水处理实验技术实验教学大纲.docx

水处理实验技术实验教学大纲01.教学单位名称：环境与资源学院02.实验中心名称：环境工程实验中心03.课程名称：水处理实验技术04.课程代码：64300105.课程类别：专业教育课06.课程性质：选修07.课程学时：3208.课程学分：109.面向专业：环境工程10 .实验课程的教学任务、要求和教学目的教学任务：通过对给水、污水和废水的净化处理方法在实验室进行验证，开 阔学生视野，通过本课程的学习，使学生掌握水处理实验原理及应用；了解水处 理实验模型的性能结构原理；掌握实验中各技术指标的分析测定程序及实验方 法；掌握各种分析仪器的工作原理及使用方法；学会自己动手操作大型实验设备, 具备基本实验操作技能；通过实验现象培养学生观察与纪录，实验结果的整理与 分析的能力，写出完整的实验报告。基本要求：掌握水处理实验原理及应用；了解水处理实验设备的结构性能； 掌握实验中各技术指标的分析测定程序及实验方法；掌握各种分析仪器的工作原 理及使用方法；掌握大型实验设备的调试、运行及管理等实践技能；掌握实验现 象的观察与纪录，掌握实验结果的整理与分析技能。教学目的：本课是一门环境工程专业的必选实践课程。本课程实验内容既有 代表传统水处理工艺，又有体现近几年来国内外较先进的水处理工艺和应用技 术。通过对给水、污水和废水的净化处理方法在实验室进行验证和综合设计，开 阔学生视野，掌握实验方法和实验数据的处理方法；学会应用现代检测手段采集 数据，并培养学生的归纳总结、分析和处理实验数据的能力，培养学生具有进行 科学实验的初步能力和良好工作作风。16开出时间20030917教学单位名称环境与资源学院18教学单位编号6419实验单位名称环境工程实验中心20实验中心编号14270221实验地名称水处理实验室22实验地编号北区理化楼158、159室23一次性材料品名亚硫酸钠24一次性材料20元25面向专业环境工程水处理实验技术(643001)实验项目卡6No字段名填写内容1课程名称水处理实验技术2课程编号6430013实验项目名称颗粒自由沉淀实验4头验项目编勺643001065网络实验06每组人数27计划学时数38实验性质必做9实验目的加深对沉淀特点、基本概念和沉淀规律的理解；掌握颗粒自由沉 淀的实验方法，并能对实验数据进行分析、整理、计算和绘制自 由沉淀曲线。10实验内容水样混合均匀后，测定悬浮物浓度；水样再次混合均匀后，进入 待测沉淀注柱，每隔一定时间测定水样，其中注意观察悬浮颗粒 沉淀的特点、现象。成果整理，绘制各类关系曲线，求定悬浮物 的去除率。11实验原理沉淀是指从淀体重借重力作用去除固体颗粒的一种过程，根据液 体中固体物质的浓度和性质，可将沉淀过程分为自由沉淀、絮凝 沉淀、成层沉淀和压缩沉淀。12实验类型L演示性口； 2.验证性0; 3.综合性口； 4,设计性口； 5,研究性口。13实验者层次本科生14实验仪器设备沉淀管，储水箱，水泵，空压机，转子流量计，秒表，分析天平， 浊度计15实验套数416开出时间20030917教学单位名称环境与资源学院18教学单位编号6419实验单位名称环境工程实验中心20头验中心编方14270221实验地名称水处理实验室22实验地编号北区理化楼158、159室23一次性材料品名滤纸24一次性材料20元25面向专业环境工程水处理实验技术(643001)实验项目卡7No字段名填写内容1课程名称水处理实验技术2课程编号6430013实验项目名称水处理中生物污泥的活性测定实验4实验项目编号643001075网络实验06每组人数27计划学时数38实验性质必做9实验目的掌握活性污泥主要性能指标（SV、SVk MLSS、MLVSS）的实验 测定及计算方法，明确其对活性污泥法处理系统的设计和运行 控制的指导意义。通过成像显微镜观察活性污泥中的细菌和原 生动物，评价污泥的生物活性。10实验内容测定活性污泥主要性能指标（SV、SVk MLSS、MLVSS）,通过 成像显微镜观察活性污泥中的细菌和原生动。11实验原理沉降比为曝气池出水的混合液的体积100mL的量筒中静置 30min后，沉淀后的污泥体积和混合液的体积之比值。MLSS为 活性污泥中悬浮固体总浓度，MLVSS活性污泥中挥发固体总浓 度。12实验类型1.演示性口； 2.验证性0; 3.综合性口； 4,设计性口； 5.研究性口。13实验者层次本科生14实验仪器设备烘箱，抽滤器，显微镜15实验套数1016开出时间20030917教学单位名称环境与资源学院18教学单位编号6419实验单位名称环境工程实验中心20实验中心编号14270221实验地名称水处理实验室22实验地编号北区理化楼158、159室23一次性材料品名滤纸，擦镜纸24一次性材料30元25面向专业环境工程水处理实验技术(643001)实验项目卡8No字段名填写内容1课程名称水处理实验技术2课程编号6430013实验项目名称折点加氯实验4实验项目编号643001075网络实验06每组人数27计划学时数38实验性质选做9实验目的了解氯消毒的基本原理，掌握加氯量、需氯量的计算方法。10实验内容测定水中不同加氯量的消毒效果，确定最佳投加量。绘制投氯 量与余氯量关系曲线，评价因素影响作用。11实验原理氯气和漂白粉加入水中以后发生反应产生次氯酸和次氯酸根， 均具有消毒作用。12实验类型1 .演示性口； 2.验证性0; 3.综合性口； 4.设计性口； 5.研究性口。13实验者层次本科生14实验仪器设备折点加氯设备，温度计，分光光度计15实验套数116开出时间20030917教学单位名称环境与资源学院18教学单位编号6419实验单位名称环境工程实验中心20实验中心编号14270221实验地名称水处理实验室22实验地编号北区理化楼158、159室23一次性材料品名氯化铁，漂白粉24一次性材料30元25面向专业环境工程水处理实验技术(643001)实验项目卡9No字段名填写内容1课程名称水处理实验技术2课程编号6430013实验项目名称污泥比阻实验4实验项目编号643001095网络实验06每组人数27计划学时数48实验性质必做9实验目的自主设计正交试验方案，从而确定影响污泥脱水实验的主导因 素，并评价污泥脱水性能。10实验内容准备待测消化后的活性污泥；依据正交表设计实验因素和水平， 从而考察影响污泥脱水实验的主导因素；测定指标包括：污泥 浓度，过滤时间及滤液；成果整理，包括：各种关系曲线、及 污泥比阻的求定。11实验原理污泥机械脱水是以过滤介质两门的压力差为动力，达到泥水分 离、污泥浓缩的目的。影响污泥脱水的因素有絮凝剂类型、浓 度、污泥含水率，压力差等。12实验类型L演示性口； 2.验证性口； 3,综合性口； 4,设计性0; 5研究性口。13实验者层次本科生14实验仪器设备真空泵，布氏漏斗，真空表，放气阀，水分快速测定仪，烘箱， 秒表15实验套数416开出时间20030917教学单位名称环境与资源学院18教学单位编号6419实验单位名称环境工程实验中心20实验中心编号14270221实验地名称水处理实验室22实验地编号北区理化楼158、159室23一次性材料品名氯化铁，硫酸亚铁，硫酸铝，滤纸24一次性材料50元25面向专业环境工程水处理实验技术(643001)实验项目卡10No字段名填写内容1课程名称水处理实验技术2课程编号6430013实验项目名称混凝沉淀实验4实验项目编号643001105网络实验06每组人数27计划学时数48实验性质必做9实验目的认识几种混凝剂，掌握其配制方法；自主设计实验方案，确定 混凝沉淀中的最佳混凝剂及其最佳投加量，以及最佳搅拌方式 和速率等。10实验内容观察混凝过程中矶花形成的过程，外观、大小及密实程度等； 测定反应沉淀后水样混浊度，比较实验结果，通过实验设计来 筛选出最佳絮凝剂，确定最小与最大投药量，最佳搅拌速率及 搅拌时间。11实验原理混凝剂投加到污水后，1）降低颗粒间的排斥能峰，降低胶粒的 电位，实现胶粒脱稳；2）发生高聚物式高分子混凝剂的吸附架 桥作用；3）网铺作用，从而达到颗粒的凝聚。12实验类型1 .演示性口； 2.验证性口； 3,综合性口； 4.设计性口； 5,研究性口。13实验者层次本科生14实验仪器设备六联减半器，pH计，浊度计，温度计15实验套数416开出时间20030917教学单位名称环境与资源学院18教学单位编号6419实验单位名称环境工程实验中心20实验中心编号14270221实验地名称水处理实验室22实验地编号北区理化楼158、159室23一次性材料品名硫酸铝，氯化铁24一次性材料30元25面向专业环境工程水处理实验技术(643001)实验项目卡11No字段名填写内容1课程名称水处理实验技术2课程编号6430013实验项目名称滤料筛分及过滤、反冲洗实验4实验项目编号643001115网络实验06每组人数27计划学时数48实验性质必做9实验目的测定滤料的颗粒级配，学会绘制筛分级配曲线；观察过滤及反 冲洗现象，加深理解过滤及反冲洗原理，了解实验设备的组成 及构造；测定滤池工作的主要技术参数。10实验内容测定河砂和石英砂的颗粒级配，绘制筛分级配曲线。观察几种 不同的冲洗强度对滤料的影响；调整投药量与滤速；测定不同 时间的进水、出水浊度；结束过滤后进行反冲洗；根据实验结 果，绘制部分关系曲线，求相应参数。11实验原理滤料级配状况的指标是通过筛分级配曲线求得有效粒径dio, d80,计算出不均匀系数K80。过滤原理主要是在滤池中进行， 水中絮凝的杂质截留在滤池中被去除。12实验类型1 .演示性口； 2.验证性口； 3,综合性口； 4,设计性口； 5.研究性口。13实验者层次本科生14实验仪器设备天平，烘箱，标准筛，浊度仪，钢卷尺，过滤装置，测压管15实验套数216开出时间20030917教学单位名称环境与资源学院18教学单位编号6419实验单位名称环境工程实验中心20实验中心编号14270221实验地名称水处理实验室22实验地编号北区理化楼158、159室23一次性材料品名河沙，石英砂，氯化铁，硫酸铝24一次性材料50元25面向专业环境工程水处理实验技术(643001)实验项目卡12No字段名填写内容1课程名称水处理实验技术2课程编号6430013实验项目名称吹脱实验4实验项目编号643001125网络实验06每组人数27计划学时数38实验性质选做9实验目的了解吹脱法去除水中污染物的原理及其操作方法，掌握pH,时 间，气液比，温度等参数对吹脱效果的影响。10实验内容分别研究不同pH,时间，气液比，温度条件下吹脱对水中氨氮去 除率的影响，确定最佳吹脱条件。11实验原理将气体通入水中，使气液相互接触，使水中溶解的游离氮穿过 气液界面，向气相转移，从而达到脱出氨氮的目的。12实验类型1.演示性口； 2.验证性口； 3.综合性4.设计性口； 5.研究性口。13实验者层次本科生14实验仪器设备pH计，分光光度计，气体流量计，温度计，水浴锅，吸收瓶，曝气泵15实验套数216开出时间20030917教学单位名称环境与资源学院18教学单位编号6419实验单位名称环境工程实验中心20实验中心编号14270221实验地名称水处理实验室22实验地编号北区理化楼158、159室23一次性材料品名氯化锭，氢氧化钠，酒石酸钾钠，碘化钾，碘化汞，二氯化汞24一次性材料80元25面向专业环境工程11 .学生应掌握的实验技术及实验能力掌握实验目的、原理、实验仪器、实验步骤，加深对水处理基本概念、现象、 规律与基本原理的理解，通过实验掌握实验方法和实验结论，掌握一般水处理实 验技能和仪器、设备的使用方法，具有一定的解决实验技术问题的能力；学会设 计实验方案和组织实验的方法；学会对实验数据进行测定、分析与处理，从而能 得出切合实际的结论，使学生具有实事求是的科学态度和工作作风。12 .开设实验项目学生必做实验项目为32学时，选做实验项目为14学时。表1开设实验项目一览表实验项目 编号实验项目实验类型实验 性质实验 学时每组 人数首次开 出年月64300101加压溶气气浮实验演示性必做2520030964300102虹吸滤池实验演示性必做2520090964300103活性炭吸附实验验证性必做2220030964300104离子交换树脂的鉴定和强酸性树脂总 交换容量测定实验验证性必做2220030964300105曝气充氧实验验证性必做2220030964300106颗粒自由沉淀实验验证性必做3220030964300107废水处理中活性污泥的微生物活性测 定实验验证性必做3220030964300108折点加氯实验验证性选做3220130964300109污泥比阻实验设计性必做42200309水处理实验技术(643001)实验项目卡13No字段名填写内容1课程名称水处理实验技术2课程编号6430013实验项目名称完全混合式活性污泥法处理系统的观测和运行4实验项目编号643001135网络实验06每组人数27计划学时数48实验性质选做9实验目的观察完全混合式活性污泥法处理系统的运行，加深对该处理系 统的特点和运行规律的认识。熟悉和了解活性污泥法处理系统 的控制方法，进一步理解污泥负荷、污泥龄、溶解氧浓度等控 制参数及在实际运行中的作用和意义。10实验内容本实验用完全混合式活性污泥法的模型。对特定的处理系统在 一定环境条件下，运行的控制因素有污泥负荷、污水停留时间、 曝气池中溶解氧浓度和污泥排放量等参数进行认识。11实验原理活性污泥法是采用人工曝气的手段，使得活性污泥均匀分散并 悬浮于曝气池中，和废水充分接触，并溶解氧的条件下，对废 水中所含的有机底物进行合成和分解的代谢活动。12实验类型1 .演示性口； 2.验证性口； 3.综合性0; 4.设计性口； 5.研究性口。13实验者层次本科生14实验仪器设备活性污泥小型设备，空压机，贮气管，减压阀，转子流量计， 温度控制仪，溶解氧仪，分光光度计，滴定台15实验套数116开出时间20030917教学单位名称环境与资源学院18教学单位编号6419实验单位名称环境工程实验中心20实验中心编号14270221实验地名称水处理实验室22实验地编号北区理化楼158、159室23一次性材料品名重辂酸钾，硫酸亚铁铁，邻菲罗啾，硫酸，磷酸，硫酸银，硫 酸汞，溶解氧电极液24一次性材料100元25面向专业环境工程水处理实验技术(643001)实验项目卡14No字段名填写内容1课程名称水处理实验技术2课程编号6430013实验项目名称污泥消化实验4实验项目编号643001145网络实验06每组人数27计划学时数48实验性质选做9实验目的掌握污泥厌氧消化的原理；评价不同因素对厌氧消化的影响。10实验内容分别考察温度，碳氮比，酸碱度和搅拌速度对厌氧污泥消化效 果的影响。11实验原理污泥中的有机物在无氧的条件下被厌氧菌分解为甲烷和二氧化 碳的过程。12实验类型L演示性口； 2.验证性口； 3,综合性口； 4.设计性口； 5,研究性口。13实验者层次本科生14实验仪器设备污泥消化装置，温度控制仪，pH计15实验套数216开出时间20030917教学单位名称环境与资源学院18教学单位编号6419实验单位名称环境工程实验中心20实验中心编号14270221实验地名称水处理实验室22实验地编号北区理化楼158、159室23一次性材料品名硝酸钠，葡萄糖24一次性材料20元25面向专业环境工程水处理实验技术(643001)实验项目卡15No字段名填写内容1课程名称水处理实验技术2课程编号6430013实验项目名称工业废水生物处理可行性实验4实验项目编号643001155网络实验06每组人数27计划学时数48实验性质选做9实验目的理解“工业废水生物处理可行性”的意义，掌握不同方法处理 难降解有机物的实验原理，提高其可生化降解性。学会操作方 法和降解率的分析及可生化性指标的计算。10实验内容测定有机污染物的浓度，计算预处理后废水的BOD5与CODcr的值，并根据BOD5/CODcr确定其可生化性。11实验原理通过厌氧酸化、光催化氧化等处理方法可将难降解有机物分解 为小分子的、易被微生物降解的有机物，从而其 BOD5/CODcr>0,3,可生化性得到提高。12实验类型L演示性口； 2.验证性口； 3,综合性口； 4.设计性口； 5.研究性6。13实验者层次本科生14实验仪器设备COD测定装置，BOD仪15实验套数216开出时间20030917教学单位名称环境与资源学院18教学单位编号6419实验单位名称环境工程实验中心20头验中心编514270221实验地名称水处理实验室22实验地编号北区理化楼158、159室23一次性材料品名硫代硫酸钠，碘化钾，碘量瓶，硫酸银，硫酸汞，硫酸，重格 酸钾，邻菲罗啾，硫酸亚铁24一次性材料100元25面向专业环境工程实验项目 编号实验项目实验类型实验 性质实验 学时每组 人数首次开 出年月64300110混凝沉淀实验设计性必做4220030964300111滤料筛分及过滤、反冲洗实验综合性必做4220030964300112吹脱实验综合性选做3220090964300113完全混合式活性污泥法处理系统的观测和运行综合性选做4220030964300114污泥消化实验研究性选做4220130964300115工业废水生物处理可行性实验研究性必做42201309合计13.实验教材或指导书或主要参考资料(1)孙丽欣，水处理工程应用实验，哈尔滨工业大学出版社，2002(2)刘文卿，实验设计，清华大学出版社，200514.考核要求、考核方式及成绩评定标准实验成绩评定内容以实验报告、实验结果及预习报告为主，兼及考勤、课堂 提问、学习态度、实验操作技能、安全事故等方面。确因有事不能参加实验者， 必须向指导教师书面请假，且事后要补课，方可评定成绩。无故不参加实验者以 旷课论处，本次实验不记成绩。违犯操作规程出现意外事故者，本次实验不记成 绩，并按学院有关规定处理。水处理实验技术(643001)实验项目卡1No字段名填写内容1课程名称水处理实验技术2课程编号6430013实验项目名称加压溶气气浮实验4实验项目编号643001015网络实验06每组人数57计划学时数28实验性质必做9实验目的掌握加压溶气气浮原理，掌握进水流量和气浮时间对污染物去 除率的影响。10实验内容掌握加压溶气气浮原理，测定气水比和投药量与气浮效率的关 系。11实验原理气浮是将水、污染质和气泡多相体系中疏水性污染粒子附着表 面活性物质的亲水性污染粒子，有选择地从废水中吸附到气泡 上，以泡沫形式从水中分离去除的一种操作过程。12实验类型1.演示性0; 2.验证性口； 3.综合性口； 4.设计性口； 5,研究性口。13实验者层次本科生14实验仪器设备气浮池，溶气罐，空压机，加压泵，搅拌器，转子流量计，减 压阀，水相，浊度计15实验套数116开出时间20030917教学单位名称环境与资源学院18教学单位编号6419实验单位名称环境工程实验中心20实验中心编号14270221实验地名称水处理实验室22实验地编号北区理化楼158、159室23一次性材料品名硫酸铝，氯化铁24一次性材料20元25面向专业环境工程水处理实验技术(643001)实验项目卡2No字段名填写内容1课程名称水处理实验技术2课程编号6430013实验项目名称虹吸滤池实验4实验项目编号643001025网络实验06每组人数57计划学时数28实验性质必做9实验目的了解虹吸滤池工作原理及操作方法。10实验内容观察反冲洗时水位变化规律。通过实验总结说明此种滤池的主 要优缺点及模型存在的问题，提出改进措施。11实验原理虹吸滤池是采用真空系统来控制进水虹吸管，排水虹吸管，并 采用小阻力配水系统的一种新型滤池，完全采用虹吸代替阀门。12实验类型1.演示性0; 2.验证性口； 3,综合性口； 4.设计性口； 5,研究性口。13实验者层次本科生14实验仪器设备虹吸滤池装置，浊度计15实验套数116开出时间20030917教学单位名称环境与资源学院18教学单位编号6419实验单位名称环境工程实验中心20实验中心编号14270221实验地名称水处理实验室22实验地编号北区理化楼158、159室23一次性材料品名硫酸铝，氯化铁24一次性材料20元25面向专业环境工程水处理实验技术(643001)实验项目卡3No字段名填写内容1课程名称水处理实验技术2课程编号6430013实验项目名称活性炭吸附实验4实验项目编号643001035网络实验06每组人数27计划学时数28实验性质必做9实验目的了解活性炭吸附的特点，学会测定吸附等温线和吸附动力学的 有关曲线。10实验内容绘制活性炭吸附等温曲线，分析活性炭吸附的吸附模型类型， 计算最大吸附量。11实验原理水中溶质在固体无表明上聚集或累积的过程叫做吸附作用。固 体物成为吸附剂，而被吸附的溶质成为吸附质。当固体表明吸 附的溶质与溶液中所剩溶剂浓度处于动态平衡时，即达到了吸 附平衡。12实验类型1.演示性口； 2.验证性0; 3.综合性口； 4.设计性口； 5,研究性口。13实验者层次本科生14实验仪器设备分析天平，分光光度计，振荡器，秒表15实验套数516开出时间20030917教学单位名称环境与资源学院18教学单位编号6419实验单位名称环境工程实验中心20实验中心编号14270221实验地名称水处理实验室22实验地编号北区理化楼158、159室23一次性材料品名滤纸，漏斗，锥形瓶，活性炭，亚甲基蓝24一次性材料50元25面向专业环境工程水处理实验技术(643001)实验项目卡4No字段名填写内容1课程名称水处理实验技术2课程编号6430013实验项目名称离子交换树脂的鉴定和强酸性树脂总交换容量测定实验4实验项目编号643001045网络实验06每组人数27计划学时数28实验性质必做9实验目的鉴定出厂树脂的类别，考察各自的总交换容量是否达到标准值。10实验内容鉴别强酸、弱酸、强碱和弱碱树脂类型。测定强酸性树脂的离 子交换树脂交换容量和工作交换容量。11实验原理树脂类型的鉴别依据树脂与反应物反应后的颜色变化鉴别。总 交换容量测定原理为：先用盐酸将树脂全部转化成H型，再用 二价离子的溶液将全部印置换下来，利用酸碱滴定中和计算所 得的H*总数即为总交换容量。12实验类型1 .演示性口； 2.验证性0; 3.综合性口； 4,设计性口； 5,研究性口。13实验者层次本科生14实验仪器设备滴定台15实验套数1016开出时间20030917教学单位名称环境与资源学院18教学单位编号6419实验单位名称环境工程实验中心20实验中心编号14270221实验地名称水处理实验室22实验地编号北区理化楼158、159室23一次性材料品名强酸性树脂,酚酶指示剂，氢氧化钠，盐酸,氯化钙，pH试纸24一次性材料80元25面向专业环境工程水处理实验技术(643001)实验项目卡5No字段名填写内容1课程名称水处理实验技术2课程编号6430013实验项目名称曝气充氧实验4实验项目编号643001055网络实验06每组人数27计划学时数28实验性质必做9实验目的测定曝气设备氧总转移系数，加深理解曝气充氧机理及影响因 素，了解掌握曝气设备清水充氧性能的测定方法。10实验内容测定曝气设备氧总转移系数，加深对曝气充氧机理及影响因素 的理解，通过计算氧转移效率参数，评价曝气设备的充氧性能。11实验原理曝气是认为通过一些设备加速向水中传递样的过程。其充氧过 程属于传质过程，氧传递机理为双膜理论。12实验类型1.演示性口； 2.验证性口； 3.综合性口； 4.设计性口； 5.研究性口。13实验者层次本科生14实验仪器设备曝气筒，扩散器，转子流量计，空压机，秒表，溶解氧仪15实验套数2