水污染实验指导.doc

水污染控制工程实验
指
导
书
目 录
第一节 传统实验 3
实验一 清水充氧实验 3
实验二 污水充氧修正系数α、β测定实验 5
实验三 成层沉淀实验 6
实验四 酸性废水过滤中和实验 9
实验五 活性污泥性能测定实验 11
实验六 纳滤和反渗透处理及水质在线监测实验 14
实验七 混凝实验 16
第二节 污水综合设计实验 21
实验一 管式絮凝沉淀器实验 23
实验二 UASB反应器运行参数的确定实验 27
实验三 Carrousel DenitIR A2/C氧化沟系统实验 30
实验四 CIBR同步脱氮除磷实验 32
实验五 充氧波形潜流人工湿地实验 35
实验六 虹吸式屋面雨水排水系统模拟实验 38
第一节 传统实验
实验一 清水充氧实验
一、 实验目的
1．掌握清水充氧的实验方法；
2．计算曝气设备的氧总转移数Klas；
3．计算叶轮的充氧能力。
二、 实验原理
所谓曝气就是人为的通过一些设备，加速向水中传递氧的的—种过程。现行通用曝气方法主要有三种，即鼓风曝气、机械曝气、鼓风机械曝气。对于氧转移的机理在水处理界比较公认的就是刘易斯（Lewis）与怀特曼（Whitman）创建的双膜理论。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人液相主体，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。
根据双膜理论，氧转移的基本方程式为：
（2-8）
（2-9）
式中，——液相主体中氧转移速度[mg/()]；
——液膜处饱和溶解氧浓度(mg/L)；
——液相主体中溶解氧浓度(mg/L)；
——氧总转移系数；
——氧分子在液膜中的扩散系数；
——气液两相接触界面面积(m2)；
——液膜厚度(m)；
——曝气液体容积(L)；
——液膜中氧分子传质系数，。
由于液膜厚度及两相接触界面面积很难确定，因而用氧总转移系数值代替。值与温度、水紊动性、气液接触面面积等有关。它指的是在单位传质动力下，单位时间内向单位曝气液体中充入氧量，它是反映氧转移速度的重要指标。
将式(2-8)积分整理得到曝气设备氧总转移系数值计算式，即
（2-10）
式中，——曝气池内液体饱和溶解氧(mg/L)；
——曝气初始时，曝气池内溶解氧浓度(一般取t = 0时，=0)（mg/L）；
—— t时刻曝气筒内溶液溶解氧浓度(mg/L)；
t——曝气时间(min)；
——氧总转移系数(1/min)。
由式（2-10）可求出：
① 求出实验中，并用式，求；
② 由下式求充氧能力：
三、实验设备
曝气筒、搅拌机、调速仪、天平、温度计等。
四、实验步骤
1．测水温并查该温度下；
2．计算并称量脱氧剂及催化剂量；
①计算水样V＝ m3；
②由，V计算脱氧剂无水Na2SO3及催化剂CoCl2•6H2O量。
由2Na2SO3 ＋O2 = 2Na2SO4 得O2/2Na2SO3＝32/(2×126)=1/8。即脱氧剂理论用量为水中溶解氧8倍，考虑水中杂质会消耗一部分Na2SO3，，×8V=12V (=?,V =)。实验表明水中有效[Co2+]= mg/L较好，CoCl2•6H2O / Co2+=238/59=, ××V= (g)。
3．用温水溶解所称药品并投入曝气池；
4．开启叶轮，低速搅拌（不曝气）2min后取一样测定DO是否为零；
5．当DO值为零时加大转速曝气并在1min，2min，3min，5min，7min，9min取6个水样；
6．用碘量法测每个水样得DO，记录入表。
碘量法：在水中依次加1ml MnSO4，1ml碱性KI，待沉淀一半后摇晃，在沉淀一半后加2mlH2SO4溶解并取100ml溶液， Na2S2O3 至淡黄色加一滴淀粉变蓝