【正文】 好的吸 附作用。 (用 R39。若用 RH表示陽(yáng)樹(shù)脂，用 R39。 (4)如另有新的操作設(shè)想可及時(shí)與指導(dǎo)老師溝通，同意后方可實(shí)施。 (6)打開(kāi) 17， 19， 23 閥門(mén)，關(guān)閉 18閥門(mén)，將混合床注滿水。通過(guò)調(diào)整 26 閥門(mén)，觀察混合床中的樹(shù)脂是否同時(shí)有上升 和下降的運(yùn)動(dòng)，通入約 15 min后，關(guān)閉水泵，待樹(shù)脂沉降后觀察到陰陽(yáng)樹(shù)脂在中部明顯分 層即可。 在混合床分層操作步驟完成后，應(yīng)對(duì)混合床進(jìn)水和出水的電導(dǎo)率、 pH值進(jìn)行檢測(cè)，每 次檢測(cè)數(shù)據(jù)應(yīng)取三個(gè)樣的平均值。 二、實(shí)驗(yàn)原理 顆粒的自由沉淀指的是顆粒在沉淀的過(guò)程中，顆粒之 間不互相干擾、碰撞，呈單顆粒狀 態(tài)，各自獨(dú)立的完成的沉 淀過(guò)程。 取一定直徑、一定高度的沉淀柱，在沉淀柱中 下部設(shè)有取樣口，如圖 2所示，將已知懸浮物濃度 Co的水樣注入沉淀柱，取樣口上水深 (即取樣口與 液面間的高度 )為 h。 (3)從取樣口取出水樣測(cè)得的懸浮固體濃度 C1 ， C2 ? ， Ci等，只表示取樣口斷面處原 水經(jīng)沉淀時(shí)間 t1， t2? ， ti后的懸浮固體濃度，而不代表整個(gè)而水深中經(jīng)相應(yīng)沉淀時(shí)問(wèn)后 的懸浮固體濃度。 （ 4）測(cè)出每次水樣的 懸浮固體濃度 。在實(shí)驗(yàn)中我們所說(shuō)的絮凝沉淀粒的沉速指的也是它的平均沉淀速度，絮凝沉淀實(shí)驗(yàn)可以在沉淀柱中進(jìn)行。當(dāng) △ P間隔無(wú) 限小時(shí)， 即△ P就代表具有特定粒徑的顆粒占總顆粒的百分率。 三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備及儀器 (1)實(shí)驗(yàn)用裝置 (6個(gè)直徑 =100mm，高 H=1． 5m沉淀柱 )、污水箱、水泵，如圖 1所 示； (2)分析天平 (1／ 1000)； (3)具塞稱量瓶 (4070 24 個(gè) )； (4)定量濾紙 (? 9)； (5)恒溫烘箱 (1臺(tái) )； (6)量筒 (100ml 24個(gè) )； (7)漏斗 (24個(gè) )； (8)漏斗架 (2個(gè) )； (9)干燥器 (1個(gè) )； (10)污水水樣 (可自行配制，也可直接應(yīng)用生活污水或工業(yè)廢水 )。 五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及結(jié)果整理 (1)根據(jù)式 (1)計(jì)算各取樣點(diǎn)懸浮物去除率 ? ，將計(jì)算結(jié)果 填入表 2。 (2)評(píng)價(jià)充氧設(shè)備充氧能力的好壞。 由于溶解氧飽和濃度 、溫度、污水性質(zhì)和紊亂程度等因素均影響氧的傳遞速率，因此應(yīng) 進(jìn)行溫度、壓力校正，并測(cè)定校正廢水性質(zhì)影響的修正系數(shù) ? 、 ? 。 (8)亞硫酸鈉 (Na2 S03 在自來(lái)水中加入 Na2 S03 ． 7H2 O還原劑來(lái) 還原水中的 溶解氧。因?yàn)? 3 862 22 ??? ?Co OHC oC l 所以單位水樣投加鈷鹽量為 CoCl2 ② 根據(jù)水樣體積 V確定催化劑 (鈷鹽 )的投加量。 (2)由水溫查出實(shí)驗(yàn)條件水樣溶解氧飽和值 Cs ，并根據(jù) Cs 和 V 求投藥量，然后投藥 脫氧。 (6)分析天平。h) ； KLa —— 氧的總傳遞系數(shù)， L／ h； Cs—— 實(shí)驗(yàn)室的溫度和壓力下，自來(lái)水的溶解氧飽和濃度， mg／ L； C—— 相應(yīng)某一時(shí)刻 t的溶解氧濃度， mg／ L。 (3)簡(jiǎn)述絮凝沉淀曲線 的含義及它有何應(yīng)用。 (4)測(cè)定水樣的懸浮物濃度 SS值 (方法見(jiàn) 水質(zhì)分析化學(xué) 懸浮物的測(cè)定 )。比如，欲求 T時(shí)間 H0 水深 處的顆?？?cè)コ?，如圖 3所示。 應(yīng)當(dāng)指出，在指定的停留時(shí)間 T1及給定的沉淀池有效水深 Ho的兩直線的交點(diǎn)所得 到的絮凝沉淀曲線的 E值，只表示 us≥u=10TH 的那些完全可以去除顆粒的去除率，而 31 us u=10TH 的顆粒也會(huì)有一部分去除，這些顆粒的去除率可進(jìn)行如下分析。 二、實(shí)驗(yàn)原理 顆粒的絮凝沉淀也稱顆粒的干涉沉淀，它是指 當(dāng)懸浮物濃度在 600～ 700 mg／ 1以下時(shí)，在沉淀過(guò)程中顆粒之間可能會(huì)互相碰撞產(chǎn)生絮凝 作用，使顆粒的粒徑和質(zhì)量逐漸加大，沉淀速度不斷加快的一種顆粒的沉降過(guò)程。記錄時(shí)間，沉淀實(shí)驗(yàn)開(kāi)始。的這一部分顆粒并不都在水面，而是均勻的 分布在高 度為 h的水深內(nèi)，因此，只要它們沉淀到取樣口以下所用的時(shí)間小于或等于具 有 u0 沉速顆粒所用的時(shí)間，在時(shí)間 ti 內(nèi)它們就可以被去除。因而對(duì)沉淀的效 果、特性的研究，通常要通過(guò)沉淀實(shí)驗(yàn)來(lái)實(shí)現(xiàn)。 七、思考題 (1)為什么陽(yáng)離子床處理水流可下進(jìn)上出，而陰離子床不可 ? (2)混合床在運(yùn)行時(shí)，水流可否下進(jìn)上出 ?為什么 ? (3)根據(jù)混合床分層的需要，混合床在選擇陰陽(yáng)樹(shù)脂時(shí)應(yīng)注意什么指標(biāo) ? (4)混合床出水 pH值偏低，但是電導(dǎo)率符合要求，可能是什么原因造成的 ? (5)怎樣 預(yù)防樹(shù)脂中毒 ? (6)樹(shù)脂出現(xiàn)中毒時(shí)，有什么現(xiàn)象 ?應(yīng)采取什么措施 ? (7)你對(duì)本實(shí)驗(yàn)的設(shè)置有何建議 ?是否想更深層的了解離子交換技術(shù) ? 25 表 6— l 混合后混合床的進(jìn) 出 水指標(biāo) 序 時(shí) 活性炭床 陽(yáng)離子床 陰離子床 混合床 TOC 號(hào) 間 進(jìn)水 出水 進(jìn)水 出水 進(jìn)水 出水 進(jìn)水 出水 原 純 pH ? S pH ? S pH ? S pH ? S pH ? S pH ? S pH ? S pH ? S 水 水 26 實(shí)驗(yàn) 七 顆粒自由沉淀 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? (1)通過(guò)實(shí)驗(yàn)加深對(duì)自由沉淀的概念、特點(diǎn)、規(guī)律的理解。 7．采樣與檢測(cè) 在純水生產(chǎn)的運(yùn)行 過(guò)程中，應(yīng)對(duì)原水和各個(gè)交換塔的采樣口出水進(jìn)行電導(dǎo)率值 pH 值的檢測(cè)，每次檢測(cè)數(shù)據(jù)應(yīng)取三個(gè)樣的平均值。 (3)L1和 L2流量計(jì)的流量應(yīng)保持一致。 (4)打開(kāi) 2， 9， 10閥門(mén)，關(guān)閉 3， 6閥門(mén) (此時(shí)確認(rèn) l， 2， 4， 10， 9閥門(mén)處于全開(kāi)狀態(tài) )， 24 后 調(diào)整 1閥 門(mén)，觀察 L1流量計(jì)至需要流量，接通鼓風(fēng)機(jī)，當(dāng)爆氣床水箱有 1／ 2水時(shí)可進(jìn)行下 一步。 (2)在開(kāi)啟和運(yùn)行系統(tǒng)過(guò)程中 ，應(yīng)隨時(shí)觀察各交換器的壓力指示。 混合床的基本原理是混合床的樹(shù)脂在工作時(shí)，處于均勻混合的狀態(tài)， 交錯(cuò)排列，互相 接觸，可以把它看作是由很多的陰、陽(yáng)離子交換樹(shù)脂所組成的多級(jí)復(fù)床。曝氣塔的水從塔的上部噴淋而下，“砸”到瓷環(huán)上可增加水與 空氣的接觸面積；空氣由下而上，由于空氣中的 CO2 比水中 CO2 含量少、分壓低 (占大氣 壓力的 0． 03％ )，根據(jù)亨利定律，高分壓的水逸入低分壓的空氣流時(shí)，水中的 C02 會(huì)被空 氣流帶走，從而起到去除 co2 的作用。了解掌握它可幫助深化理解離子交換技術(shù)的原理。 六 ．注意事項(xiàng) (1)反沖洗時(shí)注意流量大小，不要將樹(shù)脂沖走。調(diào)節(jié)定量投再生液瓶出水閥門(mén)，開(kāi)啟度大小以控 制再生流速為度。 (3)將交換柱內(nèi)樹(shù)脂反洗數(shù)分鐘，反洗流速采 用 15m／ h，以去除樹(shù)脂層的氣泡。 (1)鈉離 子交換 軟化 再生 (2)氫離子交換 交換 再生 鈉離子交換的最大優(yōu)點(diǎn)是不出酸性水，但不能脫堿；氫離子交換能去除堿度，但出酸性 水。 六 ．注意事項(xiàng) (1)在操作過(guò)程中，要認(rèn)真仔細(xì)。 四 ．實(shí)驗(yàn)步驟 (1)強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂的預(yù)處理 取樣品約 10g以 1mol／ L鹽酸及 1mol／ L NaOH 17 輪流浸泡，即按酸一堿一酸一堿一酸順序浸泡 5次，每次 2h，浸泡液體積約為樹(shù)脂體積的 2～3倍。 (3)干燥器 1個(gè)。樹(shù)脂交換容 量 在理論上可以從樹(shù)脂單元結(jié)構(gòu)式粗略地計(jì)算出來(lái)。 (2)總結(jié)不同流速與水頭損失的變化規(guī)律，加深對(duì)濾速 v與水頭損失 h之 間關(guān)系的理解，并繪出 (h— v)變化曲線 (圖 3)。 仔細(xì)觀察絨粒進(jìn)入濾料層深度 及絨粒在濾料層中的分布情況。反沖洗效果主要取決于濾層孔隙水流剪力。當(dāng)濾料粒徑、形狀、濾層級(jí)配和厚度及水位已定 時(shí)，如果孔隙率減小，則在水頭損失不變的情況下，將引起濾速減小。 (4)掌握濾池工作中主要技術(shù)參數(shù)的測(cè)定方法。 —— 試樣的烘干質(zhì)量， g； V1 —— 水的原有體積， cm3 ； V2—— 投入試樣后水和試樣的體積， cm3。重復(fù)上述步驟，直至縮分后的質(zhì)量略大于實(shí)驗(yàn)所要求的質(zhì)量為止。 表 21 篩分記錄表 篩 號(hào) 篩 孔 孔 徑(mm) 留在篩上的砂量 通過(guò)該號(hào)篩的砂量 質(zhì)量 (g) % 質(zhì)量 (g) % 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 圖 2— 1 級(jí)配曲線坐標(biāo)圖 (二 )孔隙 率 測(cè)定 一 .實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 10 求定濾料孔隙率 二 ．實(shí)驗(yàn)原理 濾料孔隙率大小與濾料顆粒的形狀、均勻程度及級(jí)配等有關(guān)。篩子按篩孔大小順序排列，砂樣先放在最大孔徑的一只篩中 , 依次進(jìn)行手篩 . 3)稱量在各個(gè)篩上的篩余試樣的質(zhì)量 (精確至 0． 1g)。故濾料需經(jīng)過(guò)篩分級(jí)配。濾 料是帶棱角的顆粒，其粒徑是指把濾料顆粒包圍在內(nèi)的球體直徑 (這是一個(gè)假想 直徑 )。 五．實(shí)驗(yàn)結(jié)果整理 (1)把原水特征、混凝劑投加情況、沉淀后的水樣濁度及 pH 值記人表格。靜置沉淀 15min， 并觀察記錄礬花沉淀情況。用依次增加混凝劑量相等的方法求出 2～ 5 號(hào)燒杯混凝劑投加量。 (1)熟悉攪拌機(jī)、濁度計(jì)的使用。 (4)溫度計(jì) 1 支； (5)1000mL 燒杯 13 個(gè)。若投加混凝劑降低 ? 電位，可能使水化作用減弱，混凝劑水解后形成的高分子物質(zhì) (直接加入水中的高分子物質(zhì)一般具有鏈狀結(jié)構(gòu) )，在膠粒與膠粒之間起著吸附架橋作用，即使 ? 電位沒(méi)有降低或降低不多，膠粒不能相互接觸，通過(guò)高分 子鏈狀物吸附膠粒，也能形成絮凝體。聯(lián)系電話 :62743776 15072409180 由于本人水平有限，書(shū)中難免有許多不足之處，希望大家多提寶貴意見(jiàn)和建議，共同完善這本書(shū)。 (4)未經(jīng)教師允許不得亂動(dòng)精密儀器，如發(fā)現(xiàn)儀器損壞，立即報(bào)告并追查原因。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的整理分析 主要包括實(shí)驗(yàn)誤差、有效數(shù)字的取舍、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的整理、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的完善。 (2)準(zhǔn)備好實(shí)驗(yàn)中所需的裝置、設(shè)備、儀器、容器及配制好實(shí)驗(yàn)中所需的化學(xué)試劑，熟 悉所使用儀器、裝置的性能，以及使用條件、精度和量程等，并檢查設(shè)備的 完好性，對(duì)于不 熟悉的試劑及儀器、設(shè)備必須仔細(xì)向指導(dǎo)教師請(qǐng)教。今后該領(lǐng)域的新理論、新工藝的發(fā)現(xiàn)、發(fā)展與進(jìn)步也必然離不開(kāi)科學(xué)實(shí)驗(yàn) 。 2．實(shí)驗(yàn)任務(wù) (1)掌握水處理實(shí)驗(yàn)參數(shù)測(cè)定的分析方法及學(xué)會(huì)對(duì)常用實(shí)驗(yàn)儀器、設(shè)備的使用，培養(yǎng) 學(xué)生動(dòng)手能力、創(chuàng)造能力及解決基本實(shí)驗(yàn)技術(shù)問(wèn)題的能力。 2．實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程 (1)正式進(jìn)入實(shí)驗(yàn)過(guò)程前，由指導(dǎo)實(shí)驗(yàn) 的教師檢查 同學(xué)對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容了解的程度、準(zhǔn)備 工作是否完善、預(yù)習(xí)報(bào)告的完成情況等。 ③問(wèn)題討論是報(bào)告中的重要一項(xiàng)，主要是對(duì)實(shí)驗(yàn)時(shí)觀察到的重要現(xiàn)象及實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn) 的操作誤差帶來(lái)的不正確的結(jié)果的原由進(jìn)行討論，也可以對(duì)實(shí)驗(yàn)提出改進(jìn)性意見(jiàn)以及新 的要求和希望。 (7)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，輪流值日，負(fù)責(zé)打掃整理實(shí)驗(yàn)室，檢查水、氣、門(mén)窗是 否關(guān)好，電閘是否拉掉 ，以保證實(shí)驗(yàn)室的安全。 (3)了解影響混凝條件的相 關(guān)因素。直徑較大且較密的礬花容易下沉，自投加混凝劑直至 形成礬花的過(guò)程叫混凝。 (8)1 %Fe 3Cl 溶液 200mL。 (5) 攪拌過(guò)程完成后，輕輕提起攪拌葉片 (注意不要再攪拌水樣 )。轉(zhuǎn)動(dòng)試管架轉(zhuǎn)軸將混凝劑加入所對(duì)應(yīng)的燒杯中。 5 ml， 1 實(shí)驗(yàn)小組名單 —— 實(shí)驗(yàn)日期 表 1— 1 原始數(shù)據(jù)及兩種混凝劑濁度測(cè)定記錄表 原水濁度 ： 原水溫度 ： 原水 PH值 ： 混凝劑名稱 Al2 (SO4 )3 FeCl3 礬花形成時(shí)投混凝劑最佳量 剩余濁度 表 2— 2 某一種混凝劑投加 量的最佳選擇 水樣編號(hào) 1 2 3 4 5 6 混凝劑加入量