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1实验1曝气设备清水充氧性能测定1．本次实验的目的和要求（1）了解曝气设备清水充氧性能的实验方法，加深对曝气设备清水充氧机理性能的理解。（2）测定几种不同曝气设备氧的总转移系数Kla，。2．实践内容或原理曝气的作用是向液相供给溶解氧。氧由气相转入液相的机理常用双膜理论来解释。双膜理论是基于在气液两相界面存在着两层膜（气膜和液膜）的物理模型。气膜和液膜对气体分子的转移产生阻力。氧在膜内总是以分子扩散方式转移的，其速度总是慢于在混合液内发生的对流扩散方式的转移。所以只要液体内氧未饱和，则氧分子总会从气相转移到液相的。根据氧传递基本方程（dc/dt）=—kla(Cs-C)积分整理后得到的氧总转移系数：tSSLaCCCCttK00lg303.2将待曝气之水脱氧至零后，开始曝气。把液体中溶解氧的浓度Ct作为时间t的函数。曝气后每隔一定时间t取曝气水样，测定水中溶解氧浓度，从而利用上式计算Kla值。或是以亏氧量（Cs-Ct）为纵坐标，以时间t为横坐标，在半对数格纸上绘图，直线斜率即为Kla值，其中Cs为曝气池内液体饱和溶解氧值。3．需用的仪器、试剂或材料等溶解氧测定仪；天平、秒表、量筒；无水亚硫酸钠、氯化钴4．实践步骤或环节（1）正确调试溶解氧测定仪，使之处于工作状态。（2）在曝气罐中装入自来水8升，测定水中的溶解氧值，计算罐内溶解氧量G=DO·V.计算投药量：a、脱氧剂采用无水亚硫酸钠：2NaSO3+O2=2Na2SO4由此，则投药量g=G×8×(1.1~1.5)1.1~1.5值是为脱氧安全而采取的系数。b、催化剂采用氯化钴，投加浓度为0.1mg/l，将所称得的药剂用温水化开，倒入曝气罐内，几分钟后测定水中的溶解氧值。（3）当水中的溶解氧值为零后，打开空压机，开始曝气，并记录时间，同时每隔一定时间（一分钟）读取一次溶解氧值，连续读取10—15个数值，然后拉长间隔，直至水中溶解氧达到饱和为止，停止曝气，并测试罐内水温。（4）更换不同曝气设备，重复1~3步骤进行实验，并计算其Kla。5．教学方式以学生操作为主，指导老师讲授，示范操作为辅，教师在实验过程中及时答疑。6．考核要求实验操作：占40%；实验报告：占60%。按五级记分制，分为优、良、中、及格、不及格五等。7．实践教学报告要求实验报告一律用学校规定的报告纸书写，报告内容应包括以下项目：实验题目；（2）报告及同组人姓名；（3）实验日期；（4）实验目的；（5）实验原理；（6）实验装置流2程图及设备规格、型号说明；（7）实验数据原始记录列表（表格形式）；（8）典型计算示例（以一组实验数据为例）；（9）实验数据的整理（包括计算数据及结果数据）列表；（10）实验结果（可以图示法、列表法及经验式表示）；（11）结论与思考题、误差分析。姓名实验日期原始记录：tCtCs-CtLg(Cs-Ct)tCtCs-CtLg(Cs-Ct)a、根据Kla计算公式计算不同曝气设备的Kla；b、以时间t为横坐标，lg(Cs-Ct)为纵坐标绘图，求不同曝气设备Kla值。思考题：a、曝气在生化处理中的应用。b、曝气原理及影响因素。c、氧的总转移系数Kla的意义。3实验2污水充氧修正系数α、β值的测定1．本次实验的目的和要求（1）、了解、掌握、测定α、β值的实验设备，方法及步骤。（2）、测定某种污水在曝气罐中的α、β值。（3）、进一步加深理解生化处理曝气的过程及α、β值在设计曝气设备是的意义。2．实践内容或原理由于氧的转移受到水中溶解有机物、无机物等的影响，造成同一曝气设备在同一曝气条件下清水和污水的转移速率不同，水中充氧的饱和浓度不同，为此引入修正系数α、β值。α=Kla污水/Kla清水β=—Cs污水/Cs清水由此可知，α、β的测定实际上就是分析测定同一曝气设备在清水和污水充氧的总转移系数，及饱和溶解氧值。3．需用的仪器、试剂或材料等溶解氧测定仪；天平、秒表、量筒；无水亚硫酸钠、氯化钴4．实践步骤或环节正确调试溶解氧测定仪，使之处于工作状态。在曝气罐中装入污水8升，测定水中的溶解氧值，计算罐内溶解氧量G=DO·V.计算投药量氧剂采用无水亚硫酸钠：2NaSO3+O2=2Na2SO4由此，则投药量g=G*8(1.1~1.5)1.1~1.5值是为脱氧安全而采取的系数。b、催化剂采用氯化钴，投加浓度为0.1mg/l，将所称得的药剂用温水化开，倒入曝气罐内，几分钟后测定水中的溶解氧值。当水中的溶解氧值为零后，打开空压机，开始曝气，并记录时间，同时每隔一定时间（一分钟）读取一次溶解氧值，连续读取10～15个，然后拉长间隔，每隔5分钟读取一次溶解氧值，直至水溶解不在增长（达到饱和）为止，停止曝气，并测试罐内水温。求出污水的Klaw及Cs。5．教学方式以学生操作为主，指导老师讲授，示范操作为辅，教师在实验过程中及时答疑。6．考核要求实验操作：占40%；实验报告：占60%。按五级记分制，分为优、良、中、及格、不及格五等。7．实践教学报告要求实验报告一律用学校规定的报告纸书写，报告内容应包括以下项目：实验题目；（2）报告及同组人姓名；（3）实验日期；（4）实验目的；（5）实验原理；（6）实验装置流程图及设备规格、型号说明；（7）实验数据原始记录列表（表格形式）；（8）典型计算示例（以一组实验数据为例）；（9）实验数据的整理（包括计算数据及结果数据）列表；（10）实验结果（可以图示法、列表法及经验式表示）；（11）结论与思考题、误差分析。4姓名实验日期原始记录：tCtCs-CtLg(Cs-Ct)tCtCs-CtLg(Cs-Ct)由公式计算KlaW=α=β=以时间t为横坐标，lg(Cs-Ct)为纵坐标绘图求KlaW.思考题：α、β值的测定有何意义？影响α、β的因素有哪些。有机物为何影响α值，无机盐类为何影响β值？5实验3成层沉淀实验1．本次实验的目的和要求（1）、加深对成层沉淀的特点，基本概念，以及沉淀规律的理解。（2）、通过实验获的某种污水静沉曲线，为设计澄清浓缩池提供必要的设计参数。2．实践内容或原理浓度大于某值的高浓度水，不论其颗粒性质如何，颗粒的下沉均表现为浑液面的整体下沉，颗粒间达到相互位置保持不变，颗粒的下沉速度即为浑度面等速下沉速度。该速度与原水浓度有关，而与沉降深度无关。但沉降有效水深影响压缩区压实程度。以深度高度为纵轴，以沉淀时间为横轴，所绘得的H~t曲线称为成层沉淀曲线，取H~t的直线段，求斜率，可得沉降速度U。3．需用的仪器、试剂或材料等秒表、沉淀筒、搅拌棍、卷尺、混凝剂。4．实践步骤或环节（1）、取实验水样搅拌均匀，放入沉淀筒，开始记时。（2）、仔细观察，记录浑液面出现的时间，浑液面沉淀初期，开始头10分钟，以1分钟为间隔，以后以5分钟为间隔，记录浑液面的高度，直至沉降结束。5．教学方式以学生操作为主，指导老师讲授，示范操作为辅，教师在实验过程中及时答疑。6．考核要求实验操作：占40%；实验报告：占60%。按五级记分制，分为优、良、中、及格、不及格五等。7．实践教学报告要求实验报告一律用学校规定的报告纸书写，报告内容应包括以下项目：实验题目；（2）报告及同组人姓名；（3）实验日期；（4）实验目的；（5）实验原理；（6）实验装置流程图及设备规格、型号说明；（7）实验数据原始记录列表（表格形式）；（8）典型计算示例（以一组实验数据为例）；（9）实验数据的整理（包括计算数据及结果数据）列表；（10）实验结果（可以图示法、列表法及经验式表示）；（11）结论与思考题、误差分析。姓名实验日期原始记录：6沉淀时间（分）浑液面高度（cm）沉淀时间（分）浑液面高度（cm）（1）以沉淀时间为横坐标，沉淀高度为坐标，绘H~t关系曲线。（2）取H~t直线段，求斜率。（3）以混合液浓度C为横坐标，以沉速u为纵坐标，绘图的C～u曲线（4）根据C～u曲线，计算静沉固体通量Cs，并以Cs为纵坐标，污泥浓度为纵坐标，绘制沉淀固体通量曲线，并根据需要可求得排泥固体通量线。7实验4混凝剂性能与水处理适应性实验混凝沉淀实验是水处理基础实验之一，广泛用于科研、教学和生产中。针对某水样，通过混凝沉淀实验，选择混凝剂种类，投加量，确定最佳混凝条件。本实验为综合性实验。1．本次实验的目的和要求（1）、应用混凝理论,模拟实际混凝过程。（2）、针对某水样，通过几种混凝剂的混凝沉淀效果比较，选择最佳混凝剂和确定混凝最佳条件。（3）、观察“矾花”的形成过程和混凝沉淀效果。（4）、本指导书仅供学生参考，学生根据实验要求，查找相关的专业书籍，确定实验条件和实验方法。2．实践内容或原理实验过程中,以流速梯度G和GT值作为相似准数.通过搅拌作用,模拟实际生产中的混合反应的水力条件；针对某水样，利用少量源水,选择所需的最佳混凝剂和确定混凝最佳条件。混合或反应的速度梯度G值:G=/p秒-1⑴式中：Ｐ--在同一体积内每一立方米水搅拌时所需的平均功率（kg·m/m2·s）μ--水的动力粘滞系数（kg·s/m2）Ｐ值：Ｐ=１０００f·ω式中：f--校正系数．ω--搅拌功率（kg·m/s）ω=14.35d4.38n2.69ρ0.69μ0.31⑵式中：n--搅拌机叶片转速（转／分）d--叶片直径ρ--水的密度（1000/9.81kg·s2/m2）μ--水的动力粘滞系数（kg·s/m2）公式（２）仅适合于图１所示浆板搅拌的尺寸关系同时要求雷诺数在１０2～５×１０4的范围内。Ｒe=nd2ρ/μ当叶片和水体间尺寸与图一不符时，则由公式⑵求得的功率ω乘以校正系数f。f=(D/3d)1.1(H/D)0.6(4h/d)0.3式中：D—搅拌筒直径H--搅拌筒水深h--叶片高度校正系数f适用于D/d=2.5~4.0，H/D=0.6~1.6，h/d=1/5~1/3的情况。水的动力系数(μ)与水温的关系温度t℃μ(10-6kg*s/m2)温度t℃μ(10-6kg*s/m2)10133.02590.615116.53081.720102.03573.63．需用的仪器、试剂或材料等搅拌器、浊度仪、酸度计、混凝剂：硫酸铝、氯化铁、聚合硫酸铝、聚合氯化铁，聚丙烯酰胺等4．实践步骤或环节8（1）、熟悉搅拌器、浊度仪和酸度计的使用,测量搅拌器叶片及水体容积的尺寸。（2）、测量源水样的浑浊度、水温及批pH值。（3）、根据相关资料，选择几种不同的混凝剂，配制一定浓度的混凝剂。（4）、启动搅拌器,设置实验条件。混合阶段：转速为250转/min～300转/min，反应阶段：转速为40转/min～50转/min，搅拌时间10～15分钟。注意待搅拌机转速稳定后加药剂混合。（5）、搅拌过程中观察各水样“颗粒凝聚现象”并记录“矾花”的形状。（6）、搅拌过程完成后停机,静止沉淀15分钟后测定水样沉淀后的剩余浊度,并计算去浊百分率:P=(C-C0)/C*100％C--源水浊度C0--剩余浊度（7）、比较实验结果，选出混凝效果较好的混凝剂，根据其混凝效果较好的相近两个水样的混凝投加量，以其为依据，进行第二次实验，步骤相同，以求得较准确的最佳投药量。5．教学方式以学生操作为主，指导老师讲授，示范操作为辅，教师在实验过程中及时答疑。6．考核要求实验操作：占40%；实验报告：占60%。按五级记分制，分为优、良、中、及格、不及格五等。7．实践教学报告要求实验报告一律用学校规定的报告纸书写，报告内容应包括以下项目：实验题目；（2）报告及同组人姓名；（3）实验日期；（4）实验目的；（5）实验原理；（6）实验装置流程图及设备规格、型号说明；（7）实验数据原始记录列表（表格形式）；（8）典型计算示例（以一组实验数据为例）；（9）实验数据的整理（包括计算数据及结果数据）列表；（10）实验结果（可以图示法、列表法及经验式表示）；（11）结论与思考题、误差分析。姓名实验日期原始记录：搅拌设备名称:搅拌浆片尺寸及水体容积尺寸:烧杯编号123456源水浊度源水PH值混凝剂名称混凝剂剂量mg/l反应情况矾花出现时间矾花大小矾花形状沉淀水浑浊度PH值9去浊百分率1、计算:混合阶段G、GT值;反应阶段G、GT值.2、绘制:加药量与去浊百分率关系曲线(用坐标