【正文】 經(jīng)驗(yàn)證明，清水中有效鈷離子濃度約 O． 4mg／ L為好，一般使用氯化鈷 (CoCl2． 6H20)。 ① 脫氧劑亞硫酸鈉 (Na2 SO3 )的用量計(jì)算。 (7)燒杯。 將上式積分， 得 ln(Cs一 C)=KLat+常數(shù) (2) 測(cè)得 Cs 和相應(yīng)于每一時(shí)刻 t的 C 后繪制 1n(Cs 一 C)與 t的關(guān)系曲線，或 dtdc 與系 曲線便可得到 KLa ， c=Cs 一 C。 實(shí)驗(yàn) 九 曝氣設(shè)備充氧能力的測(cè)定實(shí)驗(yàn) 34 一 ．實(shí)驗(yàn)?zāi)康? (1)掌握測(cè)定曝氣設(shè)備的 KLa和充氧能力 ? 、 ? 的實(shí)驗(yàn)方法及計(jì)算 Qs 。 33 (5)將測(cè)得數(shù)據(jù)填人表 1。 32 T 圖 3 圖解法求顆?？?cè)コ适疽? 在 1? 之后的等去除率曲線間作中間曲線，并在絮凝沉淀曲線上讀出直線 T與中間 曲線各交點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的深度值應(yīng)用公式 率。 設(shè) △P=P 1 一 Ps =01ccc s? ，其中， P為未被去除顆粒的百分率；而 △ P代表的就是 速由 u1減小到 us 或者顆粒徑由 d1 減小到 ds 時(shí)去除部分所占的百分 率。所以，絮凝沉淀實(shí)際上是顆粒的變速運(yùn)動(dòng)，故實(shí)際沉速很難用理論公式計(jì)算，對(duì)它的研究主要采取實(shí)驗(yàn)的方式。 （ 3）隔 1min,5min,10min,15min,20min,40min,60min,120min 由取樣口取樣，記錄取樣口高度。但是以上實(shí)驗(yàn)方法并未包 含 uu0 那一部分顆粒中被去除的部分，所以存在一定誤差。實(shí) 驗(yàn)可以在沉淀柱中進(jìn)行，方法如下。 (2)掌握顆粒自由沉淀實(shí)驗(yàn)方法，并能對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、整理、計(jì)算。將檢測(cè)結(jié)果記錄在表 61中。 5．混合床分層操作步驟 在確認(rèn)所有閥門(mén)關(guān)閉后，打開(kāi) 29， 37， 30， 26， 36， 19閥門(mén)，啟動(dòng)酸洗泵，用純水箱中的 純水向混合床中由下而上注水。 (5)打開(kāi) 13， 18閥門(mén)，啟動(dòng) B1泵，通過(guò)旋轉(zhuǎn) 13 閥門(mén)調(diào)整 L2流量計(jì)至需要流量 ()，將 陰離子床注滿水。 (3)啟動(dòng)水泵 時(shí)不得空載。它的陰、陽(yáng)離子 交換幾乎是同時(shí)進(jìn)行的，所產(chǎn)生的 H? 和 OH? 隨即結(jié)合成 H2 0。 陰離子床 當(dāng)原水通過(guò) OH? 型強(qiáng)陰離子床時(shí)，水中的陰離子與樹(shù)脂官能團(tuán)中等量的 OH? 進(jìn)行交換，從而去除水中的陰離子，釋放 OH? 。 2．工藝原理 活性炭床 活性炭床一般設(shè)置在陽(yáng)離子床前。 (2)再生溶液沒(méi)有經(jīng)過(guò)過(guò)濾器，宜用精制食鹽配制。再生液用畢時(shí)，將樹(shù)脂在鹽液中浸泡數(shù)分鐘 (表 5)。 (4)軟化 .運(yùn)行流速采用 15m/h,每隔 10min測(cè)一次水的硬度 ,測(cè)兩次并進(jìn)行比較 . (5)改變運(yùn)行流速 .流速分別取 20m/h,25m/h,30m/h,每個(gè)流速下運(yùn)行 5min,測(cè)出水的硬度 (填入表 3). 表 2原水硬度及實(shí)驗(yàn)裝置有關(guān)數(shù)據(jù) 原水硬度 (以 CaC03計(jì) )／ (mg／L) 交換柱內(nèi)徑／ cm 樹(shù)脂層高度 ／ cm 樹(shù)脂名稱及型號(hào) 表 3交換實(shí)驗(yàn)記錄 運(yùn)行流速查／ (m／h) 運(yùn)行流量／ (L／ h) 運(yùn)行時(shí)間／ min 出水硬度 (以 CaC03 計(jì) )／ (mg／ L) 15 15 20 25 30 10 10 5 5 5 (6)反洗。本實(shí)驗(yàn)采用鈉離子交換。 (2)烘干時(shí)一定要按規(guī)定調(diào)好溫度。在酸堿互換時(shí)應(yīng)用 200mL無(wú)離子水進(jìn)行洗滌。 (4)250mL三角燒瓶 2個(gè)。以強(qiáng)酸性苯乙烯系陽(yáng)離子交換樹(shù)脂為例， 其單元結(jié)構(gòu)式為 單元結(jié)構(gòu)式中共有 8個(gè)碳原子、 8個(gè)氫原子、 3個(gè)氧原子、 1個(gè)硫原子，其相對(duì)分子質(zhì) 量為 812 ． 011+81 ． 008+315 ． 994+132 ． 06= 只有強(qiáng)酸基團(tuán) S03H中的 H遇水電離形式 H+可以交換，即每 184． 2g干樹(shù)脂中只有 1g可交 換離子。 表 3— 3 濾池反沖洗實(shí)驗(yàn)記錄 原始條件 濾管直徑 /mm 濾層面積 /㎡ 濾料名稱 濾料粒徑 /mm 濾料厚度 h／ m 石英砂 無(wú)煙煤 項(xiàng)目 Q Lo L e=00LLL? 100% q=FQ 水溫 e平均 q平均 1 2 3 4 5 6 7 8 9 圖 3— 2出水剩余濁度與時(shí)問(wèn)的 關(guān)系曲線 15 (3)根據(jù)反沖洗試驗(yàn)記錄結(jié)果，繪制一定溫度下的沖洗強(qiáng)度與膨脹率的關(guān)系曲線，并 綜合四組不同的曲線進(jìn)行分析比較 (圖 4)。 (1)對(duì)照工藝圖，了解實(shí)驗(yàn)裝置及構(gòu)造。該剪力既與沖洗流速有關(guān)，又與濾 層膨脹有關(guān)。反之，在濾 速保持不 變時(shí)，將引起水頭損失的增加。 ． 二、實(shí)驗(yàn)原理 1．過(guò)濾與反沖洗模型 （圖 3— 1） 圖 3— l過(guò)濾及反沖洗實(shí)驗(yàn)裝置 示 意圖 2．水過(guò)濾原理 水的過(guò)濾是根據(jù)地下水通過(guò)地層過(guò)濾形成清潔井水的原理而創(chuàng)造的處理渾濁水的方 法。 (2)求定孔隙率。 (2)向比重瓶中注入 冷開(kāi)水至一定刻度，擦干瓶頸內(nèi)部附著水，記錄水的體積 (V1 )。 (3)烘箱。均勻的或形狀不規(guī)則的顆 粒孔隙率大，反之則小。所有各篩余質(zhì)量與底盤(pán)中剩余試樣的質(zhì)量與篩分前的試樣總質(zhì)量相比 ,其差值不超過(guò) 1%. 五 . 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 (1) 分別計(jì)算留在各號(hào)篩上的篩余百分率，即各號(hào)篩上的篩余質(zhì)量除以試樣總質(zhì)量的百分率 (精確至 0． 1 %)。 三 ．實(shí)驗(yàn)設(shè)備與試劑 (1)圓孔篩一套，直徑 ，篩孔尺寸如表 21 所示。 在生產(chǎn)中簡(jiǎn)單的篩分方法是用一套不同孔徑的篩子篩分濾料試樣，選取合適的粒徑級(jí) 配。 (2)以沉淀后水樣濁度為縱坐標(biāo)，混凝劑加注量為橫坐標(biāo)，繪出濁度與投藥量關(guān)系曲 線 ，并在圖上求出最佳混凝劑投加量。 (6)沉降時(shí)間到達(dá)后，用注射器分別抽出各燒杯中的上清液，并測(cè)其濁度及相應(yīng)的 pH 值。把混凝劑移到與燒杯號(hào)相對(duì)應(yīng)的攪拌機(jī)投藥試管中。 (2)測(cè)定原水的濁度、 pH 值和水溫。 (6)lmL， 2mL， 5mL，移液管各 1 支。 消除或降低膠體顆粒穩(wěn)定因素的過(guò)程叫脫穩(wěn)。 編者 . 5 實(shí)驗(yàn)一 混凝實(shí)驗(yàn) 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? (1)通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀察混凝現(xiàn)象，加深對(duì)混凝理論的理解。 (5)隨時(shí)注意室內(nèi)整潔衛(wèi)生，廢紙及臟物不能隨地亂丟，實(shí)驗(yàn)完畢將玻璃儀器洗凈，把 實(shí)驗(yàn)桌打掃干凈，公用儀器、試劑、藥品整理好。 (2)實(shí)驗(yàn)報(bào)告的書(shū)寫(xiě) 實(shí)驗(yàn)報(bào)告是對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)的全面總結(jié)，是整個(gè)實(shí)驗(yàn)的寶貴資料，要求全篇報(bào)告文字通 順、字跡端正、圖表整齊、結(jié)果正確、討論認(rèn)真，實(shí)驗(yàn)報(bào)告書(shū)寫(xiě)要求如下： ① 實(shí)驗(yàn)報(bào)告必須在規(guī)定時(shí)間內(nèi)獨(dú)立完成，按時(shí)交給指導(dǎo)教師。 (3)熟悉實(shí)驗(yàn)的操作步驟，對(duì)于每一步操作的內(nèi)容、解決的問(wèn)題、使用的設(shè)備儀器、取 樣檢驗(yàn)的項(xiàng)目、觀察和記錄的內(nèi)容、注意事項(xiàng)，要求要做到心中有數(shù)，并在實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備好實(shí) 驗(yàn)記錄數(shù)據(jù)所用的表格。因而，在學(xué)習(xí)給水排水工程有關(guān)專(zhuān)業(yè)課程的同時(shí)，必須有意識(shí)加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)技術(shù)的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)方法解決實(shí)際技術(shù)問(wèn)題的能力。 一、實(shí)驗(yàn)的目的、任務(wù)與結(jié)果 1．實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象的觀察、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析、能夠加深對(duì)水處理基本概念、基本 原理的理解。 (4)水處理工程實(shí)驗(yàn)一般均需要多人配合進(jìn)行，因此，實(shí)驗(yàn)前做好實(shí)驗(yàn)分工，使參加實(shí) 驗(yàn)的每個(gè)人員各負(fù)其責(zé)，如取樣、操作、分析、觀察、記錄等，使整個(gè)實(shí)驗(yàn)在進(jìn)行過(guò)程中有條不紊，準(zhǔn)確無(wú)誤。 ② 報(bào)告內(nèi)容包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理、操作過(guò)程、原始數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)處理、結(jié)果分析及問(wèn) 題討論。 (6)實(shí)驗(yàn)時(shí)要集中注意力，認(rèn)真操作，仔細(xì)觀察，積極思考，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)要及時(shí)地記入報(bào) 告中，不得涂改偽造，如有記錯(cuò)可在原數(shù)據(jù)上畫(huà)一杠，再在旁邊記下正確值。 (2)選擇和確定最佳混凝工藝條件。脫穩(wěn)后的膠粒，在一定的水力條件下， 才能形成較大的絮凝體，俗稱礬花。 (7)200mL 燒杯 1 個(gè)，吸耳球等。 (3) 用兩個(gè) 200ml的燒杯 ,分別取 200ml原水 , 將 ，保持各燒杯中各葉片的位置相同 . (4) 分別向 2 個(gè)燒杯中加入 Fe 3Cl , 2Al (SO4 )3 用移液管每次增加 0． 5mL,( 中速攪拌 150 r／ min， 5 min)，直到其中一個(gè)試樣出現(xiàn)礬花，這時(shí)記錄下每個(gè)試樣中混凝劑的投加量，并記錄在表 1 中。 (3)將 6 個(gè)水樣放在攪拌葉片下，保持各燒杯中各葉片的位置相同， 將轉(zhuǎn)速調(diào)到最小檔 ,啟動(dòng)攪拌機(jī)。 3. 最佳 pH 值的影響 (1) 用 6 只 1 000 ml的燒杯，分別用量筒量取 1000 ml原水，將裝有水樣的燒杯放在攪拌葉片下，保持各燒杯中各葉片的位置 相同 . (2)調(diào)整原水 pH 值，用移液管依次向 1， 2， 3裝有原水的燒杯中，分別加人 2 (3)實(shí)驗(yàn)記錄參考格式。我國(guó)現(xiàn)行規(guī)范是以篩孔孔徑 O． 5mm 及 1． 2mm 兩種規(guī)格的篩子過(guò)篩，取其中段。 (2)托盤(pán)天平，稱量 300g，感量 O． 1g。 (2) 計(jì)算通過(guò)各號(hào)篩的砂量百分率 . (3) 根據(jù)表 21 數(shù)值，以通過(guò)篩孔的砂量百分率為縱坐標(biāo) ,以篩孔孔徑為橫坐標(biāo)、繪制濾料篩分級(jí)配曲線 .如圖 21. 由圖中所繪篩分曲線上可求得 d10 、 d80 、 K80 .如求得的不均勻系數(shù) K80 大于設(shè)計(jì) 9 要求，則需根據(jù)設(shè)計(jì)要求篩選濾料。對(duì)于石英砂濾料，要求孔隙率為 42％左右，如 孔 隙率太大將影響出水水質(zhì)，孔隙率太小則影響濾 速及過(guò)濾周期。 (4)燒杯，容量 500mL。 (3)稱取烘干試樣 50g(m0 )徐徐裝入盛水的比重瓶中，直至試樣全部裝入為止，瓶中 水不宜太多，以免裝入試樣后溢出。將測(cè)定密度之后的濾料放人過(guò)濾柱中， 用清水過(guò)濾一段時(shí)間 ,然后測(cè) 量濾料層體積，并按下式求出濾料孔 隙率 (? )。在處理過(guò)程中，過(guò)濾一般是指以石英砂等顆粒狀濾料層截留水中懸浮雜質(zhì)，從而使水 達(dá)到澄清的工藝過(guò)程。就整個(gè)濾料層而言，鑒于上層濾料截污量多，越往下層截 污量越小，因而水頭損失增值也由上而下逐漸減小。沖洗流速小，水流剪力??；沖洗流速大，使濾層膨脹度大，濾層孔隙中水流剪 力又會(huì)降低，因此，沖洗流速應(yīng)控制適當(dāng)。 (2)測(cè)量并記錄原始數(shù)據(jù)，填人表 3— 1中。 六 、注意事項(xiàng) (1)反沖洗過(guò)濾時(shí)，不要使進(jìn)水閥門(mén)開(kāi)啟度過(guò)大，應(yīng)緩慢打開(kāi)，以防濾料沖出柱外。 強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂交換容量測(cè)定前需經(jīng)過(guò)預(yù)處理，即經(jīng)過(guò)酸堿輪流浸泡，以去除樹(shù) 脂表面的可溶性雜質(zhì)。 (5)10mL移液管 2支。 5次浸泡結(jié)束用無(wú)離子水洗滌至溶液呈 中性。 七 ．思考題 測(cè)定強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂的交換容量為何用強(qiáng)堿液 NaOH滴定 ? 18 實(shí)驗(yàn)五 離子交換 軟化實(shí)驗(yàn) 一 ．實(shí)驗(yàn)?zāi)康? (1)熟悉順流再生固定床運(yùn)行操作過(guò)程。 三 ．實(shí)驗(yàn)設(shè)備與試劑 (1) 軟化裝置 1套， (2)lOOmL量筒 1個(gè)、秒表 1塊 (控制再生液流 量用 )。沖洗水用自來(lái)水，反洗流速采用 15m／ h，反洗時(shí)間 15min。 (9)清洗。 七 ．思考題 (1)本實(shí)驗(yàn)鈉離子交換運(yùn)行出水硬度是否小于 O． 05mmol?影響出水硬度的因素有 哪些 ? (2)影響再生劑用量的因素有哪些 ?再生液濃度過(guò)高或過(guò)低有何不利 ? (3)做完本實(shí)驗(yàn)感到有什么不足 ?有 何進(jìn)一步設(shè)想 ? 21 實(shí)驗(yàn) 六 五塔式離子交換系統(tǒng) (純水制備 )的運(yùn)行實(shí)驗(yàn) 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? (1)了解純水制備 (五塔式離子交換器 )工藝流程?；钚蕴康谋缺砻娣e大，具有很