【正文】 沉淀時間ti內(nèi)，由水中沉至池底的顆粒是由兩部分顆粒組成，即沉速u≥ui的那一部分顆粒能全部沉至池底。備注1．自由沉淀中顆粒沉速與絮凝沉淀中顆粒沉速有何區(qū)別。教學(xué)重點對自由沉淀特點、基本概念及沉淀規(guī)律的理解；掌握顆粒自由沉淀實驗的方法，并能對實驗數(shù)據(jù)進行分析、整理、計算和繪制顆粒自由沉淀曲線。四、成果整理以投藥量為橫坐標，以剩余濁度為縱坐標，繪制投藥量剩余濁度曲線，從曲線上可求得不大于某一剩余濁度的最佳投藥量值。攪拌5分鐘后，迅速將轉(zhuǎn)速調(diào)至慢速（例如80轉(zhuǎn)／分）攪拌10分鐘。 6．30秒鐘后，迅速將轉(zhuǎn)速調(diào)到中速運轉(zhuǎn)（例如120轉(zhuǎn)／分）。加藥試管中藥液少時，可摻入蒸餾水，以減小藥液殘留在試管上產(chǎn)生的誤差。 3．設(shè)最小投藥量和最大投藥量，利用均分法確定第一組實驗其它四個水樣的混凝劑投加量。三、步驟及記錄 1．測原水水溫、渾濁度及PH。 13．PHS－2型酸度計 1臺。量原水體積。 10．秒表1塊測轉(zhuǎn)速用。 8．10mL移液管1根。 6．lmL移液管1根。4．100mL注射器2個，移取沉淀水上清液。2． 1000mL燒杯12個。S／m 2。S，1Pa混合或反應(yīng)的速度梯度G值教 學(xué) 內(nèi) 容批注式中 P——混合或反應(yīng)設(shè)備中水流所耗功率W；IW=1J／S=1N整個反應(yīng)設(shè)備的平均G值約為20～70 S1，反應(yīng)時間約15～30min，本實驗采用機械攪拌反應(yīng)，G值及反應(yīng)時間T值（以秒計）應(yīng)符合上述要求。例如反應(yīng)設(shè)備構(gòu)造較復(fù)雜，在沉淀設(shè)備前產(chǎn)生沉淀。由于粒徑大的礬花抗剪強度低，易破碎，而G值與水流剪力成正比，故反應(yīng)開始至反應(yīng)結(jié)束，隨著礬花逐漸增大，G值宜逐漸減小。混合和反應(yīng)均需消耗能量，而速度梯度G值能反映單位時間單位體積水耗能值的大小，混合的G值應(yīng)大于300～500S1，時間一般不超過30S，G值大時混合時間宜短。有可能使水化作用減弱。此時，布朗運動由穩(wěn)定因素轉(zhuǎn)變?yōu)椴环€(wěn)定因素，也有利于膠粒的吸附凝聚。膠粒間的靜電斥力，膠粒的布朗運動及膠粒表面的水化作用，使得膠粘具有分散穩(wěn)定性，三者中以靜電斥力影響最大。計算整個反應(yīng)器的平均G值。2．為什么最大投藥量時，混凝效果不一定好。教學(xué)重點某水樣的最佳投藥量；觀察礬花的形成過程及混凝沉淀效果教學(xué)難點某水樣的最佳投藥量教學(xué)方法和手段實驗室講授，實驗驗證。3．根據(jù)清水充氧求得的KLa，CS和各水樣充氧求得的KLawCsw值，可求得。 （2）將再次曝氣后，各不同時間t和相應(yīng)溶解氧值點繪在上圖中，如圖348（2）并用作圖法求定曲線上各點C的切線斜率值，最少5個點以上。2．計算混合液中曝氣時的KLa及Csw值。 3）開動風(fēng)機，曝氣至溶解氧達飽和穩(wěn)定止。 （2）曝氣池內(nèi)混和液的測試 1）預(yù)熱溶解氧測定儀一小時。打開記錄儀開關(guān)。 3）測定液體溶解氧值并計算投加無水亞硫酸鈉和氨化鉆的數(shù)量，以消除水中溶解氧。1）預(yù)熱溶解氧測定儀一小時，調(diào)整溶解氧儀零度、滿度。這是一種較為普遍、簡單的實驗方法。 3．小型空氣壓縮機。 2．儀器控制箱：裝有溶解氧測定儀（上海第M分析儀器廠STG－203型）轉(zhuǎn)子流量計，電壓表（控制葉片轉(zhuǎn)速），溫度表、可控硅電壓調(diào)整器（控制恒溫裝置）等。教 學(xué) 內(nèi) 容批注由此可知，α、β的測定實際上就是分別測定同一曝氣設(shè)備在清水和污水中充氧的氧總轉(zhuǎn)移系數(shù)及飽和溶解氧值。5．氧的利用率污水充氧修正系數(shù)α、β值的測定一、原理由于氧的轉(zhuǎn)移受到水中溶解有機物、無機物等的影響，造成同一曝氣設(shè)備在同樣曝氣條件下清水與污水中氧的轉(zhuǎn)移速率不同，水中氧的飽和濃度不同，而曝氣設(shè)備充氧性能指標又均為清水中之值，為此引人修正系數(shù)α、β值。4．動力效率E (367)E是指曝氣設(shè)備每消耗一度電時轉(zhuǎn)移到曝氣液體的氧量。它的倒數(shù)1/KLas單位是時間，表示將滿池水從溶解氧為零充到飽和值時所用時間，因此KLas是反映氧傳遞速率的一個重要指標。另外也可以用理論公式對飽和溶解氧標準值進行修正。即清水（本次實驗用的是自來水）在一個大氣壓，20℃下的充氧性能，而實驗過程中曝氣充氧的條件并非是一個大氣壓，20℃，但這些條件都對充氧性能有影響，故引入了壓力、溫度修正系數(shù)。 （2）化學(xué)滴定法測定水中溶解氧記錄見表340。 （2）當溶解氧測定儀的指針達到O后，開始啟動電機進行曝氣，直至池內(nèi)溶解氧達到穩(wěn)定值為止。并觀察曝氣時柱內(nèi)現(xiàn)象?？諌簷C停止運行后，打開供氣閥門，開始曝氣，并記錄時間；同時每隔一定時間（lmin）取一次樣，測定溶解氧值，連續(xù)取樣10一豆5個；而后，拉長間隔，直至水中溶解氧不再增長（達到飽和）為止；隨后，關(guān)閉進氣閥門。 （3）將稱得藥劑用溫水化開由柱頂?shù)谷酥鶅?nèi)，幾分鐘后，測定水中溶解氧值。V。 （9）關(guān)閉水泵出水閥門，停泵。 （7）觀察曝氣時喉管內(nèi)現(xiàn)象和池內(nèi)現(xiàn)象。 （5）開啟水泵后，由觀察孔觀察射流器出口處，當有氣泡出現(xiàn)時，開始計時，同時每隔1分鐘（前3個間隔）（后幾個間隔）開始取樣，連續(xù)取15個水樣左右。 （3）當池內(nèi)水脫氧至零后，打開回水閥門和放氣閥門，向吸水池灌水EK。～。三、步驟及記錄1．自吸式射流曝氣設(shè)備清水充氧實驗步驟：教 學(xué) 內(nèi) 容批注（2）計算投藥量： （a）脫氧劑采用無水亞硫酸鈉。 5）水中溶解氧測定設(shè)備，測定方法詳見水質(zhì)分析（碘量法），或用上海第二分析儀器廠的溶解氧測定儀。 3）水循環(huán)系統(tǒng)，吸水池、塑料泵。 2）射流暖氣設(shè)備。二、設(shè)備及用具 1．自吸式射流曝氣清水充氧設(shè)備。為了進行互相比較，以及向設(shè)計、使用部門提供產(chǎn)品性能，故產(chǎn)品給出的充氧性能均為清水，標準狀態(tài)下，即清水（一般多為自來水）一個大氣壓20℃下的充氧性能。1/min或1/h； t0、t——曝氣時間，min； C0——曝氣開始時池內(nèi)溶解氧濃度，t0＝0時，C0＝0，mg／L； CS——曝氣池內(nèi)液體飽和溶解氧值，mg／L； Ct——曝氣某一時刻t時，池內(nèi)液體溶解氧濃度，mg／L。 將式（358）積分整理后得曝氣設(shè)備氧總轉(zhuǎn)移系數(shù)KLa計算式。min； CS－C——氧傳質(zhì)推動力，mg／L； CS——液膜處飽和溶解氧濃度，mg/L；C—一液相主體中溶解氧濃度，mg／L；——氧總轉(zhuǎn)移系數(shù)；DL——液膜中氧分子擴散系數(shù)； YL——液膜厚度 A——氣液兩相接觸面積； W——曝氣液體體積。備注1．論述曝氣在生物處理中的作用。教學(xué)難點掌握測定幾種不同形式的曝氣設(shè)備氧的總轉(zhuǎn)移系數(shù)KLas，氧利用率η％，動力效率等，并進行比較。南陽師范學(xué)院課時教學(xué)計劃章節(jié)第四章課題曝氣設(shè)備充氧能力測定實驗計劃課時數(shù)2 授課班級教學(xué)目的掌握曝氣充氧的機理及影響因素；了解掌握曝氣設(shè)備清水充氧性能測定的方法；測定幾種不同形式的曝氣設(shè)備氧的總轉(zhuǎn)移系數(shù)KLas，氧利用率η％，動力效率等，并進行比較。四、成果整理1．繪制不同運行流速與出水硬度關(guān)系的變化曲線。清洗時間約需50min。9．清洗。調(diào)節(jié)定量投再生液瓶出水閥門開啟度大小以控制再生流速。 8．再生。 7．根據(jù)軟化裝置樹脂工作交換容量（e/L），樹脂體積（L），順流再生鈉離子交換NaCl耗量(100～120g/e)以及食鹽NaCl含量（海鹽NaCI含量≥80～93％），計算再生一次所需食鹽量。沖洗水用自來水．反洗流速采用15m/h，反洗時間15min。流速分別取230m/h，每個流速下運行5min，測出水硬度。運行流速采用15m巾，每隔10min測一次水硬度，測兩次并進行比較。三、步驟及記錄 1．熟悉實驗裝置，搞清楚每條管路、每個閥門的作用； 2．測原水硬度，測量交換柱內(nèi)徑及樹脂層高度； 3．將交換柱內(nèi)樹脂反洗數(shù)分鐘，反洗流速采用15m八，以去除樹脂層的氣泡。鈉離子交換用食鹽（NaCl）再生、氫離子交換用鹽酸（HCI）或硫酸（H2SO4）再生。教 學(xué) 內(nèi) 容批注軟化實驗一、原理當含有鈣鹽及鎂鹽的水通過裝有陽離子交換樹脂的交換器時，水中的Ca2+及Mg2+離子便與樹脂中的可交換離子（Na+或H+）交換．使水中Ca2+、Mg2+含量降低或基本全部去除，這個過程叫做水的軟化。四、成果整理 1．根據(jù)實驗測定數(shù)據(jù)計算樹脂固體含量。固體含量=干燥后的樹脂重100/樣品重 3．強酸性陽離子交換樹脂交換容量的測定，放置兩小時后加人 l％酚酞指示劑 3滴， NaOH溶液進行滴定，至呈微紅色15秒鐘不退，即為終點。5次浸泡結(jié)束用無離子水洗滌至溶液呈中性。二、設(shè)備及用具] 1．天平萬分之一克精度 1架教 學(xué) 內(nèi) 容批注2．烘箱 1臺 3．干燥器 1個 4．三角燒瓶 250mL 2個5．秒液管 10mL 2支三、步驟及記錄 1．強酸性陽離子交換樹脂的預(yù)處理取樣品約10g以2 N硫酸（或1N鹽酸）及 1N NaOH輪流浸泡，即按酸一堿一酸一堿一酸順序浸泡5次，每次兩小時，浸泡液體積約為樹脂體積的2～3倍。強酸性陽離子交換樹脂交換容量測定前需經(jīng)過預(yù)處理，即經(jīng)過酸堿輪流浸泡，以去除樹脂表面的可溶性雜質(zhì)。此值與實際測定值差別不大。所以，每克干樹脂具有可交換離子1/＝＝。樹脂交換容量在理論上可以從樹脂單元結(jié)構(gòu)式粗略地計算出來。備注思考題 1．測定強酸性陽離子交換樹脂的交換容量為何用強堿液NaOH滴定？ 2．寫出本實驗有關(guān)化學(xué)反應(yīng)式。教學(xué)重點強酸性陽離子交換樹脂交換容量的方法教學(xué)難點掌握強酸性陽離子交換樹脂交換容量的方法。5）按表（368）給出各濾速下炭吸附設(shè)計參數(shù)K、D0、N0值。2）根據(jù)式（3109）以時間ti為縱坐標，以炭層厚Dt為橫坐標，點繪t、D值，直線截距為3）將已知C0、CB、V等值代人，求出流速常數(shù)K和吸附常量N0值。當較小時多采用間歇式活性炭吸附操作；當較大時，最好采用連續(xù)式活性炭吸附操作。（3）利用q～c相應(yīng)數(shù)據(jù)和式（3106），經(jīng)回歸分析求出K、n值或利用作圖法，將C和相應(yīng)的q值在雙對數(shù)坐標紙上繪制出吸附等溫線，直線斜率為、截距為K.。四、成果整理1．間歇式活性炭吸附實驗（1）按表366記錄的原始數(shù)據(jù)進行計算。（4）在每一流速運行穩(wěn)定后，每隔10～30min由各炭柱取樣，測定出水COD值，～。本實驗裝置為降流式。（2）在內(nèi)徑為20～30mm，高為1000mm的有機玻璃管或玻璃管中裝人500～750mm高的經(jīng)水洗烘干后的活性炭。（振蕩時間一般為30min以上）。（4）在每個三角燒瓶中投加同體積的過濾后的污水，使每個燒瓶中的 COD濃度與～（沒有投加活性炭的燒瓶除外）。因為粒狀活性炭要達到吸附平衡耗時太長，往往需數(shù)日或數(shù)周，為了使實驗?zāi)茉诙虝r間內(nèi)結(jié)束，所以多用粉狀炭。教 學(xué) 內(nèi) 容批注三、步驟及記錄1．間歇式活性炭吸附實驗（1）將某污水用濾布過濾，去除水中懸浮物，或自配污水，測定該污水的 COD、pH、SS等值。 500mL三角燒杯6個；烘箱；COD、SS等測定分析裝置，玻璃器皿、濾紙等。當工作時間t=0時，能使出水濃度小于CB的炭層理論深度稱為活性炭層的臨界深度，其值由上式t=0推出炭柱的吸附容量（N）和速度常數(shù)（K），可通過連續(xù)流活性炭吸附實驗并利用式t～D線形關(guān)系回歸或作圖法求出。（3108）（3109）式中 t——工作時間，h；V——流速，m/h；D——活性炭層厚度，m；K——速度常數(shù)，L/mg由于間歇式靜態(tài)吸附法處理能力低、設(shè)備多，故在工程中多采用連續(xù)流活性炭吸附法，即活性炭動態(tài)吸附法。式中q——活供發(fā)吸附量，g/g； C——被吸附物質(zhì)平衡濃度g/L； K、h一一是與溶液的溫度，pH值以及吸附劑和被吸附物質(zhì)的性質(zhì)有關(guān)的常數(shù)?；钚蕴康奈侥芰σ晕搅縬表示?；钚蕴康奈绞巧鲜龆N吸附綜合作用的結(jié)果。備注思考題1． 吸附等溫線有什么現(xiàn)實意義，作吸附等溫線時為什么要用粉狀炭？2． 連續(xù)流的升流式和降流式運動方式各有什么缺點？教 學(xué) 內(nèi) 容批注一、原理活性炭吸附就是利用活性炭的固體表面對水中一種或多種物質(zhì)的吸附作用，以達到凈化水質(zhì)的目的。教學(xué)難點掌握用“間歇”法、“連續(xù)流”法確定活性炭處理污水的設(shè)計參數(shù)的方法。水樣灌瓶前要用所需采集的水樣采樣瓶沖洗3遍，或據(jù)檢測項目具體要求清洗采樣瓶；1）對每個采集水樣做好記錄：樣品 編號、采樣日期、地點和采樣人姓名，并在每個水樣瓶上貼上標簽，標明編號；2）、江、河、湖、水庫等天然水體同時記錄相關(guān)資料：氣象條件、水位、流量等，并地圖表明采樣點；3）、工業(yè)污染源同時記錄：工業(yè)生產(chǎn)情況、污水排放規(guī)律，并用工藝流程圖方框圖標明采樣點；（3）采集配水管網(wǎng)中水樣前，充分沖洗管線，保證水樣代表供水情況；（4）采集自來水，先用酒精燈將水龍頭燒灼消毒，再將水龍頭完全打開，放水數(shù)分鐘后再取水樣；南陽師范學(xué)院課時教學(xué)計劃章節(jié)第二章課題活性炭吸附實驗計劃課時數(shù)2 授課班級教學(xué)目的掌握通過實驗進一步了解活性炭的吸附工藝及性能，并熟悉整個實驗過程的操作；掌握用“間歇”法、“連續(xù)