【正文】 是交換樹(shù)脂最重要的性能，它定量地表示數(shù)值交換能力的大小，樹(shù)脂交換容量在理論上可以從樹(shù)脂單元結(jié)構(gòu)粗略地計(jì)算出來(lái)。 當(dāng)含鈣鹽及鎂鹽的水通過(guò)裝有陽(yáng)離子交換樹(shù)脂的交換器時(shí)，水中的Ca2+及Mg2+便與樹(shù)脂中的可交換離子(Na+ 或 H+)交換，使水中的Ca2+及Mg2+含量降低或基本上全部去除，這即為水的軟化，樹(shù)脂失效后要進(jìn)行再生。鈉離子交換軟化法：鈉離子交換是最簡(jiǎn)單的一種軟化方法，反應(yīng)如下：2RNa＋Ca（HCO3）2 ── R2Ca＋2NaHCO32RNa＋CaSO4 ── R2Ca＋Na2SO42RNa＋MgCl2 ── R2Mg＋2NaCl該法優(yōu)點(diǎn)是處理過(guò)程中不產(chǎn)生酸性水。再生劑為食鹽。設(shè)備和管道防腐設(shè)施簡(jiǎn)單。從反應(yīng)中可以看出，軟化后水中含鹽量略有增加，原水堿度不變。 。 。 。 。 。 。 7. PHS25型酸度計(jì)1臺(tái)。 —303A型電導(dǎo)率儀1臺(tái)。 （HCl1000mL）；1mol/LNaOH(1000mL)； (1000mL)；1%的酚酞乙醇。 （） （pH=10) 強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂交換容量的測(cè)定 （1）陽(yáng)離子交換樹(shù)脂的預(yù)處理：取樣品約10g用1mol/L鹽酸及1mol/L NaOH輪流浸泡，即按酸堿酸堿酸的順序浸泡5次，每次2 h，浸泡體積約為樹(shù)脂體積的23倍，在酸堿互換時(shí)應(yīng)用200mL無(wú)離子水進(jìn)行洗滌，5次浸泡結(jié)束用無(wú)離子水洗滌至溶液呈中性（已完成）。 （2）測(cè)陽(yáng)離子交換樹(shù)脂的交換樹(shù)脂固體含量（%）： g的樣品，將其中一份放入105~1100C的烘箱中約2h，烘干至恒重后放入氯化鈣干燥器中冷卻至室溫，稱(chēng)重，記錄干燥后的樹(shù)脂質(zhì)量。 固體含量=干燥后的樹(shù)脂質(zhì)量╳ 100/樣品質(zhì)量 （3）陽(yáng)離子交換樹(shù)脂交換容量的測(cè)定， g的樣品置于250mL的三角瓶中，放置2h后加入1%的酚酞指示劑3滴，至呈微紅色15s不退，即為終點(diǎn)，記錄NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的物質(zhì)的量濃度及用量。 表1 陽(yáng)離子交換樹(shù)脂交換容量測(cè)定記錄濕樹(shù)脂樣品質(zhì)量W/g干燥后的樹(shù)脂質(zhì)量W1/g樹(shù)脂固體含量%NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度NaOH標(biāo)液的用量V/mL交換容量（mmol/g）交換柱高度 mm 直徑 mm 陽(yáng)層高度 mm軟化實(shí)驗(yàn) 水槽 閥門(mén)7 閥門(mén)8 流量計(jì) 閥門(mén)6 閥門(mén)5 閥門(mén)1 閥門(mén)4 閥門(mén)3 出水口進(jìn)水口 泵 閥門(mén)2 （1）配制原水（），并測(cè)定原水溫度、 pH值、電導(dǎo)率以及硬度。熟悉實(shí)驗(yàn)裝置，理清所有管路，了解每個(gè)閥門(mén)的作用。確定所有閥門(mén)為全閉。 （2）進(jìn)行軟化實(shí)驗(yàn)。打開(kāi)進(jìn)水閥門(mén)1以及閥門(mén)6，調(diào)整流量分別為5L/h、10L/h、15L/h、20L/h、40L/h然后關(guān)閉閥門(mén)6，打開(kāi)閥門(mén)3，將實(shí)驗(yàn)所用硬水通過(guò)泵提升后進(jìn)入離子交換柱進(jìn)行軟化。 （3）在每種流量條件下運(yùn)行5分鐘，測(cè)定出水口水樣的硬度（主要測(cè)定鈣鹽）、電導(dǎo)率及pH。 （4）離子交換柱的再生：軟化實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，將清水池的水用泵提升至交換柱內(nèi)，調(diào)節(jié)流量為20L/H，反洗Na型床5min，停泵，關(guān)閉所有閥門(mén)。 (5) 先打開(kāi)3閥門(mén)，然后慢慢打開(kāi)4閥門(mén)使水流出，直到Na型床中的液面高出樹(shù)脂層15cm為止，關(guān)閉所有閥門(mén). (6) 打開(kāi)3閥門(mén)，調(diào)節(jié)流量為20L/H，使8～10%的NaCl溶液通過(guò)泵提升流過(guò)Na型床，進(jìn)行Na型床再生。20分鐘后停止進(jìn)水，保持閥門(mén)開(kāi)閉不變。 (7)將清水池的水用泵提升至交換柱內(nèi)，調(diào)節(jié)流量為50L/H，用清水淋洗Na型床。測(cè)出水pH，直到中性為止，停泵。表2 陽(yáng)離子交換柱軟化實(shí)驗(yàn)記錄水流流量（L/H）pH電導(dǎo)率（s/cm）硬度（以鈣鹽計(jì)）溫度510152040原水（8）根據(jù)已知流量，由s=πr2（r為交換柱內(nèi)徑）求得交換柱水流速度。 。 。 。 ，要認(rèn)真仔細(xì),切忌空載使用離子交換裝置的提升 水泵。 。 ，不要將樹(shù)脂沖走。 ，宜用精制食鹽配制。 定？ 。 影響出水硬度的因素有哪些？ ？再生液濃度過(guò)高或過(guò)低有何不 利？ ？有何進(jìn)一步設(shè)想？實(shí)驗(yàn)十三 廢水生化需氧量的測(cè)定（標(biāo)準(zhǔn)稀釋法）一、原理 生化需氧量是指在規(guī)定條件下，微生物分解存在水中的某些可氧化物質(zhì)、特別是有機(jī)物所進(jìn)行的生物化學(xué)過(guò)程消耗溶解氧的量。此生物氧化群過(guò)程時(shí)間很長(zhǎng)，如在20℃培養(yǎng)時(shí)，完成此過(guò)程需100多天。目前國(guó)內(nèi)外普遍規(guī)定于20177。1℃培養(yǎng)5天，分別測(cè)定樣品培養(yǎng)前后的溶解氧，二者之差即為BOD5值，以氧的mg/L表示。某些地面水極大多數(shù)工業(yè)廢水，因含較多的有機(jī)物，需要稀釋后再培養(yǎng)測(cè)定，以降低其濃度和保證有充足的溶解氧。稀釋程度應(yīng)使培養(yǎng)中消耗的溶解氧大于2mg/L，而剩余溶解氧在1 mg/L以上。為了保證水樣稀釋后有足夠的溶解氧，稀釋水通常要通入空氣進(jìn)行曝氣（或通入氧氣），使稀釋水中溶解氧接近飽和。稀釋水中應(yīng)加入一定量的無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)鹽和緩沖物質(zhì)（磷酸鹽、鈣、鎂和鐵鹽等），以保證微生物生長(zhǎng)的需要。對(duì)于不含或少含微生物的工業(yè)廢水，其中包含酸性廢水、堿性廢水、高溫廢水或經(jīng)過(guò)氯化處理的廢水，在測(cè)定BOD5時(shí)應(yīng)進(jìn)行接種，以引入能分解廢水中有機(jī)物的微生物。當(dāng)廢水中存在著難于一般生活污水中微生物以正常速度降解的有機(jī)物或含有劇毒物質(zhì)時(shí)，應(yīng)將馴化后的微生物引入水樣中進(jìn)行接種。本方法適用于測(cè)定BOD5大于或等于2 mg/L，最大不超過(guò)6000 mg/L的水樣。當(dāng)水樣BOD5大于6000 mg/L，會(huì)因稀釋帶來(lái)一定的誤差。二、儀器恒溫培養(yǎng)箱（20℃177。1℃）5～20L細(xì)口玻璃瓶1000～2000mL量筒玻璃攪棒：棒的長(zhǎng)度應(yīng)比所用量筒200mm。在棒的底端固定一個(gè)直徑比量筒底小，并有幾個(gè)小孔的硬橡膠棒。溶解氧瓶：250mL到300mL之間，帶有磨口玻璃塞并具有供水封用的鐘形口。虹吸管，供分取水樣和添加稀釋水用。三、試劑（K2HPO4），（Na2HPO47H2O）（NH4Cl）溶于水中，稀釋至1000mL。（MgSO47H2O）溶于水中，稀釋至1000mL。，稀釋至1000mL。（FeCl36H2O）溶于水，稀釋至1000mL。（L1）將40mL（ρ＝）鹽酸溶于水，稀釋至1000mL。 （L1）將20g氫氧化鈉溶于水，稀釋至1000mL。［c(1/2Na2SO3)=L1］，稀釋至1000mL。此溶液不穩(wěn)定，需每天配制?！劝彼針?biāo)準(zhǔn)溶液將葡萄糖（C6H12O5）和谷氨酸（HOOC—CH2—CH2—CHNH2—COOH）在103℃干燥1h后，各稱(chēng)取150mg溶于水中，移入1000mL容量瓶?jī)?nèi)并稀釋至標(biāo)線(xiàn)，混合均勻。此標(biāo)準(zhǔn)溶液臨用前配制。在5～20L玻璃瓶?jī)?nèi)裝入一定量的水，控制水溫在20℃左右。然后用無(wú)油空氣壓縮機(jī)或薄膜泵，將吸入的空氣先后經(jīng)活性炭吸附管及水洗滌管后，導(dǎo)入稀釋水內(nèi)曝氣2～8h，使稀釋水中的溶解氧接近于飽和。停止曝氣亦可導(dǎo)入適量純氧。瓶口蓋以?xún)蓪咏?jīng)洗滌晾干的紗布，置于20℃培養(yǎng)箱中放置數(shù)小時(shí)，使水中溶解氧含量達(dá)8mgL1左右。臨用前每升水中加入氯化鈣溶液、氯化鐵溶液、硫酸鎂溶液、磷酸緩沖溶液各1mL，并混合均勻。，L1。分取適量接種液，加于稀釋水中，混勻。每升稀釋水中接種液加入量為生活污水1～10mL；表層土壤浸出液20～30mL；河水、湖水10～100mL。 ，～L1之間為宜。接種稀釋水配制后應(yīng)立即使用?？蛇x擇以下任一方法，以獲得實(shí)用的接種液城市污水，一般采用生活污水，在室溫下放置一晝夜，取上清液供用。表層土壤浸出液，取100g花園或植物生長(zhǎng)土壤，加入1L水，混合并靜置10min。取上清液供用。污水處理廠的出水。當(dāng)分析含有難于降解物質(zhì)的廢水時(shí)，在其排污口下游3～ 8km 處取水樣作為廢水的馴化接種液。如無(wú)此種水源，可取中和或經(jīng)適當(dāng)稀釋后的廢水進(jìn)行連續(xù)曝氣，每天加入少量該種廢水，同時(shí)加入適量表層土壤或生活污水，使能適應(yīng)該種廢水的微生物大量繁殖。當(dāng)水中出現(xiàn)大量絮狀物，或檢查其化學(xué)需氧量的降低值出現(xiàn)突變時(shí)，表現(xiàn)使用的微生物已進(jìn)行繁殖?？捎米鹘臃N液。一般馴化過(guò)程需要3～8d。四、步驟～，可用鹽酸或氫氧化鈉稀溶液調(diào)節(jié)pH近于7，﹪。若水樣的酸度或堿度很高，可改用高濃度的堿和酸液進(jìn)行中和。水樣中含銅、鉛、鋅、鎘、鉻、砷、氰等有毒物質(zhì)時(shí)，可使用馴化的微生物接種液的稀釋水進(jìn)行稀釋?zhuān)蛱岣呦♂尡稊?shù)以減少毒物的濃度。含有少量游離氯的水樣，一般放置1—2h游離氯即可消失。對(duì)于游離氯在短時(shí)間不能消散的水樣，可加入亞硫酸鈉溶液，以除去。其加入量由下述方法決定。取已中和的水樣100mL，加入1+1乙酸10mL，10﹪（m/V）碘化鉀溶液1mL，均勻。以淀粉溶液為指示劑，用亞硫酸鈉溶液滴定游離碘。由亞硫酸鈉溶液消耗的體積計(jì)算水樣中應(yīng)加亞硫酸鈉溶液的量。從水溫較低的水域或富營(yíng)養(yǎng)化的湖泊中采集的水樣，可遇到含有過(guò)飽和溶解氧，此時(shí)應(yīng)將水樣迅速升溫至20℃左右，在不使?jié)M瓶的情況下，充分振搖，并時(shí)時(shí)開(kāi)塞放氣，以趕出過(guò)飽和的溶解氧。從水溫較高的水域或廢水排放口區(qū)的水樣，應(yīng)迅速使其冷卻至20℃左右，并充分振搖，使與空氣中氧分壓接近平衡。 溶解氧痕量較高、有機(jī)物含量較少的地面水，可不經(jīng)稀釋?zhuān)苯右院缥▽⒓s20℃的混勻水樣轉(zhuǎn)移入兩個(gè)溶解氧瓶?jī)?nèi)，轉(zhuǎn)移過(guò)程注意不要產(chǎn)生氣泡。以同樣的操作是兩個(gè)溶解氧瓶充滿(mǎn)水樣后溢出少許，加塞。瓶?jī)?nèi)不應(yīng)留有氣泡。一瓶隨機(jī)測(cè)定溶解氧，另一瓶的瓶口進(jìn)行水封，放入培養(yǎng)箱中，在20177。1℃培養(yǎng)5d。在培養(yǎng)過(guò)程中注意添加封口水。從開(kāi)始放入培養(yǎng)箱算起，經(jīng)過(guò)五晝夜后，棄去封口水，測(cè)定剩余的溶解氧。稀釋倍數(shù)的確定：下述經(jīng)驗(yàn)計(jì)算方法，供稀釋時(shí)參考。地面水，由測(cè)得的高錳酸鹽指數(shù)（即耗氧量）與一定的系數(shù)乘積，即求得稀釋倍數(shù)，見(jiàn)表1。表1由高錳酸鹽指數(shù)與一定系數(shù)的乘積求得的稀釋倍數(shù)高錳酸鹽指數(shù)（mgL1）系數(shù)5—5～10～工業(yè)廢水，由重鉻酸鉀法測(cè)得的COD值來(lái)確定。通常需作三個(gè)稀釋比。使用稀釋水時(shí)，，即獲得三個(gè)稀釋倍數(shù)。使用接種稀釋水時(shí)。稀釋操作：(1)一般稀釋法 按照選定的稀釋比例，用虹吸法沿筒壁先引入部分稀釋水（或接種稀釋水）于1000mL量筒中，加入需要量的均勻水樣，在引入稀釋水（或接種稀釋水）至800mL，用帶膠板的玻棒小心上下攪勻。攪拌時(shí)勿使攪棒的膠板露出水面，防止產(chǎn)生氣泡。按不經(jīng)稀釋水樣測(cè)定的相同操作步驟，進(jìn)行裝瓶，測(cè)定當(dāng)天溶解氧和培養(yǎng)5d后的溶解氧。另取兩個(gè)溶解氧瓶，用虹吸法裝滿(mǎn)稀釋水（或接種稀釋水）作為空白試驗(yàn)。測(cè)定5d前后的溶解氧。(2)直接稀釋法：直接稀釋法是在溶解氧瓶?jī)?nèi)直接稀釋。在已知兩個(gè)容積相同（其差1mL）的溶解氧瓶?jī)?nèi)，用虹吸法加入部分稀釋水（或接種稀釋水），再加入根據(jù)瓶容積和稀釋比例計(jì)算出的水樣量，然后用稀釋水（或接種稀釋水）使剛好充滿(mǎn)，加塞，勿留氣泡于瓶?jī)?nèi)。其余操作與上述一般稀釋法相同。BOD5測(cè)定中，一般采用疊氮化鈉改良法測(cè)定溶解氧。如與干擾物質(zhì)，應(yīng)根據(jù)具體情況采用其它測(cè)定法。五、計(jì)算不經(jīng)稀釋直接培養(yǎng)的水樣 BOD5（mgL1）＝c1—c2式中：c1——水樣在培養(yǎng)前的溶解氧濃度(mgL1)。 c2——水樣經(jīng)5d培養(yǎng)后，剩余溶解氧濃度（mgL1）經(jīng)稀釋后培養(yǎng)的水樣BOD5 (mgL1)＝（c1—c2）—（B1—B2）f1f2式中 B1——稀釋水（或接種稀釋水）在培養(yǎng)前的溶解氧(mgL1)B2——稀釋水（或接種稀釋水）在培養(yǎng)后的溶解氧(mgL1)f1——稀釋水（或接種稀釋水）在培養(yǎng)液中所占比例f2——水樣在培養(yǎng)液中所占比例例如培養(yǎng)液的稀釋比為3﹪,即3份水樣,97份稀釋水,則f1=,f2=。實(shí)驗(yàn)十四 總懸浮顆粒物的測(cè)定一、原理 抽取一定體積的空氣，通過(guò)已恒重的濾膜，空氣中粒徑在100微米以下的懸浮顆粒物被阻留在濾膜上，根據(jù)采樣前后濾膜重量之差及采樣體積，可計(jì)算總懸浮顆粒物的質(zhì)量濃度。濾膜經(jīng)處型后，可進(jìn)行組分分析。二、儀器。：(20cm x 25cm＞超細(xì)玻璃纖維濾膜。三、實(shí)驗(yàn)步驟(1)每張濾膜使用前均需用光照檢查，不得使用有針孔或有任何缺陷的