓度。(2)平均废水样生产的周期性影响排污的规律性，为了得到有代表性的废水样，应根据排污情况进行周期性采样。不同的工厂、车间生产周期时间长短不一，排污的周期性差别也很大，一般地说，应在一个或几个生产或排放周期内，按一定的时间间隔分别采样。对于性质稳定的污染物，可对分别采集的样品混合后进行一次测定；对于不稳定的污染物可在分别采样、分别测定后取平均值。生产的周期也影响废水的排放量，在排放流量不恒定的情况下，可将一个排污口不同时间的废水样、依照流量的大小，按比例混合，得到“均比例混合水样”，这是获得平均浓度最常采用的方法。有时需将几个排污口的水样按比例混合，以获得代表瞬时综合排污浓度的水样。3.样品容器负责分析样品的实验室，必须根据分析的目的和要求，考虑样品的保存方法并推荐样品容器的类型。样品容器必须是抗破裂、清洗方便、密封性和启封性均好，更为重要的是容器材质的选择，主要有以下儿条原则：(1)容器不能是新的污染源，例如，测定硅、硼，不能使用硼硅玻璃瓶。(2)容器器壁不应吸收或吸附某些待测组分，例如，测定有机物不应使用聚乙烯瓶。(3)容器不应与某些待测组分发生反应，例如，测氟的水样不应贮于玻璃瓶中。(4)测定对光敏感的组分，其水样应贮于深色瓶中。除了应注意容器材质的选择外，还要注意根据水样的测定项目的那来确定清洗容器的原则，所用洗涤刘的类型要视待测组分而定。例如，测定油和脂类的容器不宜用肥皂洗涤，测定铬的容器不能用铬酸钾—硫酸洗液洗涤等等。二、水质的基本指标及测定1.水质的基本指标(1)色度色度是水样颜色深浅的度量，某些可溶性有机物、部分无机离子和有色悬浮微粒均可使水着色。水样的色度应以除去悬浮物后为准。(2)浊度浊度是表示水中悬浮物对光线通过时所发生的阻碍程度。它与水样中存在颗粒物的含量、粒径大小、形状及颗粒表面对光散射特性等有关。水样中的泥沙、黏土、有机物、无机物、浮游生物和其它微生物等悬浮物和胶体物质都可使水体浊度增加。(3)pH值及电位差(4)溶解氧空气中的氧溶解在水中成为溶解氧。水中的溶解氧的含量与空气中氧的分压、水的温度都有密切关系。在自然情况下，空气中的含氧量变动不大，故水温是主要的因素，水温愈低，水中溶解氧的含量愈高。溶解氧是指溶解在水里氧的量，通常记作DO，用每升水里氧气的毫克数表示。水中溶解氧的多少是衡量水体自净能力的一个指标。它跟空气里氧的分压、大气压、水温和水质有密切的关系。在20℃、100kPa下，纯水里大约溶解氧9mg／L。有些有机化合物在喜氧菌作用下发生生物降解，要消耗水里的溶解氧。如果有机物以碳来计算，根据C+O2=CO2可知，每12g碳要消耗32g氧气。当水中的溶解氧值降到5mg／L时，一些鱼类的呼吸就发生困难。水里的溶解氧由于空气里氧气的溶入及绿色水生植物的光合作用会不断得到补充。但当水体受到有机物污染，耗氧严重，溶解氧得不到及时补充，水体中的厌氧菌就会很快繁殖，有机物因腐败而使水体变黑、发臭。溶解氧值是研究水自净能力的一种依据。水里的溶解氧被消耗，要恢复到初始状态，所需时间短，说明该水体的自净能力强，或者说水体污染不严重。否则说明水体污染严重，自净能力弱，甚至失去自净能力。2.实验仪器比色管、烧杯、pH计、溶解氧快速测定仪。3.实验内容(1)观察水样的色度、浊度将不同的水样放入比色管、烧杯中，观察不通水样的色度及浊度。(2)利用pH计测定水样的pH值及电位差。(3)利用溶解氧快速测定仪测定水样的溶解氧含量。4.数据记录对比所取水样及去离子水的pH及溶解氧(1)水样的pH度(2)水样的溶解氧含量mg/L三、思考题在测定pH及水样的溶解氧时，仪器的使用应注意哪些方面？实验三水样悬浮固体与浊度的测定A．悬浮固体的测定一、实验目的1.了解悬浮物的基本概念。2.掌握重量法测定水中悬浮物的原理和方法。二、实验原理水质中悬浮物是指水样通过孔径为0.45μm的滤膜，截留在滤膜上并于103℃烘干至恒重的固体物质。按重量分析要求，对通过水样前后的滤膜进行称量，算出一定量水样中颗粒物的质量，从而求出悬浮物的含量。三、仪器和试剂1.仪器：a．全玻璃微孔滤膜过滤器或玻璃漏斗；b．CN-CA滤膜(孔径0.45μm、直径60mm)或中速定量滤纸；c．吸滤瓶、真空泵；d．电子天平；e．干燥器。2、试剂：蒸馏水或同等纯度的水。四、操作步骤1.采样：按采样要求采取具有代表性水样500～1000mL（注意不能加入任何保护剂，以防破坏物质在固、液间的分配平衡。漂浮和浸没的不均匀固体物质不属于悬浮物质，应从水样中除去。）2.滤膜准备：将微孔滤膜放于事先恒重的称量瓶里，移入烘箱中于103～105℃烘干1小时后取出置于干燥器内冷却至室温，称其质量。反复烘干、冷却、称量，直至两次称量的质量差≤0.2mg。3.量取充分混合均匀的试样150mL全部通过上面称至恒重的滤膜过滤，再用蒸馏水洗残渣3~5次，之后，仔细取出载有悬浮物的滤膜放在原恒重的称量瓶里，移入烘箱中103～105℃烘干一小时后移入干燥器中，使冷却到室温，称其质量。反复烘干、冷却、称量，直到两次称量的质量差≤0.4mg为止。五、结果的表示悬浮物含量C(mg/L)按下式计算：悬浮固体（mg/L）=（A-B）×1000×1000/V式中：C——水中悬浮物浓度，mg/L；A——悬浮物+滤膜+称量瓶重量，g；B——滤膜+称量瓶重量，g；V——试样体积，mL。B．浊度的测定一、原理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、粉砂、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，而且和其粒径大小、形状、颗粒表面对光散射特性有密切关系。二、仪器1.100mL具塞比塞管；2.1L容量瓶；3.250mL具塞无色玻璃瓶；4.1L量筒三、试剂——浊度标准液1.称取10g通过0.1mm筛孔（150目）的硅藻土，于研体中加入少许蒸馏水调成糊状并研细，移至1000mL量筒中，加水至刻度，充分搅拌，静置24h，用虹吸法仔细将上层800mL悬浮液移至第二个1000mL量筒中。向第二个量筒内加水至1000mL，充分搅拌后再静置24h。虹吸出上层含较细颗粒的800mL悬浮液弃去。下部沉积物加水稀释至1000mL。充分搅拌后贮于具塞玻璃瓶中，作为浑浊度原液。取上述悬浊液50mL至于已恒重的蒸发皿中，在水浴上蒸干。于105℃烘2h，至于干燥器中冷却称重。重复以上操作，即烘1h，冷却称重，直至恒重，求出每毫升悬浊液中含硅藻土的重量。2.吸取含250mg硅藻土的悬浊液，置于1000mL容量瓶中，加水至刻度摇匀，此溶液浊度为250度。3.吸取浊度为250度的标准液100mL置于250mL容量瓶中，加入10mL甲醛溶液用水稀释至标线，此溶液浊度为100度的标准液。四、测定步骤1.浊度低于10度的水样(1)吸取浊度为100度的标准液0、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0、6.0、7.0、8.0、9.0及10.0mL于100mL比色管中，加水稀释至标线，混匀。其浊度依次为0、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0、6.0、7.0、8.0、9.0、10.0度的标准液。(2)取100mL摇匀水样置于100mL比色管中，与浊度标准液进行比较。可在黑色底板上，由上往下垂直观察。2.浊度为10度以上的水样(1)吸取浊度为250度的标准液0、10、20、30、40、50、60、70、80、90及100mL置于250mL的容量瓶中，加水稀释至标线，混匀。即得浊度为0、10、20、30、40、50、60、70、80、90和100度的标准液，移入成套的250mL具塞玻璃瓶中，每瓶加入1g氯化汞，以防菌类生长，密塞保存。（2）取250mL摇匀水样，置于成套的250mL具塞玻璃瓶中，瓶后放一有黑线的白纸作为判别标志，从瓶前向后观察，根据目标清晰程度，选出与水样产生视觉效果相近的标准液，记下其浊度值。（3）水样浊度超过100度时，用水稀释后测定浊度（度）=A（B+C）/C式中：A——稀释后水样的浊度，（度）；B——稀释水体积，mLC——原水样体积，mL五、注意事项1.采集的水样应尽快分析测定。如需防置，应贮存在4℃冷藏箱中，但最长不得超过七天。2.滤膜上截留过多的悬浮物可能夹带过多的水分，除延长干燥时间外，还可能造成过滤困难，遇此情况，可酌情少取试样。滤膜上悬浮物过少，则会增大称量误差，影响测定精度，必要时，可增大试样体积，一般以5~10mm悬浮物做为量取试样体积的适用范围。实验四废水化学需氧量的测定（重铬酸钾法）一、实验原理在强酸性溶液中，准确