2022年环境工程专业实验.pdf

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1、反渗透试验一、实验目的加强对反渗透水处理技术的理解及感性认识，了解影响反渗透截留溶质性能的因素，掌握装置运行、水质指标测定，学会数据分析与处理并进而得出实验结论。二、 实验原理反渗透技术的基本原理是在高于溶液渗透压的作用下，使其它物质不能透过半透膜而将这些物质和水分离开来，有效地去除水中的溶解盐类、胶体、微生物、热源、有机物等。换言之，反渗透除盐原理，就是在有盐分的水中(如原水 )，施以比自然渗透压力更大的压力，使渗透向相反方向进行，把原水中的水分子压到膜的另一边，变成洁净的水，从而达到除去水中盐分的目的。下图为反渗透原理图:反渗透过程是一个与自然渗透现象相反的渗透过程，是以压力差为推动力的膜

2、分离技术，同时也是目前最为先进的膜分离技术之一，广泛应用于海水和苦咸水淡化、锅炉补给水软化除盐、污水再生回用等领域，具有无须再生、无污染、操作简单、自动化程度高、占地面积省等优点。反渗透试验装置见图1。1恒温仪； 2水箱； 3 低压泵； 4微滤器；5高压泵； 6反渗透图 1 反渗透实验装置微滤器为孔径5um 长度 20 寸的组件；反渗透器系美国Filmtec(Dow Chem. Co.) 螺旋卷式反渗透膜。三、检测设备水温：温度计流量：2L 量筒和秒表压力：压力计电导率：电导仪测定四、实验方法将自来接入水箱，待水位达到2/3 高度后，开启反渗透进水阀和浓、淡水出口阀门。启动低压泵，待压力指示正

3、常后再开启高压泵。观察高压泵出口压力和浓水侧压力，当需要改变压力时，通过浓水管路上的阀门来调节。用量筒和秒表测定计算出流量，取浓水和淡水样- 恒温仪； 2水箱； 3低压泵； 4微滤器；5高压泵； 6纳滤器图纳滤试验装置精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 1 页，共 19 页 - - - - - - - - - - 测电导率。五、数据记录表 1 试验水质压力（ MPa）0.5 0.7 0.9 1.0 淡水流量浓水流量淡水电导率原水电导率六、数据处理 :分析操作压力对产水量、除盐率、回收率的影响。

4、粉尘粒度测定 JL9300 激光粒度分析仪法一、工作原理JL9300 激光粒度分析仪是采用信息光学原理，通过测量颗粒群的空间频谱，来分析其粒度大小。该仪器由气源、主机(光学系统 )、喂料器 (内含喷射泵 )、收尘器、电气控制器组成。仪器的工作原理框图见图2。待测的干燥粉末放入料斗：开启电磁振动喂料器；粉末经料斗与料槽间隙均匀喂入喷射泵：来自气源的洁净气体在喷射泵中产生负压使粉料与空气混合并加速至若干声速：颗粒在管道中被分散；经片状喷嘴进入仪器中的样品窗。来自HeNe 激光器的激光束经扩束、滤波、汇聚后照射到测量区，测量区中待测颗粒群在激光的照射下产生散射谱。散射谱的强度空间分布与被测颗粒群的大

5、小有关，被位于付里叶透镜后焦面上的光电探测器阵列所接收，转换成电信号后经放大和A/D 转换通过串行通讯口送入计算机，进行数据处理后，即可给出被测颗粒群的大小分布参数，经屏幕显示或打印机打印出。被测的粉末样品完全由回收系统回收。打印结束屏幕显示激光器滤波扩束 计算机数据处理A/D转换样品检测区傅立叶变换光电转换 及放大光电探测阵列图 2 JL9300 激光粒度分析仪原理示意图二、仪器结构特征JL9300 激光粒度分析仪系光机电结合的高新技术产品，其系统构成见图3：精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -

6、第 2 页，共 19 页 - - - - - - - - - - 打印机显示器计算机JL9300激光粒度仪主机收尘器进气阀电气控制器空压机喂料机图 3 JL9300 干粉激光粒度仪系统构成空压机：气源喂料器：内含料斗、电磁振动下料器、喷射泵进气阀；电磁阀电气控制器：负责收尘器、进气阀、振动喂料器的启动和停止时的顺序控制收尘器：产生负压、回收样品粒度仪主机：内置光学散射谱测试系统及样品窗，承担颗粒粒度测试功能计算机：完成数据处理、存贮等功能主机内部结构见图4：图 4 JL9300 干粉激光粒度仪主机内部结构1.总电源开关：右侧按下电源9激光管接通，指示灯亮(预热 10 分钟) 10反光镜2电源插

7、座： 220V，10A 11扩束镜3保险丝管： 4A 12针孔4地线接线柱13付里叶变换透镜5通讯接口14样品窗。6主板电源15光电探头7电路主板16光学导轨8激光电源17仪器底座三、使用方法l. 安装与量程选择l.1 激光粒度分析仪安置在稳固的水平工作台上或办公桌上，接通220V 电源；将地线可靠接地。如果电源电压不稳应串接交流稳压电源。l.2 JL9300 具有双量程。选择量程时，可打开机壳，移动样品窗至预定位置，用螺栓固定，精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 3 页，共 19 页 - -

8、 - - - - - - - - 盖上机壳，接好进、出气管。说明：以光电探头为参考位置，样品窗靠近它为档，样品窗远离它为档。均以定位孔为准。测量范围及颗粒分级：0.6-120 微米： 32 级1.0-300 微米： 32 级l.3 确认粒度仪及计算机均处于断电关闭状态，用通讯电缆连接计算机串行通讯口和粒度仪通讯接口。注童： (1)不要用眼直视穿过探头孔的激光束。(2)激光电源输出高压，切勿触摸激光管两端。(3)接通讯电缆时，仪器与计算机均应处于断电状态。2. 系统检查2.1 打开电源，预热1015 分钟。2.2 打开前开门，用小块白纸插入光路，白纸上有一圆形红色的光斑，认为激光器工作正常，然后

9、盖上前开门。2.3 打开计算机，执行JL9300 动态在线测试程序，选择量程，进入测试，计算机将自动进行通讯状态测试， 如联机成功， 可认为仪器连接正常(JL9300 动态在线测试软件的使用，请参考软件帮助 )。2.4 进入背景测试状态，观察显示器上所显示能谱分布是否均匀连续稳定，如均匀连续，可认为光路正常，如果出现异常则应检查并调整光路，如不稳定，应检查探头电缆及地线是否联接好。2.5 进入测试状态， 观察直方图是否处于底线上，如有少量直方图跳动，高度不超过1/10 格，也可认为正常，否则检查地线是否联接可靠。2.6 系统检查均正常后，即可进行样品测试。3. 样品测试 (仪器操作规程)3.1

10、 打开启动空压机电源，给储气罐充气。3.2 待储气罐充满气后,打开控制器“启动”按钮，控制器依次启动收尘器，进气阀，下料器。3.3 打开专家系统软件,新建文件或打开原有文件，输入信息(样品信息、测试信息)，选择合适的量程和通讯口：3.4 点击“动态测试”菜单初始化开始测试背景测量(YES 或 NO)，背景平滑且稳定后点“进入测量”定时储存(输入 2 5，以秒为单位 )：等待加入样品(把待测物料放入喂料器料斗内 )。3.5 界面出现“浓度为零请加入样品”的提示,按控制器“停止”按钮，然后加入适量样品；3.6 调整喂料旋钮使测试浓度在12 左右，如果浓度过低过高可适当调节下料量(下料量的调节可以通

11、过改变料斗与料槽的间隙、调节振动电压实现)。观察显示器的能谱曲线与左上角的浓度指示 ,测试结果稳定后存储数据：3.7 数据存储完毕后，按控制器“停止”按钮，依次关闭下料器，进气阀，收尘器。测试结束。然后点击“结束”菜单出所存数据进行数据平均并保存，打印测试报告(详见帮助 )；以上操作也可以采取手动方式。但是关闭顺序必须保持不变。四、结果查阅及打印结果输出： 屏幕显示并打印： 32 级颗粒度体积(重量分布图 )、频率分布、 累计分布、 D10、D50、D90、平均粒径、比表面积。垃圾的发热量测定一、原理XRY 1A 型氧弹热量计的热容量为1400015000J/，适用于以热量计氧弹法测定不含水的

12、石油产品(汽油、喷气燃料、柴油和燃料油等)以及煤炭、焦炭、石蜡等可燃性物质的发热量的测定。弹热值的测定是在氧弹中有过剩氧的情况下，按规定条件燃烧单位重量的试样所产生的精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 4 页，共 19 页 - - - - - - - - - - 热量，称为弹热值(以 J/g 或 kJ/kg 表示 )。热量计热容量的测定采用在氧弹中燃烧一定量的标准苯甲酸，测量由其燃烧所产生的热量而引起热量计系统温度变化的方法来确定热量计的热容量，即热量计系统温度升高1所需的热量 (J)，在数值

13、上等于热量计的热容量(J/)。二、仪器结构和技术要求1 仪器结构控制器面板内筒架手动搅拌器电动搅拌器胶木盖水套(外筒)自密封式氧弹氧弹架玻璃棒温度计水筒(内筒)温度传感器图 3-1 仪器结构示意图2 仪器主要技术要求(1) 工作电源： AC 220V 10。(2) 环境温度： 205。(3) 相对湿度： 85。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 5 页，共 19 页 - - - - - - - - - - 图 3-2 氧弹装配图三、控制器性能特点及使用方法1 性能特点(1) 全部操作可通过设置

14、在面板上的电子开关完成。(2) 该控制器测温范围：10 35。(3) 温度分辨率为：0.001。(4) 存贮测温数据：31 个。2 使用方法(1) 一开机后，只要不按“点火”键，仪器逐次自动显示温度数据100 个，测温次数从0099 递增，每半分钟一次，并伴有蜂鸣器的鸣响，此时按动“结束”键或“复位”键能使显示测温次数复零。(2) 按动“点火”键后，氧弹内点火丝得到约24V 交流电压，从而烧断点火丝，点燃坩埚中的样品，同时，测量次数复零。以后每隔半分钟测温一次并贮存测温数据共31 个，当测温次数达到 31 后，测温次数就自动复零。(3) 当样品燃烧，内筒水开始升温，平缓到顶后，开始下降，当有明

15、显降温趋势后，可按“结束”键，然后按动“数据“键，可使02 次、 02 次一直到按“结束”键时的测温次数为止的测量温度数据重新逐一在五位数码管上显示出来；操作人员可以进行记录和计算，或与实时笔录的温度数据(注：电脑贮存的数据是蜂鸣器鸣响的那一秒的温度值)核对后计算T和热值。当操作人员每按一次“数据”键，被贮存的温度数据和测温次数自动逐个显示出来，方便操作人员查看测温记录。注：在读取数据状态， “点火”键不起作用，若需重新测量，必须先按“结束”键，使仪器回到测温状态。(4) 按“复位”键后(原贮存的温度数据也将自动被清除)，可重新试验。(5) 关掉电源，原贮存的温度数据也将自动被清除。四、操作步

16、骤及计算方法精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 6 页，共 19 页 - - - - - - - - - - 1 测试前的准备(1) 仔细阅读中华人民共和国国家标准GB/T213 煤的发热量测定方法。(2) 使用本仪器前应仔细阅读使用说明书,了解并熟悉标准和规程所阐述的检定规程、试验方法、试验步骤和试验要求。(3) 检查本仪器的工作状态，使其处于符合本说明书所规定的工作环境和工作条件下。(4) 检查本仪器的外壳，必须处于良好的接地状态。2 试剂和材料(1) 苯甲酸：二级量热标准物质，应是国家计

17、量行政部门批准并发布的量热标准物质，并具有标准物质证书。(2) 待测固体样品(3) 点火丝：直径约0.1mm 镍铬丝，长80l00mm，将点火丝同时放在电子天平上称量。(4) 氧气：不应有氢和其它可燃物，禁止使用电解氧气。3 仪器热容量的测定3.1 测定步骤(1) 先将外筒装满水，试验前用外筒搅拌器(手拉式 )将外筒水温搅拌均匀。(2) 称取片剂苯甲酸1 克(约 2 片)，再称准至0.0002 克放入坩埚中。(3) 把盛有苯甲酸的坩埚固定在坩埚架上，将1 根点火丝的两端固定在两个电极柱上，并让其与样品有良好的接触，然后，在氧弹中加入1 0 毫升蒸馏水，拧紧氧弹盖，并用进气管缓慢地充入氧气直至弹

18、内压力为2.83.0MPa 大气压为止，氧弹不应漏气。(4) 把上述氧弹放入内筒中的氧弹座架上，再向内筒中加入约3000 克(称准至 0.5克 )蒸馏水 (温度已调至比外筒低0.20.5左右 )，水面应至氧弹进气阀螺帽高度的约2/3 处，每次用水量应相同。(5) 接上点火导线，并连好控制箱上的所有电路导线，盖上胶木盖，将测温传感器插入内筒，打开电源和搅拌开关，仪器开始显示内筒水温，每隔半分钟蜂鸣器报时一次。(6) 当内筒水温均匀上升后，每次报时时，记下显示的温度。当记下笫10 次时，同时按“点火”键，测量次数自动复零。以后每隔半分钟贮存测温数据共31 个，当测温次数达到31 次后，按“结束”键

19、表示试验结束(若温度达到最大值后记录的温度值不满10 次，需人工记录几次 )。(7) 停止搅拌，拿出传感器，打开水筒盖(注意：先拿出传感器，再打开水筒盖)，取出内筒和氧弹，用放气阀放掉氧弹内的氧气，打开氧弹，观察氧弹内部，若有试样燃烧完全，试验有效，取出未烧完的点火丝称重。若有试样燃烧不完全，则此次试验作废。(8) 用蒸馏水洗涤氧弹内部及坩埚并擦拭干净，洗液收集至烧杯中的体积约150 200 毫升。(9) 将盛有洗液的烧杯用表面器皿盖上，加热至沸腾5 分钟，加 2 滴酚酞指示剂， 用 0.1mol/L的氢氧化钠标准溶液滴定，记录消耗的氢氧化钠溶液的体积。如发现在坩埚或氧弹内有积炭，则此次试验作

20、废。32 仪器热容量 (J/)计算公式TQVMQMQE332211E热量计热容量，J/；1Q苯甲酸标准热值，J/2；1M苯甲酸重量，g；1Q引燃 (点火 )丝热值， J/g 1M引燃 (点火 )丝重量， g；3V消耗的氢氧化钠溶液的体积，ml；精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 7 页，共 19 页 - - - - - - - - - - 3Q硝酸生成热滴定校正(0.1mol 的硝酸生成热为0.9J)，J/ml；T修正后的量热体系温升，；计算方法如下：0ttTn其中：0t和nt主期初温和末温，

21、；量热体系与环境的热交换修正值，；计算方法如下：nnninnnnVntttVV110002式中：0V和nV初期和末期的温度变化率，/30S；0和n初期和末期的平均温度，；n主期取温度的次数；it主期按次序温度的读数。4 样品的热值的测定4.1 测定步骤同 3.1 (1)(7). 4.2 试样热值 (J/s)的计算公式GGdTEQ式中：Gd添加物产生的总热值，J；G试样重量，g；其它符号同上式。5 给定数据热量计的热容量E 14050J/g 苯甲酸的发热量26450J/g 镍铬丝的发热量6000J/g 棉线的发热量17500J/g 五、仪器使用中的注意事项1 仪器工作时应放置在一个单独的、背阳的

22、房间，工作台平整，理想环境温度为20 5。为了保证测量的准确性，每次测定时室温的变化不大于l，室内禁止使用各种热源，不应有空气对流的现象。2 量热标准物质应用二等或二等以上、经计量机关检定、标有热值的苯甲酸。3 氧弹内使用纯度为99.5的工业氧气，禁止使用电解氧。4 保持仪器表面清洁干燥，不可让水流入仪器，引起电路板损坏。尤其是外筒不能加得过满以免搅拌时，水溢出造成电路板损坏。六、实验数据记录表: 表 3-1 主要数据记录名称符号单位测量数据名称符号单位测量数据煤样的质量点火金属丝质量棉线质量点火金属丝残留质量0.1mol/L NaOH 用量表 3-2 各次温度记录精品资料 - - - 欢迎下

23、载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 8 页，共 19 页 - - - - - - - - - - 次数温度() 次数温度 () 次数温度 () 七、思考题1.热量计的热容量是什么意思?如何确定 ? 2.对于含水率高且热值很低的样品如何比较准确测出其热值？活性炭吸附实验一、实验目的(1)通过实验进一步了解活性炭的吸附工艺及性能。(2)掌握确定活性炭过滤器的设计参数的方法。二、实验原理活性炭吸附就是利用活性炭的固体表面对水中一种或多种物质的吸附作用，以达到净化水质的目的。活性炭的吸附作用产生于两个方面，一是由于活性炭内部分子

24、在各个方向都受着同等大小的力而在表面的分子则受到不平衡的力，这就使其他分子吸附于其表面上，此为物理吸附；另一个是由于活性炭与被吸附物质之间的化学作用，此为化学吸附。活性炭的吸附是上述两种吸附综合作用的结果。当活性炭在溶液中的吸附速度和解吸速度相等时，即单位时间内活性炭吸附的数量等于解吸的数量时，被吸附物质在溶液中的浓度和在活性炭表面的浓度均不再变化，即达到了平衡，此时的动态平衡称为活性炭吸附平衡，此时被吸附物质在溶液中的浓度称为平衡浓度。活性炭的吸附能力以吸附量q表示。MXMCCVq)(0式中q活性炭吸附量，即单位质量的吸附剂所吸附的物质质量，g/g；V污水体积，L；CC ,0分别为吸附前原水

25、及吸附平衡时污水中的物质浓度；g/L ；X被吸附物质量，g；M活性炭投加量，g。在温度一定的条件下，活性炭的吸附量随被吸附物质平衡浓度的提高而提高，两者之间的变化曲线称为吸附等温线，通常用费兰德利希经验式加以表达。nCKq1?式中q一活性炭吸附量，g/g；C被吸附物质平衡浓度，g/L ；nK ,一一与溶液的温度、pH 值以及吸附剂和被吸附物质的性质有关的常数。nK ,值求法如下。 通过间歇式活性炭吸附实验测得q、C相应之值， 将费兰德利希经验精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 9 页，共 19

26、 页 - - - - - - - - - - 式取对数后变换为下式CnKqlg1lglg当q、C相应值点绘在双对数坐标纸上，所得直线的斜率为1/n，截距为K。三实验设备与试剂(1)间歇式、连续式活性炭吸附实验装置，如图4-10-1，图 4-10-2 所示。（2）振荡器一台。（3）500mL 三角瓶 6 个。（4）烘箱。（5）可见分光光度计. (6)活性炭。(7)有机玻璃炭柱D100mm，H 1000mm. (8)配水及投配系统。四、实验步骤(1)间歇式活性炭吸附实验将某染色水样过滤，去除水中悬浮物，测定该该水样的色度等指标值。将活性炭放在蒸馏水中浸24h， 然后放在 105烘箱内烘至恒重， 再

27、将烘干后的话性炭压碎，使其成为能通过200 目以下筛孔的粉状炭。因为粒状活性炭要达到吸附平衡耗时太长，往往需数日或数周，为了使实验能在短时间内结束，所以多用粉状炭。在 6个 500mL 的三角烧瓶中分别投加0mg,100mg,200mg,300mg,500mg 粉状活性炭。在每个三角瓶中投加同体积的过滤后的污水，使每个烧瓶中的COD 浓度与活性炭浓度的比值在 0.055.0 之间。测定水温，将三角瓶放在振荡器上振荡，当达到吸附平衡(时间延至滤出液的有机物浓度COD 值不再改变 )时即可停止振荡。(时间一般为30min 以上 )。过滤各三角瓶中的污水，测定其剩余COD 值，求出吸附量q。实验记录

28、如表4-10-l 所示：表 4-10-1 活性炭间歇吸附实验记录序号原污水出水污水体积/mL 活性炭加量/mg COD 去除率/% 备注COD /(mg/L) pH 水温/ SS /(mg/L) COD /(mg/L) pH SS /(mg/L) (2)连续流活性炭吸附实验：将某污水过滤或配制一种污水，测定该污水的COD、pH、SS、水温等各项指标并记入表精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 10 页，共 19 页 - - - - - - - - - - 4-10-2。在内径为2030mm，高为

29、 1000mm 的有机玻璃管或玻璃管中装入500 750mm 高的经水洗烘干后的活性炭。以每分钟40200mL 的流量 (具体可参考水质条件而定),按升流或降流的方式运行(运行时炭层中不应有空气气泡)。 本实验装置为降流式。 实验至少要用三种以上的不同流速V 进行。在每一流速运行稳定后，每隔1030min 由各炭柱取样，测定出COD 值，至出水中COD浓度达到进水中COD 浓度的 0.90.95 为止。并将结果记入表4-10-2。五实验结果整理（1）间歇式活性炭吸附实验按表纪录的原始数据进行计算。按式 (4-10-1)计算吸附量q。表 4-10-2 连续式炭柱吸附实验记录原水 COD 浓度 /

30、(mg/L)= 允许出水浓度CB/(mg/L)= 水温 T/ = PH= SS= (mg/L) 进流率 q/m3/(m2h)= 滤速 V/(m/h)= 炭柱厚 /m D1= D2= D3= 工作时间出水水质/(mg/L) t/h 柱 1 柱 2 柱 3 利用 q、C 相应数据和式 (4-10-2),经回归分析求出K、n 值或利用作图法，将C 和相应的 q值在双对数坐标纸上绘制出吸附等温线,所得直线的斜率为1/n，截距为 K，如图 4-10-3 所示。离子交换软化实验一、强酸性阳离子交换树脂交换容量的测定1实验目的(1)加深对强酸性阳离子交换树脂交换容量的理解。(2)掌握测定强酸性阳离子交换树脂

31、交换容量的方法。2实验原理交换容量是交换树脂最重要的性能，它定量地表示树脂交换能力的大小。树脂交换容量在理论上可以从树脂单元结构式粗略地计算出来。以强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂为例，其单元结构式为精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 11 页，共 19 页 - - - - - - - - - - 单元结构式中共有8 个碳原子、 8 个氢原子、 3 个氧原子、 1 个硫原子其相对分子质量为812.011 十 8 1.008 十 315.994 十 132.06184.2 只有强酸基团SO3H 中的

32、 H 遇水电离形成H十可以交换，即每184.2g 干树脂中只有1g可交换离子。强酸性阳离子交换树脂交换容量测定前需经过预处理，即经过酸碱轮流浸泡，以去除树脂表面的可溶性杂质。测定阳离子交换树脂容量常采用碱滴定法，用酚酞作指示剂，按下式计算交换容量。(%)固体含量WMVEmmol/g( 千氢树脂 ) 式中M NaOH 标准溶液的浓度，mmoL/mL ；V NaoH 标准溶液的用量，mL；W样品湿树脂质量，g。3实验设备与试剂(1)万分之一克精度天平1 架。(2)烘箱 1 台。(3)干燥器 1 个。(4)250mL 三角烧瓶 2 个。(5)10mL 移液管 2 支。(6)强酸性阳离子交换树脂。(7

33、)1mol/L HCl溶液 1000mL。(8)lmol/L NaoH溶液 1000mL。(9)0.5mol/L NaCl溶液 1000mL。(10)1酚酞乙醇溶液。4实验步骤(1)强酸性阳离子交换树脂的预处理：取样品约l0g 以 1mol/L 盐酸及 1mol/L NaOH 轮流浸泡 ,即按酸碱酸碱酸顺序浸泡5 次、每次 2h，浸泡液体积约为树脂体积的23 倍。在酸碱互换时应用200mL 无离子水进行洗涤。5 次浸泡结束用无离子水洗涤至溶液呈中性。(2)测强酸性阳离子交换树脂固体含量() 称取双份1.0000g 的样品，将其中一份放入105110烘箱中约2h，烘干至恒重后放人氯化钙干燥器中冷

34、却至室温，称量，记录干燥后的树脂质量。固体含量干燥后的树脂质量100/样品质量(3)强酸性阳离子交换树脂交换容量的测定将一份 1.0000g 的样品置于250mL 三角烧瓶中，投加 0.5mo1/L NaCl 溶液 100mL 摇动 5min，放置 2h 后加入 1酚酞指示剂3 摘，用标准 0.10000mol/L NaOH溶液进行滴定，至呈微红色15s不退，即为终点。记录NaOH 标准溶液的物质的量浓度及用量(表 4-16-1)。表 4-16-1 强酸性阳离子交换树脂交换容量测定记录湿树脂样品质量(W/g) 干燥后的树脂质量 (W1/g) 树脂固体含量 (%) NaOH 标准溶液的物质的量浓

35、度NaOH 标准溶液的用量 (V/mL) 交换容量(mmol/g 干氢树脂 ) 5实验结果整理(1)根据实验测定数据计算树脂固体含量。(2)根据实验测定数据计算树脂交换容量。6注意事项(1)在操作过程中，要认真仔细。(2)烘干时一定要按规定调好温度。7思考题(1)测定强酸性阳离子交换树脂的交换容量为何用强碱液NaOH 滴定 ? 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 12 页，共 19 页 - - - - - - - - - - (2)写出本实验有关化学反应式。二、软化实验1实验目的(1)熟悉逆流

36、再生固定床运行操作过程。(2)加深对钠离子交换基本理论的理解。2实验原理当含有钙盐及镁盐的水通过装有阳离子交换树脂的交换器时，水中的 Ca2+及 Mg2+便与树脂中的可交换离子(Na+或 H+)交换，使水中Ca2+、Mg2+含量降低或基本上全部去除，这个过程叫做水的软化。树脂失效后要进行再生，即把树脂上吸附的钙、镁离子置换出来，代之以新的可交换离子。 钠离子交换用食盐(NaCl) 再生、氢离子交换用盐酸(HCl) 或硫酸 (H2SO4)再生。基本反应式如下。(1)钠离子交换(2)氢离子交换钠离子交换的最大优点是不出酸性水，但不能脱碱；氢离子交换能去除碱度，但出酸性水。本实验采用钠离子交换。3实

37、验设备与试剂(1)软化装置 1 套，如图4-16-1。(2)100mL 量筒 1 个、秒表1 块(控制再生液流量用)。(3)2000mm 钢卷尺 1 个。(4)测硬度所需用品及测定方法详见水质分析书籍。(5)NaCl 数百克。4实验步骤(1)熟悉实验装置搞清楚每条管路、每个阀门的作用。(2)测原水硬度、测量交换柱内径及树脂层高度(表 4-16-2)。(3)将交换柱内树脂反洗数分钟，反洗流速采用15m/h, 以去除树脂层的气泡。(4)软化。运行流速采用15m/g，每隔 10min 测次水硬度，测两次并进行比较。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载

38、名师归纳 - - - - - - - - - -第 13 页，共 19 页 - - - - - - - - - - (5)改变运行流速。流速分别取20m/h、25m/h 、30m/h，每个流速下运行5min，测出水硬度(表 4-16-3)。表 4-16-2 原水硬度及实验装置有关数据原水硬度 (以 CaCO3计)/(mg/L) 交换柱内径 /cm 树脂层高度 /cm 树脂名称及型号表 4-16-3 交换实验记录运行速度 /(m/h) 运行流量 /(L/h) 运行时间 /min 出水硬度 (以 CaCO3计)/(mg/L) 10 10 15 10 20 5 25 5 30 5 (6)反洗。冲洗水

39、用自来水，反洗流速采用15m/h，反洗时间15min。反洗结束将水放到水面高于树脂表面10 cm 左右 (表 4-16-4)。(7)根据软化装置树脂工作交换容量、树脂体积、顺流再生钠离子交换NaCl 耗量计算再生一次所需食盐量。配制含量10的食盐再生液。(8)再生。再生流速采用35m/h。调节定量投再生液瓶出水阀门，开启度大小以控制再生流速为度。再生液用毕时，将树脂在盐液中浸泡数分钟(表 4-16-5)。(9)清洗。清洗流速采用15m/h，每 5min 测一次出水硬度，有条件时还可测氯根，直至出水水质合乎要求时为止。清洗时间约需50min(表 4-16-6)。(10)清洗完毕结束实验，交换柱内

40、树脂应浸泡在水中。表 4-16-4 反洗记录反洗流速 /(m/h) 反洗流量 /(L/h) 反洗时间 /min 表 4-16-5 再生记录再生一次所需食盐量/kg 再生一次所需浓度10%的食盐再生液 /L 再生流速 /(m/h) 再生流量 /(mL/s) 表 4-16-6 清洗记录清洗流速 /(m/h) 清洗流量 /(L/h) 清洗历时 /min 出水硬度 (以 CaCO3计 )/(mg/L) 15 5 15 10 15 15 50 5实验结果整理(1)绘制不同运行流速与出水硬度关系的变化曲线。(2)绘制不同清洗历时与出水硬度关系的变化曲线。6注意事项(1)反冲洗时注意流量大小，不要将树脂冲走

41、。(2)再生溶液没有经过过滤器，宜用精制食盐配制。7思考题(1)本实验钠离子交换运行出水硬度是否小于0.05mmol ，影响出水硬度的因素有哪些? (2) 影响再生剂用量的因素有哪些? 再生液浓度过高或过低有何不利? 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 14 页，共 19 页 - - - - - - - - - - (3) 做完本实验感到有什么不足?有何进一步设想? TAS986/990 原子吸收分光光度计 (火焰)操作规程1 打开电脑电源进入 Windows 操作系统，打开原子吸收主机电源。

42、2 双击桌面上 AAwin 图标 ，选择联机进入初始化状态并等待初始化结束。3 开机自检后自动弹出元素灯设置界面：选择工作灯及预热灯，设置元素测量参数，设置波长，点击“寻峰”，等待寻峰结束后单击“关闭” ，单击“完成”按钮来关闭向导。4 测量方法设定，选“仪器”菜单，选测量方法为火焰吸收法，将仪器切换为火焰状态。5 位置的调整 ,选择： “仪器”菜单选 “燃烧器参数” ,调整燃烧器位置使光斑通过燃烧缝正中心。6 测量参数的设置：点击 “参数”图标参数设置重复次数，测量曲线的坐标范围及计算方式等。7 设置样品：点击“样品”图标、可设置样品参数、标样浓度、校正方法及待测样品的相关信息，依次输入后点

43、下一步即可，依据提示完成设置。8 检查废液内有水。9 打开空压机，调输出压力为0.25Mpa。10 打开乙炔，调输出压力为0.05Mpa。11 按“点火”图标，将火焰点燃。12 观察吸光度值稳定后，点击“开始”图标，开始测量样品。13 测量结束后，把吸液管放入纯净水中吸25分钟，清洗燃烧头。14 关闭乙炔，等火焰熄灭后关空压机。15 退出软件，关闭主机电源，关闭电脑。混凝沉淀实验一、实验目的(1)观察混凝现象及过程，了解混凝的净水机理及影响混凝效果的重要因素。(2)确定某水样的最佳投药量及其相应的pH 值。(3)测定计算反应过程的G 值和 GT 值，是否在适宜的范围内。二、实验原理水中的胶体颗

44、粒，主要是带负电的黏土颗粒。胶体间的静电斥力，胶粒的布朗运动及胶粒表面的水化作用，使得胶粒具有分散稳定性，三者中以静电斥力影响最大。因此，胶体颗粒靠自然沉淀是不能除去的。向水中投加混凝剂能提供大量的正离子，压缩胶团的扩散层，使 电位降低，静电斥力减少。此时，布朗运动由稳定因素转变为不稳定因素，也有利于胶粒的吸附凝聚。水化胶中的水分子与胶粒有固定联系，具有弹性和较高的黏度，把这些分子排挤出去需要克服特殊的阻力，阻碍胶粒直接接触。有些水化膜的存在决定于双电层状态，投加混凝剂降低电位，有可能使水化作用减弱，混凝剂水解后形成的高分子物质或直接加入水中的高分子物质一般具有链状结构，在胶粒与胶粒间起吸附架

45、桥作用。即使电位没有降低或降低不多，胶粒不能相互接触，通过高分子链状物吸附胶粒，也能形成絮凝体。投加了混凝剂的水中，胶体颗粒脱稳后相互聚结，逐渐变成大的絮凝体。这时，水流速度梯度 G 值的大小起着主要的作用，具体计算见有关教材。三、实验设备与试剂(1)无级调速六联搅拌机1 台(2)pH 酸度计 1 台(3)光电浊度计1 台(4)温度计 1 支，秒表1 块精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 15 页，共 19 页 - - - - - - - - - - (5)l 000mL 烧杯 6 个(6)1

46、000 毫升量筒 1 个(7)1mL ，2mL， 5mL ，10mL 移液管各1 支(8)200mL 烧杯 1 个，吸耳球等(9)1FeCl3溶液 500mL (10)实验用原水 (配制 ) (11)注射针筒(12)10 的NaOH溶 液和10 HCl溶 液500mL 各 1 瓶四、实验步骤(1)熟悉搅拌机、浊度计的使用。(2)用 1000mL 量筒量取 6 份水样至6 个 100mL 的烧杯中，另量取200mL 水样放在200mL 烧杯中。(3)测定原水的浊度、pH 值和水温。(4)确定在原水中能形成矾花的近似最小混凝剂量。方法是将搅拌机开关扳到手动位置，慢速搅拌烧杯中200mL 的原水，

47、用移液管每次增加0.5mL 的混凝剂直至出现矾花为止。这时的混凝剂量作为形成矾花的最小投加量。(5)确定实验时的混凝剂投加量。根据步骤(4)得出的形成矾花最小混凝剂投加量，取其1/4 作为 1 号烧杯的混凝投加量，其(最小混凝剂投加量)2 倍作为 6 号烧杯的混凝剂投加量。用依次增加混凝剂量相等的方法求出25 号烧杯混凝剂投加量。把混凝剂移到与烧杯号相对应的搅拌机投药试管中。(6)将 6 个水样放在搅拌机叶片下，保持各烧杯中各叶片的依置相同，将搅拌机开关扳到自动位置，启动搅拌机。转动试管架转轴将混凝剂加人所对应的烧杯中。快速搅拌(120150r/min)3min ；慢速搅拌 (4080r/mi

48、n)20min 。(7)搅拌过程中，注意观察并记录矾花形成的过程、矾花大小、密实程度。(8)搅拌过程完成后，轻轻提起搅拌叶片(注意不要再搅拌水样)。静置沉淀15min，并观察、记录矾花沉淀情况。(9)沉降时间到达后，用注射器分别抽出各烧杯里的上清液，并测其浊度及相应的pH 值。(10)测量计算水样慢速搅拌过程的速度梯度G 和 GT 值所需数据。五、实验结果整理(1)把原水特征、混凝剂投加情况、沉淀后的水样浊度及pH 值记入表格。(2)以沉淀后水样浊度为纵坐标，混凝剂加注量为横坐标，绘出浊度与投药量关系曲线，并在图上求出最佳混凝剂投加量。(3)以沉淀后水样pH 值为纵坐标， 混凝剂加注量为横坐标

49、，给出 pH 值与投药量曲线，分析其规律性。(4)计算水样慢速搅拌过程的速度梯度G 及 GT 值，分析其是否在合适范围。(5)实验结果记录：快速搅拌转速慢速搅拌转速混凝剂名称混凝剂浓度原水浊度原水 pH 值废水中能形成矾花的近似最小混凝剂量/mL 相当于 /(mg/L) 表：混凝沉淀实验记录六、注意事项水样编号水样温度投药量/mL /(mg/L) 初矾花时间矾花沉淀情况剩余浊度沉淀 PH 值备注精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 16 页，共 19 页 - - - - - - - - - -

50、(1)电源电压应稳定，如有条件，应配用一台稳压装置。(2)取水样时，所取水样要搅拌均匀，要一次量取以尽量减少所取水样浓度上的差别。(3)移取烧杯中沉淀水上层清液时要在相同条件下取上层清液，不要把沉下去的矾花搅起来。七、思考题(1)为什么最大投药量时，混凝效果不一定好? (2)当无六联搅拌机时，试利用0.618 法设计测定最佳PH 值实验过程 (可参考求最佳投药量的实验步骤 )。(3)本实验与水处理实际情况有哪些差别？如何改进？活性污泥性质的测定实验一、实验目的(1)加深对活性污泥性能，特别是污泥活性的理解。(2)掌握几项污泥性质的测定方法。(3)掌握水分快速测定仪的使用。二、实验原理活性污泥是