水处理实验设计—污水的混凝处理实验
一、实验目的
为了深入了解絮凝理论在水处理领域的应用和进一步掌握絮凝剂的特性，针对污染水体进行絮凝沉淀处理实验，观察絮凝沉淀过程并探讨絮凝剂在水处理过程中的最佳添加量。
二、实验要求
1、要求认识几种絮凝剂，掌握其配制方法。
2、观察水处理过程中的絮凝现象，从而加深对絮凝理论的理解。
3、认识絮凝理论对污染水处理的重要意义。
三、实验原理
所谓絮凝剂或者混凝剂是指：凡是能使水溶液中的溶质、胶体或者悬浮物颗粒产生絮状沉淀的水处理剂。天然水或工业污水水中除了含有泥砂、颗粒很细的尘土、腐殖质、淀粉、纤维素、细菌、藻类等微生物。这些杂质与水形成溶胶状态的胶体微粒，由于布朗运动和静电排斥力而呈现沉降稳定性和聚合稳定性，通常不能利用重力自然沉降的方法除去，必须加入絮凝剂以破坏溶胶的稳定性，使细小的胶体微粒凝聚再絮凝成较大的颗粒而沉淀。
絮凝机理一般有三种：
（1）电解质对双电层的作用（图1）
水中的悬浮物或固体微粒通常呈胶体状态分布，它们具有巨大的比表面，可吸附液体中的正离子或负离子或极性分子，使固液两相界面上的电荷分布不均匀而产生电位差。加入电解质，使固体颗粒的表面形成的双电层有效厚度减少，使范德华引力占优势而达到彼此吸引，
最后达到凝聚。
（2）吸附架桥作用机理（图2）
当加入少量高分子电解质时，由于胶粒对高分子物质有强烈的吸附作用，高分子长链一端吸附在一个胶粒表面上，另一端又被其他胶粒吸附，形成一个高分子链状物。高分子长链像各胶粒间的桥梁，将胶粒联结在一起形成絮凝体，最终沉降。
（3）沉淀物卷扫作用机理（图3）
当水中加入较多的铝盐或铁盐等药剂后，在水中形成高聚合度的氢氧化物，可以吸附卷带水中胶粒而沉淀。
图1 固体微粒的双电层结构
图2 高分子聚合物的吸附架桥作用
图 3 沉淀物卷扫作用机理
本次实验选择铝系絮凝剂(硫酸铝Al 2(SO4) 3)。铝离子在水溶液中首先形成水合离子，也可以视为水分子作配位体的络合离子，通过水合离子的酸性离解即水解作用生成氢氧化物或羟基络离子。然后通过羟基桥联作用，把单核络合物转化为多核羟基络合物，多核络离子可通过水解使生成物的电荷降低，羟基数增加，生成更高级的多核络合物。水解和羟基桥联作用的交替进行，最终生成聚合度无限大的难溶氢氧化铝沉淀从而达到絮凝作用。Al 2(SO4) 3 絮凝作用化学反应方程入下：Al 2(SO4) 3通过水解作用，配位体HO逐步为OH#换，生成氢氧化物或羟基络离子。
羟基络离子通过羟基桥联作用，把单核络合物转化为多核羟基络合物。
多核络离子可通过水解使生成物的电荷降低，羟基数增加，生成更高级的多核络合物
水解和羟基桥联作用的交替进行，最终生成聚合度无限大的难溶
氢氧化铝沉淀：
四、实验场地、水样水质、仪器设备及药品实验场地：淮阴工学院化工学院306
实验室水样水质：污水取至校园水体，水温属于常温水，浊度>10。
仪器设备：1000ml量筒2个；1000ml烧杯6个；100ml烧杯2个;
10ml 移液管2 个；2ml 移液管1 个；医用针筒1 根；洗耳球1 个；光电浊度仪1 台；六联搅拌器1 台。实验药品：AL2（SO4）3。
五、实验步骤
（1 ）准备6 个已经清洗和用蒸馏水润洗干净的塑料瓶（1000mL）到嘉陵江大石桥水段的污水排放口取样。
（2）采样后，装瓶，迅速运送回实验室进行实验分析。
（3）将采样回的污水均匀混合，用1000 mL量筒分别取6个水样至6个1000 mL烧杯中，总共六组水样，依次贴好标签并在标签上一次记录1#，
2#，3#，4#，5#，6#，7#。
（4）将配比浓度（C）为20 g/L的AL2（SO）3分别取出、、、、并分别投入1#，2#，3#，4#，5#，6#，7#水样中。
（5）将配置好的水样置于六联搅拌器下（搅拌时间和程序已按说明书预先设定好）进行搅拌。
（6）絮凝实验搅拌器以500r/min的速度搅拌30s，然后用
150r/min速度搅拌5min,最后以80r/min的速度搅拌10 min。
（7）搅拌过程中，观察并记录“矾花”形成的过程以及“矾花” 的外观、大小、密实程度等。
（8）搅拌过程完成后，停机，静沉15 min，观察并记录“矶花”
沉淀的过程。
（9）静止15 min后，用医用针筒取出上清液，并用浊度仪测出剩余浊度，记入表1中。
（10）比较第一组6个水样的实验结果，根据6个水样所测得的剩余浊
度值，以及水样絮凝沉淀时现象观察记录的分析，对最佳投药
量所在区间做出判断，缩小实验范围为左右，然后，加药量取............ mL 的浓度C为20 g/L的AL2（SO4）3。重复以上实验步骤。
六、原始数据记录
絮凝剂的投放量与水样的剩余浊度的原始记录见表1，絮凝过程中矶花形成及沉淀过程描述见表2。
表1实验中各个指标的测定数据记录表
剩余浊度
沉淀后PH值
七、数据处理及结果
分别以投药量和剩余浊度作第一次和第二次混凝曲线图。
八、结果分析和讨论
九、思考题和实验注意事项
1、如何根据絮凝曲线图确定药剂的最佳投药量和最佳适用范围?
2、说说该实验絮凝剂的特点、主要优缺点。
3、在絮凝实验中应注意哪些操作方法，对絮凝效果有什么影响?
水处理实验设计—污水的混凝处理实验 一、实验目的 为了深入了解絮凝理论在水处理领域的应用和进一步掌握絮凝剂的特性，针对污染水体进行絮凝沉淀处理实验，观察絮凝沉淀过程并探讨絮凝剂在水处理过程中的最佳添加量。 二、实验要求 1、要求认识几种絮凝剂，掌握其配制方法。 2、观察水处理过程中的絮凝现象，从而加深对絮凝理论的理解。 3、认识絮凝理论对污染水处理的重要意义。 三、实验原理 所谓絮凝剂或者混凝剂是指：凡是能使水溶液中的溶质、胶体或者悬浮物颗粒产生絮状沉淀的水处理剂。天然水或工业污水水中除了含有泥砂、颗粒很细的尘土、腐殖质、淀粉、纤维素、细菌、藻类等微生物。这些杂质与水形成溶胶状态的胶体微粒，由于布朗运动和静电排斥力而呈现沉降稳定性和聚合稳定性，通常不能利用重力自然沉降的方法除去，必须加入絮凝剂以破坏溶胶的稳定性，使细小的胶体微粒凝聚再絮凝成较大的颗粒而沉淀。 絮凝机理一般有三种： （1）电解质对双电层的作用（图1） 水中的悬浮物或固体微粒通常呈胶体状态分布，它们具有巨大的比表面，可吸附液体中的正离子或负离子或极性分子，使固液两相界面上的电荷分布不均匀而产生电位差。加入电解质，使固体颗粒的表
面形成的双电层有效厚度减少，使德华引力占优势而达到彼此吸引，最后达到凝聚。 （2）吸附架桥作用机理(图2) 当加入少量高分子电解质时，由于胶粒对高分子物质有强烈的吸附作用，高分子长链一端吸附在一个胶粒表面上，另一端又被其他胶粒吸附，形成一个高分子链状物。高分子长链像各胶粒间的桥梁，将胶粒联结在一起形成絮凝体，最终沉降。 （3）沉淀物卷扫作用机理（图3） 当水中加入较多的铝盐或铁盐等药剂后，在水中形成高聚合度的氢氧化物，可以吸附卷带水中胶粒而沉淀。 图1 固体微粒的双电层结构
实验方案 为满足目前纺织染整行业印染废水排放标准的要求，原有的处理工艺已无法满足当前的排放要求，需要对其进行提标改建。从而达到更低的排放要求。由于当前污水处理车间占地面积有限，新建场地较少。根据目前的实际情况，设计了如下小试实验方案： 方案1：基于完全混合活性污泥，根据镜检污泥结构、实际生化池泡沫等问题提出的PACT工艺，即：通过向活性污泥中投加粉末活性炭。一方面，改善污泥结构；另一方面，对生化池泡沫起到一定的吸附消泡，提高污水处理效果的方法。 控制节点：主要对活性炭的加入量以及污泥浓度等进行调控，连续运行观察试验效果及处理效率。 所需材料：活性炭 方案2：由于粉末活性炭的比表面积大，孔隙率小；吸附作用占主体；并且随着实验的进行，活性炭逐渐趋于饱和。受活性炭再生困难的影响，活性炭与活性污泥完全混合，随污泥排放逐渐流失，进而失去其可持续效果。针对此情况，提出向小试实验中投加悬浮载体，形成MBBR工艺，对污水进行强化处理。该
工艺是活性污泥法与生物膜法的结合，集活性污泥法运转灵活，生物膜法污泥浓度高、生物相丰富、可有效避免污泥膨胀等优势相结合。 控制节点与关键：启动过程填料添加过程，分次添加，每次添加以不拥堵为准，均匀分布于废水中，静置30 min；曝气，静置；添加填料（填料填充比例按照30%）；运行过程按照活性污泥法，污泥浓度与活性污泥法一致。填料无须冲洗；生化池出口以滤网或筛网拦截悬浮轻质填料；主要观察试验处理效果。 所需材料：轻质悬浮载体填料（鲍尔环、多面空心球、花环填料、全新PP 悬浮生物填料等）
方案3：从污水处理的整个污水处理工艺单元来看，退浆水经过了厌氧处理，进入调节池，然后与东西进水混合，由于东西进水的成分中依然含有一些难降解的成分需要进行预处理，建议对调节池的出水进行水解酸化处理后，然后进入后续单元；小试装置基于此原理设计了以调节池作为进水的实验流程。
实验一活性炭吸附实验 1. 2.间歇吸附和连续流吸附相比，吸附容量q和N是否相等？怎样通过实验求出N值？ 答：间歇吸附指定量的吸附剂和定量的溶液经过长时间的充分接触而达到平衡。间歇吸附平衡的测定方法有：(1)保持气相的压力不变，经过一段时间吸附后，测定气体容积减少值的容量法；(2)吸附剂和气体充分接触，测定吸附剂重量增加值的重量法 2.通过本实验、你对活性炭吸附有什么结论性意见？本实验如何进一步改进？ 答：通过本实验，可以得出结论:在一定程度内，吸附作用的去除率随着吸附剂的增加而增大，当到达某一个值时，去除率的增大不再明显，我对活性炭吸附的意见是:找到那个转折点，尽可能的保障投入有效。 实验二混凝实验 1. 2.根据最佳投药量实验曲线，分析沉淀水浊度与混凝剂加注量的关系 答：在一定范围内，混凝效果随混凝剂的投加量增加而增大，超过一定剂量时，效果反而减小。 2.本实验与水处理实际情况有哪些区别？如何改进？ 答：（1）水环境的温度因素没有考虑进去，需多设一个因素（2）水平梯度跨越过大，可能最佳条件在梯度中间值。可在两个最佳条件范围内再设细分梯度，进行试验（3）实际环境中污水的污染物质种类多样，不单单是土壤颗粒，所以最好的水样，应该取自污水处理厂处理前的水。 实验三压力溶气气浮实验 1. 2.气浮法与沉淀法有什么相同之处？有什么不同之处？ 答：（1）两者都是污水初期处理的物理方法。用来去除污水中的悬浮固体。 （2）气浮法通过向池内鼓气，使憎水的悬浮颗粒与气泡相吸附结合，使其整体密度变小，上浮，再通过刮渣机除去。沉淀法是通过悬浮颗粒的自由沉淀和絮凝作用，在重力作用下下沉。从而与水分离，沉入下层。 实验四曝气设备充氧能力的测定 1.
3.2混凝机理 3.2.1 胶体的凝聚机理 凝聚主要是指胶体脱稳并生成微小聚集体的过程。 压缩双电层作用 根据DLVO理论，加入含有高价态正电荷离子的电解质时，高价态正离子通过静电引力进入到胶体颗粒表面，置换出原来的低价正离子，这样双电层仍然保持电中性，但正离子的数量却减少了，也就是双电层的厚度变薄，胶体颗粒滑动面上的ξ电位降低。 当ξ电位降至0时，称为等电状态，此时排斥势垒完全消失。 ξ电位降至某一数值使胶体颗粒总势能曲线上的势垒Emax=0，胶体颗粒即发生聚集作用，此时的ξ电位称为临界电位ξk。 叔采-哈代法则：起聚沉作用的主要是反离子，反离子的价数越高，其聚沉效率越高。 聚沉值：在指定情形下使一定量的胶体颗粒聚沉所需的电解质的最低浓度，以mmol/dm3为单位。一般情况下，聚沉值与反离子价数的六次方成反比，即符合：
(3.1) 双电层压缩机理不能解释加入过量高价反离子电解质引起胶体颗粒电性改变符号而重新稳定的现象，也解释不了与胶体颗粒代相同电荷的聚合物或高分子有机物也有好的聚集效果的现象。 吸附—电性中和 胶体颗粒表面吸附异号离子、异号胶体颗粒或带异号电荷的高分子，从而中和了胶体颗粒本身所带部分电荷，减少了胶粒间的静电引力，使胶体颗粒更易于聚沉。 驱动力包括静电引力、氢键、配位键和范德华力等。 可以解释水处理中胶体颗粒的再稳定现象。 吸附架桥作用（Bridging） 分散体系中德胶体颗粒通过吸附有机物或无机高分子物质架桥连接，凝集为大的聚集体而脱稳聚沉。 ①. 长链高分子架桥 ②. 短距离架桥 三种类型： ①. 胶粒与不带电荷的高分子物质发生架桥，涉及范德华力、氢键、配位键等吸附力。 ②. 胶粒与带异号电荷的高分子物质发生架桥，除范德华力、氢键、配位键外，还有电中和作用。 ③. 胶粒与带同号电荷的高分子物质发生架桥，“静电斑”作用 胶体保护示意图 网捕—卷扫作用 投加到水中的铝盐、铁盐等混凝剂水解后形成较大量的具有三维立体结构的水合金属氧化物沉淀，当这些水合金属氧化物体积收缩沉降时，象筛网一样将水中胶体颗粒和悬浊质颗粒捕获卷扫下来。 网捕—卷扫作用主要是一种机械作用。 3.2.2 絮凝机理
浅谈水处理的混凝方法与混凝剂(一) 论文关键词:水处理混凝硫酸铝聚合氯化铝聚合硫酸铁聚丙烯酰胺论文摘要:在诸多的水处理方法中,混凝法是一种最常用的水处理物化方法。这种方法是通过向水中加入混凝剂而使胶体脱稳产生絮凝,从而去除污染物的方法。影响混凝的因素有很多,比如温度、PH值、水力条件、絮凝剂投加量和性质等,调节好这些因素能达到很高的去除效果。 0引言 在工业废水和生活废水处理中,有一种很重要的物化处理方法:混凝法。这种水处理方法应用广泛,各种污染指标去除率高。下面对这一方法进行简单介绍。 1混凝法 1.1混凝法的概念在天然水中和各种废水中,物质在水中存在的形式有三种:离子状态、胶体状态和悬浮状态。一般认为,颗粒粒径小于1nm的为溶解物质,颗粒粒径在1~100nm的为胶体物质,颗粒粒径在100nm~1mm为悬浮物质。其中的悬浮物质是肉眼可见物,可以通过自然沉淀法进行去除;溶解物质在水中是离子状态存在的,可以向水中加入一种药剂使之反应生成不溶于水的物质,然后用自然沉淀法去除掉;而胶体物质由于胶粒具有双电层结构而具有稳定性,不能用自然沉淀法去除,需要向水中投加一些药剂,使水中难以沉淀的胶体颗粒脱稳而互相聚合,增加至能自然沉淀的程度而去除。这种通过向水中加入药剂而使胶体脱稳形成沉淀的方法叫混凝法,所投加的药剂叫混凝剂。 1.2混凝的基本原理废水中的胶体物质具有巨大的比表面积,可以吸附液体介质中的正离子或负离子或极性分子等,使固液两相界面上的电荷呈不平衡分布,在界面两边产生电位差,这就是胶体微粒的双电层结构。形成双电层结构的微粒的整个胶体结构就称为胶团,整个胶团是电中性的。胶团中心是带有电荷的固体微粒本身,称为胶核。胶核所带电荷的符号就是胶体所带电荷的符号。胶体微粒之所以能在水中保持稳定性,原因在于胶体粒子之间的静电斥力(胶体常常带有同种电荷而具有斥力)、胶体表面的水化作用及胶粒之间相互吸引的范德华力共同作用。胶体微粒带电越多,其电位就越大,带电荷的胶粒和反离子与周围水分子发生水化作用越大,水化壳也越厚,越具有稳定性。向水中投加药剂,使胶体失去稳定性而形成微小颗粒,而后这些均匀分散的微小颗粒再进一步形成较大的颗粒,从液体中沉淀下来,这个过程称为凝聚。凝聚有以下几方面的作用: 1.2.1压缩双电层与电荷的中和作用。加入电解质,使固体微粒表面形成的双电层有效厚度减小,从而范德华力占优势而达到彼此吸引形成凝聚;或者加入电不同电荷的固体微粒,使不同电荷的粒子由于静电吸引而彼此吸引,最后达到凝聚。 1.2.2高分子絮凝剂的吸附架桥作用。高分子絮凝剂的碳碳单键一般情况下是可以旋转的,再加上聚合度较大,即主链较长,在水介质中主链是弯曲的。在主链的各个部位吸附了很多固体颗粒,就象是为固体颗粒架了许多桥梁,让这些固体颗粒相对地聚集起来形成大的颗粒。 1.2.3絮体的网捕作用。有些混凝剂(如铝盐或铁盐)有水中形成高聚合度的多羟基化合物的絮体,在沉淀过程中可以吸附卷带水中胶体颗粒共同沉淀,此过程称为絮凝剂的网捕作用。 2几种常见的混凝剂 常用的混凝剂有无机絮凝剂、有机高分子絮凝剂、生物絮凝剂等。无机絮凝剂主要产品有硫酸铝、聚合氯化铝、三氯化铁、硫酸亚铁和聚合硫酸铁、聚合硅酸铝、聚合硅酸铁、聚合氯化铝铁、聚合硅酸铝铁和聚合硫酸氯化铝等。有机高分子絮凝剂以聚丙烯酰胺类产品为代表,生物絮凝剂是一类由微生物产生的具有絮凝能力的高分子有机物,主要有蛋白质、黏多糖、纤维素和核酸。下面简单介绍几种常用的混凝剂。 2.1硫酸铝(AS)无水硫酸铝是无色结晶,易溶于水,常温下硫酸铝以含十八水合物最为稳定。Al2(SO4)3·18H2O是具有光泽的无色颗粒或粉末晶体,极易溶于水,水溶液呈酸性(PH2.2聚合氯化铝(又称碱式氯化铝PAC)聚合氯化铝是应用最广泛的一种絮凝剂,它的固体呈无色至黄色
水处理实验报告-混凝实验 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～一般形成广西民族大学水污染控制工程实验报告 2012 年 6 月 10 日絮凝体。消除或降低胶体颗粒稳定因素的过程叫脱稳。脱稳后的胶粒～在一定 姓名实验混凝的水利条件下～才能形成较大的絮凝体～俗称矾花～自投加混凝剂直至形成矾 名称实验投加混凝剂的多少～直接影响混凝效果。水质是千变万化的～最花的过程叫混凝。同组者 佳的投药量各不相同～必须通过实验方可确定。实验目的: 在水中投加混凝剂如 A1(SO)、 FeCl后～生成的AI、 Fe的化合物对胶体的脱1、通过实验学会求一般天然水体最佳混凝条件,包括投药量、PH、水流速度梯度,的2433 稳效果不仅受投加的剂量、水中胶体颗粒的浓度、水温的影响～还受水的 pH 值影响。基本方法。 如果pH值过低(小于4)～则混凝剂水解受到限制～其化合物中很少有高分子物质存在～2、加深对混凝机理的理解。 絮凝作用较差。如果pH值过高(大于9—10)～它们就会出现溶解现象～生成带负电荷实验原理: 的络合离子～也不能很好地发挥絮凝作用。混凝阶段所处理的对象主要是水中悬浮物和胶体杂质～是水处理工艺中十分重要的
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～一个环节。水中较大颗粒悬浮物可在自身重力作用下沉降～而胶体颗粒不能靠自然沉降 水流速度梯度G值的大小起着主要的作用。得以去除。胶体表面的电荷值常用电动电位ξ表示～又称为Zeta电位。一般天然水中的胶体 颗粒的Zeta电位约在-30mV以上～投加混凝剂之后～只要该电位降到-15mV左右即可得到较好的实验步骤及装臵图: 混凝效果。相反～当电位降到零～往往不是最佳混凝状态。因为水中的胶体颗粒主要是带负1.最佳投药量实验步骤 电的粘土颗粒。胶体间存在着静电斥力～胶粒的布朗运动～胶粒表面的水化作用～使胶,1,、用6个1000mL的烧杯～分别取1000mL原水～放臵在实验搅拌机平台上, 粒具有分散稳定性～三者中以静电斥力影响最大～若向水中投加混凝剂能提供大量的正,2,、确定原水特征～即测定原水水样混浊度、 pH值、温度。离子～能加速胶体的凝结和沉降。水化膜中的水分子与胶粒有固定联系～具有弹性较高,3,、确定形成矾花所用的最小混凝剂量。,混凝剂A、B,方法是通过慢速搅拌烧杯的粘度～把这些水分子排挤出去需克服特殊的阻力～这种阻力阻碍胶粒直接接触。有些中200mL原水～并每次增加1mL混凝剂的投加量～逐滴滴入200mL原水杯中直到出现水化膜的存在决定于双电层状态。若投加混凝结降低ζ电位～有可能是水化作用减弱～矾花为止。这时的混凝剂量作为形成矾花的最小投加量, 混凝剂水解后形成的高分子物质在胶粒与胶粒之间起着吸附架桥作用。即使ζ电位没 有 ,4,、确定实验时的混凝剂投加量。根据步骤3得出的形成矾花的最小混凝剂投加量～ 取其1,3作为1号烧杯的混凝剂投加量～取其2倍作为6号烧杯的混凝剂投加量～用
实验一混凝 一、实验目的 1、了解混凝的现象及过程，净水作用及影响混凝的主要因素； 2、学会求水样最佳混凝条件（包括投药量、pH值、水流速度梯度）的基本方 法； 3、了解助凝剂对混凝效果的影响。 二、实验原理 胶体颗粒带有一定电荷，它们之间的电斥力是胶体稳定性的主要因素。胶体表面的电荷值常用电动电位ξ表示，又称为Zeta电位。Zeta电位的高低决定了胶体颗粒之间斥力的大小和影响范围。一般天然水中的胶体颗粒的Zeta电位约在-30mV以上，投加混凝剂之后，只要该电位降到-15mV左右即可得到较好的混凝效果。相反，当Zeta电位降到零，往往不是最佳混凝状态。 投加混凝剂的多少，直接影响混凝效果。水质是千变万化的，最佳的投药量各不相同，必须通过实验方可确定。 在水中投加混凝剂如Al2(SO4)3、FeCl3后，生成的Al(III)、Fe(III)化合物对胶体的脱稳效果不仅受投加的剂量、水中胶体颗粒的浓度、水温的影响，还受水的pH值影响。如果pH值过低（小于4），则混凝剂水解受到限制，其化合物中很少有高分子物质存在，絮凝作用较差。如果pH值过高（大于9-10），它们就会出现溶解现象，生成带负电荷的络合离子，也不能很好地发挥絮凝作用。 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。在混凝搅拌实验中，水流速度梯度G值可按下式计算： G= 式中：P—搅拌功率（J/s）； μ—水的粘度（Pa·s）； V—被搅动的水流体积（m3）； 本实验G值可直接由搅拌器显示板读出。 当单独使用混凝剂不能取得预期效果时，需投加助凝剂以提高混凝效果。助凝剂通常是高分子物质，作用机理是高分子物质的吸附架桥，它能改善絮凝体结构，促使细小而松散的絮粒变得粗大而结实。 三、实验设备 1、梅宇SC2000-6智能型六联搅拌机（附6个1000ml烧杯）；
水处理实验问答题
实验一活性炭吸附实验 1.间歇吸附和连续流吸附相比，吸附容量q?和N?是否相等？怎样通过实验求出N?值？ 答：间歇吸附指定量的吸附剂和定量的溶液经过长时间的充分接触而达到平衡。间歇吸附平衡的测定方法有：(1)保持气相的压力不变，经过一段时间吸附后，测定气体容积减少值的容量法；(2)吸附剂和气体充分接触，测定吸附剂重量增加值的重量法 2.通过本实验、你对活性炭吸附有什么结论性意见？本实验如何进一步改进？答：通过本实验，可以得出结论:在一定程度内，吸附作用的去除率随着吸附剂的增加而增大，当到达某一个值时，去除率的增大不再明显，我对活性炭吸附的意见是:找到那个转折点，尽可能的保障投入有效。 实验二混凝实验 1.根据最佳投药量实验曲线，分析沉淀水浊度与混凝剂加注量的关系 答：在一定范围内，混凝效果随混凝剂的投加量增加而增大，超过一定剂量时，效果反而减小。 2.本实验与水处理实际情况有哪些区别？如何改进？ 答：（1）水环境的温度因素没有考虑进去，需多设一个因素（2）水平梯度跨越过大，可能最佳条件在梯度中间值。可在两个最佳条件范围内再设细分梯度，进行试验（3）实际环境中污水的污染物质种类多样，不单单是土壤颗粒，所以最好的水样，应该取自污水处理厂处理前的水。 实验三压力溶气气浮实验
1.气浮法与沉淀法有什么相同之处？有什么不同之处？ 答：（1）两者都是污水初期处理的物理方法。用来去除污水中的悬浮固体。（2）气浮法通过向池内鼓气，使憎水的悬浮颗粒与气泡相吸附结合，使其整体密度变小，上浮，再通过刮渣机除去。沉淀法是通过悬浮颗粒的自由沉淀和絮凝作用，在重力作用下下沉。从而与水分离，沉入下层。 实验四曝气设备充氧能力的测定 1.试比较不同的曝气方式，你认为哪一种比较好？ 答： 2.比较数据整理方法，哪一种误差小些？ 答： 3.Cs值偏大或偏小对实验结果的影响如何？ 答：Cs值偏大或者偏小，实验结束的时间与实质上的时间不一样，氧的总传递系数会有误差，设备的充氧能力有偏差。 实验五 1.滤层内有空气时对过滤，冲洗有什么影响？ 答：滤层有气泡减小了滤层的空隙率，使水头损失加大，过滤周期延长，滤层截污容量减小。反冲洗时有大量气泡冒出，俗称气阻。使滤池水头损失增加过快，缩短工作周期。还可能使滤层产生裂缝，产生水流短路，降低出水质量，或导致漏沙。 2.当原水浊度一定时，采取哪些措施，能降低处滤水的出水浊度？
膜法水处理实验（一）——超滤膜通量测量 一、 实验目的 （1） 掌握中空纤维超滤膜通量测量的标准方法。 （2） 理解中空纤维超滤膜过滤过程中的膜污染现象。 （3） 掌握中空纤维膜组件运行过程跨膜压差的调控方法。 （4） 根据Darcy 定律计算中空纤维膜过滤阻力。 二、 实验原理 通量是指在一定流速、温度、压力下，单位时间、单位膜面积的液体（或气体）透过量，是衡量膜组件性能及运行状况的重要参数。根据上述定义，膜通量可由式（1）计算 Q J At = （1） 其中，F 表示通量，m 3/(m 2?h)；Q 表示液体（或气体）透过量，m 3；A 表示膜 面积，m 2；t 表示收集透过液体（或气体）的时间，h 。对于液体，透过量通常通过直接测量一段时间内透过膜的液体体积或质量的方法获得。 在超滤进行的过程中，由于膜孔对水溶液中溶质或悬浮物的截留和吸附作用，以及溶质的浓差极化作用或凝胶层的形成，均会导致超滤过滤性能的下降，即在恒压操作下表现为膜通量的下降而在恒流操作下表现为跨膜压差的升高。这就是所谓的膜污染现象，是膜过滤过程中不可避免的现象。 根据形成膜污染的原因，膜过滤阻力可表示为： t m p f m p ef if m c if R R R R R R R R R R R =++=+++=++ （2） 其中，R t 表示膜过滤过程的总阻力；R m 表示清洁膜的固有阻力；R p 表示浓差极化阻力；R f （=R ef + R if ）表示污染阻力；R ef 表示凝胶层阻力；R if 表示内部污染阻力；R c （=R p + R ef ）表示沉淀阻力。 以Darcy 定律为基础得出下列过滤通量的表达式： () t m p ef if P P J R R R R R μμ??= = +++ （3） 其中，μ表示溶液的粘度，Pa ?s ，24 °C 时纯水粘度μw =9.186×10-4 Pa ?s 。J 0表示新膜纯水通量，J 1表示过滤原水的稳定通量，J 2表示纯水冲洗后的纯水通量，J 3表示刷洗后的纯水通量。 0m w P J R μ?= （4）
水污染控制工程实验指导书 环境工程教研室
实验一活性污泥形态及生物相的观察 一、实验目的 1、通过显微镜直接观察活性污泥菌胶团和原生动物，掌握用形态学的方法来判别菌胶团 的形态、结构，并据此判别污泥的形态； 2、掌握识别原生动物的种属以及用原生动物来间接评定活性污泥质量和污水处理效果的 方法。 二、实验原理 在活性污泥法中起主要作用的是由各种微生物组成混合体——菌胶团，细菌是菌胶团的主体，活性污泥的净化能力和菌胶团的组成和结构密切相关。 活性污泥菌胶团的微生物中除细菌外，还有真菌、原生动物和后生动物等多种微生物群体，当运行条件和环境因素发生变化时，原生动物种类和形态亦随之变化。若游泳型或固着型的纤毛类大量出现时，说明处理系统运行正常。因此，原生动物在某种意义上可以用来指示活性污泥系统的运行状况和处理效果。通过菌胶团的形状、颜色、密度以及有无丝状菌存在还可以判断有无污泥膨胀的倾向等。因此用显微镜观察菌胶团是监测处理系统运行的一项重要手段。 三、实验步骤 1、调试显微镜。 2、取活性污泥法曝气池混合液一小滴，放在洁净的载玻片中央(如混合液中污泥较少，可 待其沉淀后．取沉淀的活性污泥一小滴放在载玻片上；如混合液中污泥较多．则应稀释后进行观察)。 3、盖上盖玻片，即制成活性污泥压片标本。在加盖玻片时，要先使盖玻片的一边接触水 滴，然后轻轻放下，否则会形成气泡、影响观察。 4、把载玻片放在显微镜的载物台上，将标本放在圆孔正中央，转动调节器，对准焦距， 进行观察。 5、观察生物相全貌，注意污泥絮粒的大小、结构的松紧程度、菌胶团和丝状菌必立即生 长情况，并加以记录和必要的描述，观察微型动物的种类、活动状况。进一步观察微型动物的结构特征。如纤毛虫的运动情况、菌胶团细菌的胶原薄厚及色泽、丝状菌菌丝的生长情况等，画出所见原生动物和菌胶团等微生物形态草图。 四、实验结果与分析 1、记录观察所取污泥的形状、结构、有无丝状菌、原生动物的情况。 2、分析环境因素对污泥形态及生物相的影响。
水处理的混凝方法与混凝剂 发表时间：2009-05-22T09:15:35.263Z 来源：《中小企业管理与科技》2009年5月上旬刊供稿作者：张丽娟[导读] 在诸多的水处理方法中，混凝法是一种最常用的水处理物化方法。摘要：在诸多的水处理方法中，混凝法是一种最常用的水处理物化方法。这种方法是通过向水中加入混凝剂而使胶体脱稳产生絮凝，从而去除污染物的方法。影响混凝的因素有很多，比如温度、PH值、水力条件、絮凝剂投加量和性质等，调节好这些因素能达到很高的去除效 果。 关键词：水处理混凝硫酸铝聚合氯化铝聚合硫酸铁聚丙烯酰胺0 引言 在工业废水和生活废水处理中，有一种很重要的物化处理方法：混凝法。这种水处理方法应用广泛，各种污染指标去除率高。下面对这一方法进行简单介绍。 1 混凝法 1.1 混凝法的概念在天然水中和各种废水中，物质在水中存在的形式有三种：离子状态、胶体状态和悬浮状态。一般认为，颗粒粒径小于1nm的为溶解物质，颗粒粒径在1~100nm的为胶体物质，颗粒粒径在100nm~1mm为悬浮物质。其中的悬浮物质是肉眼可见物，可以通过自然沉淀法进行去除；溶解物质在水中是离子状态存在的，可以向水中加入一种药剂使之反应生成不溶于水的物质，然后用自然沉淀法去除掉；而胶体物质由于胶粒具有双电层结构而具有稳定性，不能用自然沉淀法去除，需要向水中投加一些药剂，使水中难以沉淀的胶体颗粒脱稳而互相聚合，增加至能自然沉淀的程度而去除。这种通过向水中加入药剂而使胶体脱稳形成沉淀的方法叫混凝法，所投加的药剂叫混凝剂。 1.2 混凝的基本原理废水中的胶体物质具有巨大的比表面积，可以吸附液体介质中的正离子或负离子或极性分子等，使固液两相界面上的电荷呈不平衡分布，在界面两边产生电位差，这就是胶体微粒的双电层结构。形成双电层结构的微粒的整个胶体结构就称为胶团，整个胶团是电中性的。胶团中心是带有电荷的固体微粒本身，称为胶核。胶核所带电荷的符号就是胶体所带电荷的符号。胶体微粒之所以能在水中保持稳定性，原因在于胶体粒子之间的静电斥力（胶体常常带有同种电荷而具有斥力）、胶体表面的水化作用及胶粒之间相互吸引的范德华力共同作用。胶体微粒带电越多，其电位就越大，带电荷的胶粒和反离子与周围水分子发生水化作用越大，水化壳也越厚，越具有稳定性。向水中投加药剂，使胶体失去稳定性而形成微小颗粒，而后这些均匀分散的微小颗粒再进一步形成较大的颗粒，从液体中沉淀下来，这个过程称为凝聚。凝聚有以下几方面的作用：1. 2.1 压缩双电层与电荷的中和作用。加入电解质，使固体微粒表面形成的双电层有效厚度减小，从而范德华力占优势而达到彼此吸引形成凝聚；或者加入电不同电荷的固体微粒，使不同电荷的粒子由于静电吸引而彼此吸引，最后达到凝聚。 1.2.2 高分子絮凝剂的吸附架桥作用。高分子絮凝剂的碳碳单键一般情况下是可以旋转的，再加上聚合度较大，即主链较长，在水介质中主链是弯曲的。在主链的各个部位吸附了很多固体颗粒，就象是为固体颗粒架了许多桥梁，让这些固体颗粒相对地聚集起来形成大的颗粒。 1.2.3 絮体的网捕作用。有些混凝剂（如铝盐或铁盐）有水中形成高聚合度的多羟基化合物的絮体，在沉淀过程中可以吸附卷带水中胶体颗粒共同沉淀，此过程称为絮凝剂的网捕作用。 2 几种常见的混凝剂常用的混凝剂有无机絮凝剂、有机高分子絮凝剂、生物絮凝剂等。无机絮凝剂主要产品有硫酸铝、聚合氯化铝、三氯化铁、硫酸亚铁和聚合硫酸铁、聚合硅酸铝、聚合硅酸铁、聚合氯化铝铁、聚合硅酸铝铁和聚合硫酸氯化铝等。有机高分子絮凝剂以聚丙烯酰胺类产品为代表，生物絮凝剂是一类由微生物产生的具有絮凝能力的高分子有机物，主要有蛋白质、黏多糖、纤维素和核酸。下面简单介绍几种常用的混凝剂。 2.1 硫酸铝（AS）无水硫酸铝是无色结晶，易溶于水，常温下硫酸铝以含十八水合物最为稳定。Al2(SO4)3·18H2O是具有光泽的无色颗粒或粉末晶体，极易溶于水，水溶液呈酸性（PH<=2.5）。工业品为白色或微带灰色的粉末或块状结晶，因可能存在少量的硫酸亚铁而使产品表面发黄。硫酸铝是使用最早的絮凝剂之一。硫酸铝对水中胶体微粒的絮凝过程分为吸附脱稳、沉淀絮凝、吸附沉淀混合区和再稳定四个区域。加入过量的硫酸铝，会形成胶体再稳定而影响絮凝效果。硫酸铝价格便宜，应用较广泛。 2.2 聚合氯化铝（又称碱式氯化铝PAC）聚合氯化铝是应用最广泛的一种絮凝剂，它的固体呈无色至黄色树脂状，易潮解，溶液为无色至黄褐色透明状液体，聚合氯化铝易溶于水并易发生水解，水解过程中伴随有电化学、凝聚、吸附、沉淀等物理化学现象。聚合氯化铝一般是由铝矿土与酸经过酸溶、水解、缩聚等复杂的过程而制成的。相对于硫酸铝而言，聚合氯化铝混凝效果随温度变化较小，形成絮体的速度较快，絮体颗粒和相对密度都较大，沉淀性能好，投加量较小。聚合氯化铝适宜的PH值范围在5-9之间，过量投加一般不会出现胶体的再稳定现象。长期的实践证明，作为絮凝剂，聚合氯化铝优于硫酸铝，很多净水场的硫酸铝已经逐步被聚合氯化铝所替代。聚合氯化铝水溶液呈弱酸性，PH值在5.5-6.0，对设备的腐蚀性很小。 2.3 聚合硫酸铁（PFS）聚全硫酸铁有固体和液体两种形式，液体为红褐色粘稠液，固体为淡黄色或浅灰色的树脂状的颗粒。在产品的储存的使用过程中，聚合硫酸铁对设备基本无腐蚀作用。聚合硫酸铁投药量低，而且基本不用控制液体的PH值。与铝盐相比，聚合硫酸铁絮凝速度更快，形成的矾花大，沉降速度更快；另外，它还具有脱色、除重金属离子、降低水中COD、BOD浓度的作用；但是其出水容易显黄色。 2.4 聚丙烯酰胺（PAM）按离子特殊性分类，可分为阳离子型、阴离子型、非离子型和两性酰胺四种。阳离子酰胺主要用于水处理，阴离子酰胺主要用于造纸、水处理，两性酰胺主要用于污泥脱水处理。聚丙烯酰胺易溶于冷水，分子量对溶解度影响不大，但高分子量的酰胺浓度超过质量分数10%以后，会形成凝胶状态。溶解温度超过50度，PAM发生分子降解而失去助凝作用。因此溶解聚丙烯酰胺时要用45-50度的温水最为适宜。配制聚丙烯酰胺溶液一般配成质量浓度为0.05-2%，阳离子酰胺粘度较小，可配制成浓度较大的溶液，阴离子酰胺粘度较大，可适当配制成浓度较小的溶液。配制溶液时不可浓度过大，否则不容易控制加药量，容易造成加药过量。聚丙烯酰胺的加入量很小，一般加药量在0.1-2ppm。聚丙烯酰胺溶液用于处理废水时，加药后的絮凝效果与搅拌时间与搅拌有关。当已经形成大块絮凝时，就不要再继续搅拌，否则会使已经形成的较大矾花被打碎，变成细小的絮凝体，影响沉降效果。 3 影响絮凝效果的因素
姓名:_________ 学号: 小组成员: 实验日期:_________ 天气：_____ 实验室温度：_____ 水处理实验一混凝 实验背景: 混凝过程是现代城市给水和工业废水处理工艺研究中不可缺少也是最关键的前置单元操作环节之一。在原水和废水中都存在着数量不等的胶体粒子，如粘土、矿物质、二氧化硅或工业生产中产生的碎屑等，它们悬浮在水中造成水体浑浊，混凝工艺是针对水中的这些物质处理的过程。混凝可去除的悬浮物颗粒直径范围在：1nm~0.1μm(有时认为在1μm)。通过实验摸索混凝过程各参数的最佳值，对于获得良好的混凝效果至关重要。 实验目的： 1．了解混凝的现象及过程，观察矾花的形成； 2．了解混凝的净水作用及主要影响因素； 3．了解助凝剂对混凝效果的影响； 4．探求水样最佳混凝条件(包括投药种类、投药量、pH值、水流速度梯度等)。 实验原理： 天然水体中存在大量的胶体颗粒是水产生浑浊现象的原因之一，胶体的布朗运动、胶体表面的水化作用以及胶体之间的静电斥力，其中胶体间的静电斥力起着主要作用，使得胶体具有分散稳定性。因此，通过自然沉淀的方法不能去除。
胶体颗粒表面带有一定的电荷，采用电动电位ζ（Zeta电位）表示，ζ电位的高低决定了胶体颗粒间静电斥力的大小以及影响范围。天然水体中胶体颗粒的ζ电位约在-30mV以上，向水中投加混凝剂从而提供大量的正离子，能够压缩胶体的双电层结构，使胶体脱稳从而凝结和沉降，通常ζ电位降到-15mV时胶体脱稳。随着ζ电位降低，胶体的水化作用也逐渐减弱，混凝剂水解形成的高分子物质在胶粒间起到吸附架桥的作用，提高混凝效果，混凝剂水解后形成的高分子物质也能起到吸附作用，形成絮凝体。 脱稳后的胶粒在一定的水力作用下形成较大的絮凝体，称为矾花，直径较大密度也较大的矾花容易下沉。胶体脱稳聚集形成矾花，这一过程需要消耗能量，水流速度梯度G值起着主要的作用，它反映了单位时间内单位体积水消耗的能量的多少。G值的表达式如下： 式中： P ：搅拌功率（J/S） μ：水的粘度（Pa·s） V ：被搅动的水流体积 式中G值可以直接由搅拌器显示板读出。粒径越大的矾花在水流的作用下抗剪强度较低，因此随着实验过程中矾花不断长大，G值应逐渐较小。 混凝剂的种类以及投加量的多少将直接影响混凝效果。处理不同水质，不同种类的混凝剂的投加量也不同，需经过相关实验进行确定。 仪器与试剂： 深圳中润混凝实验搅拌仪(附6个1000ml烧杯)； 梅特勒pH计；温度计；哈希2100浊度仪； 1000ml量筒2个；100ml烧杯6个；10mL移液管2个； 2mL移液管1个；医用50~100mL注射器一个，取样用；洗耳球1个。 硅藻土，配制浊度在100-200度左右悬浊液开展混凝实验； 精制硫酸铝Al2(SO4)3·18H2O溶液， 10 g/L； 氯化铁FeCl3·6H2O溶液， 10 g/L； 聚合氯化铝[Al2(OH)mCl6-m]n溶液（PAC）， 10 g/L； 聚丙烯酰胺PAM溶液， 1g/L (助凝剂 )；
水处理实验问答题 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】
实验一活性炭吸附实验 1.间歇吸附和连续流吸附相比，吸附容量q?和N?是否相等？怎样通过实验求出N?值？ 答：间歇吸附指定量的吸附剂和定量的溶液经过长时间的充分接触而达到平衡。间歇吸附平衡的测定方法有：(1)保持气相的压力不变，经过一段时间吸附后，测定气体容积减少值的容量法；(2)吸附剂和气体充分接触，测定吸附剂重量增加值的重量法 2.通过本实验、你对活性炭吸附有什么结论性意见？本实验如何进一步改进？答：通过本实验，可以得出结论:在一定程度内，吸附作用的去除率随着吸附剂的增加而增大，当到达某一个值时，去除率的增大不再明显，我对活性炭吸附的意见是:找到那个转折点，尽可能的保障投入有效。 实验二混凝实验 1.根据最佳投药量实验曲线，分析沉淀水浊度与混凝剂加注量的关系 答：在一定范围内，混凝效果随混凝剂的投加量增加而增大，超过一定剂量时，效果反而减小。 2.本实验与水处理实际情况有哪些区别？如何改进？ 答：（1）水环境的温度因素没有考虑进去，需多设一个因素（2）水平梯度跨越过大，可能最佳条件在梯度中间值。可在两个最佳条件范围内再设细分梯度，进行试验（3）实际环境中污水的污染物质种类多样，不单单是土壤颗粒，所以最好的水样，应该取自污水处理厂处理前的水。 实验三压力溶气气浮实验 1.气浮法与沉淀法有什么相同之处？有什么不同之处？ 答：（1）两者都是污水初期处理的物理方法。用来去除污水中的悬浮固体。 （2）气浮法通过向池内鼓气，使憎水的悬浮颗粒与气泡相吸附结合，使其整体密度变小，上浮，再通过刮渣机除去。沉淀法是通过悬浮颗粒的自由沉淀和絮凝作用，在重力作用下下沉。从而与水分离，沉入下层。 实验四曝气设备充氧能力的测定 1.试比较不同的曝气方式，你认为哪一种比较好？ 答： 2.比较数据整理方法，哪一种误差小些？ 答： 3.Cs值偏大或偏小对实验结果的影响如何？ 答：Cs值偏大或者偏小，实验结束的时间与实质上的时间不一样，氧的总传递系数会有误差，设备的充氧能力有偏差。 实验五 1.滤层内有空气时对过滤，冲洗有什么影响？ 答：滤层有气泡减小了滤层的空隙率，使水头损失加大，过滤周期延长，滤层截污容量减小。反冲洗时有大量气泡冒出，俗称气阻。使滤池水头损失增加过快，缩短工作周期。还可能使滤层产生裂缝，产生水流短路，降低出水质量，或导致漏沙。 2.当原水浊度一定时，采取哪些措施，能降低处滤水的出水浊度？ 答：浊度主要是水中的杂质以及悬浮物颗粒多的缘故，因此如果水的浊度大，则投加絮凝剂明矾、聚合铝、聚合物等，然后沉淀过滤到要求的浊度;若浊度小，则通过用活性炭过滤或者超滤等方法降低浊度。降低过滤材料粒径，降低过滤流速。加入混凝剂，延长沉淀时间。 3.冲洗强度为何不宜过大？
1.指标：在实验中用来衡量实验效果好坏所采用的标准。 2.水平：因素在实验中所处的不同状态，可能引起指标变化，因素变化的各种状态叫作因素的水平。 3.因素：对实验有影响的条件。 4.系统误差：是指在一定的条件下多次测量同一数值时，误差的数值保持不变或按某一规律变化的误差。 5.随机误差：又称偶然误差，测量值总是有稍许变化且变化不定，误差时大、时小、时正、时负，其来源可能是：人的感官分辨能力不同，环境干扰等等。 6.过失误差：由于实验时使用的仪器不合理或粗心大意、精力不集中、记错数据而引起的。 7.加权平均值：即将各数值乘以相应的单位数，然后加总求和得到总体值，再除以总的单位数。 8.离群数据：通常我们将个别偏差大的、不是来自同一个发布总体的，对实验结果有明显的影响的测量数据称为离群数据。 9.相关分析：在一元线性回归会分析中，引进相关系数γ，是解决线性关系能否真正反映两个变量间的客观规律的数学方法。 10.时间混合水样:指在同一日，同一工作时间或一个相对较长周期内，平均情况按照流量的大小比例取水样的量，所取水样均匀混合，观察平均浓度最宜。 11.可疑数据：可能影响实验结果，但尚未证明确定的离群数据的测量数据。 12.显著性水平：统计检验中给定的很小的概率α，它表示要否定一个假设所犯错误的概率有多大。13．实验设计：根据实验中不同问题，在实验前利用数学原理科学合理编排实验的过程，以求迅速找到最佳实验条件，揭示出事物内在规律，达到节省人力、财力的目的。 14.精密度概念及其表示方法？答：在控制条件下用一个均匀试样反复试验，所测得数据之间重复的（一致的）程度。反映分析方法或分析测量系统的偶然误差的大小；精密度常用极差、平均偏差和相对平均偏差、标准偏差和相对标准偏差表示。 15.实验数据分析处理的三个具体过程及其内容是什么？答：误差分析，目的在于确定实验直接测量值和间接测量值误差的大小，数据可靠性的大小，从而判断数据准确度是否符合工程实践要求；数据处理，根据误差分析理论对原始数据进行筛选，剔除极个别不合理的数据，保证原始数据的可靠性，以供下一步数据处理之用；数据分析，是将上述整理所得数据，利用数理统计知识，分析数据特点及各变量主次，确定供变量间的关系，并用图形、表格或经验公式表达。 16.正交实验设计中正交表L9(3)4的各符号，数字及其实验中的具体含义是什么？答：“L”代表，“9”表示横行数，即要做实验的次数，“4”表示表中的直列数即最多允许安排的因素个数，“3”表示表中每列的数字，即因素的水平数，L9(3)4 的含义是做9次实验，最多可参考4个3水平的因素。 17.极差R值概念及其意义?答：极差就是最大值与最小值之差。极差R是一个最简单的分散特征参数，是一组实验数据中极大值与极小值之差，可以度量数据波动的大小，他具有计算简便的优点，但由于他没有充分利用全部数据提供的信息，而是过于依赖个别实验数据，故代表性较差，反映实验情况的精度较差。 18.标准误差及其表达式和含义？答：标准误差是反映实验数据与均值之间的平均差距的特征数，这个差距越大，表明实验所取数据越分散，反之则表明越集中。表达式：指各测量值与算术平均值差值的平方和的平均值的平方根。意义：标准误差对测试中的较大误差和较小误差比较灵敏，故是表示精密度比较好的方法，是表明实验数据分散程度的特征参数。小s = √（1/n-1）∑i=1（xi －x ˉ）= √大S/n-1 19.简述最小二乘法？答：最小二乘法——要求n个数据的绝对误差的平方和达到最小。即选择适当的a与b值，使Q=最小值（yi 上的∧表示是计算值的估计值），即用求极值的方法求出a与b值，并建立方程。b称回归系数，a称截距。 20.简述用于一组测量值的离群数据的检验方法---3σ法则？答：实验数据的总体是正态分布（一般实验数据多为此分布）时，先计算出数列标准误差，求其极限误差Kσ=3σ，此时测量数据落于x-±3σ范围内的可能性为99.7%，也就是说，落于此区间外的数据只有0.3%的可能性，这在一般测量次数不多的实验中是不易出现的，若出现了这种情况则可认为是由于某种错误造成的，因此这些特殊点的误差超过极限误差后，可以舍弃。一般把依次进行可疑数据取舍的方法。
姓名: _ 一学号： 小组成员： 实验日期: ___________ 天气: ____________ 实验室温度: __________ 水处理实验一混凝 实验背景： 混凝过程就是现代城市给水与工业废水处理工艺研究中不可缺少也就是最关键得前置单元操作环节之一。在原水与废水中都存在着数量不等得胶体粒子，如粘土、矿物质、二氧化硅或工业生产中产生得碎屑等，它们悬浮在水中造成水体浑浊，混凝工艺就是针对水中得这些物质处理得过程?混凝可去除得悬浮物颗粒直径范围在：1nm-0、1卩m（有时认为在1^m）。通过实验摸索混凝过程各参数得最佳值，对于获得良好得混凝效果至关重要. 实验目得： 1 .了解混凝得现象及过程，观察矶花得形成； 2. 了解混凝得净水作用及主要影响因素； 3. 了解助凝剂对混凝效果得影响； 4. 探求水样最佳混凝条件（包括投药种类、投药量、p H值、水流速度梯度等）。 实验原理： 天然水体中存在大量得胶体颗粒就是水产生浑浊现象得原因之一，胶体得布朗运动、胶体表面得水化作用以及胶体之间得静电斥力，其中胶体间得静电斥力起着主要作用，使得胶体具有分散稳定性。因此，通过自然沉淀得方法不能去除? 胶体颗粒表面带有一定得电荷,米用电动电位Z （Zeta电位）表示，Z电位得高低决定了胶体颗粒间静电斥力得大小以及影响范围。天然水体中胶体颗粒得Z电位约在-30mV以上,向水中投加混
凝剂从而提供大量得正离子，能够压缩胶体得双电层结构,使胶体脱稳从而凝结与沉降，通常Z电位降到-15mV时胶体脱稳。随着Z电位降低，胶体得水化作用也逐渐减弱，混凝剂水解形成得高分子物质在胶粒间起到吸附架桥得作用, 提高混凝效果, 混凝剂水解后形成得高分子物质也能起到吸附作用，形成絮凝体。 脱稳后得胶粒在一定得水力作用下形成较大得絮凝体，称为矾花, 直径较大密度也较大得矾花容易下沉。胶体脱稳聚集形成矾花，这一过程需要消耗能量, 水流速度梯度G 值起着主要得作用，它反映了单位时间内单位体积水消耗得能量得多少。G值得表达式如下： 式中: P :搅拌功率（J / S） 卩:水得粘度（P a?s） V : 被搅动得水流体积 式中G值可以直接由搅拌器显示板读出。粒径越大得矶花在水流得作用下抗剪强度较低，因此随着实验过程中矶花不断长大，G值应逐渐较小。 混凝剂得种类以及投加量得多少将直接影响混凝效果。处理不同水质, 不同种类得混凝剂得投加量也不同，需经过相关实验进行确定。 仪器与试剂： 深圳中润混凝实验搅拌仪（附6个1000ml烧杯）; 梅特勒p H计;温度计；哈希210 0浊度仪； 1 000ml量筒2个;1 0 0 ml烧杯6个；10m L移液管2个； 2m L移液管1个；医用50~1 0 0mL注射器一个，取样用；洗耳球1个。 硅藻土，配制浊度在10 0－200 度左右悬浊液开展混凝实验； 精制硫酸铝A l 2（S O 4）3 ? 18 H2O溶液,1 0 g/L ; 氯化铁FeC l 3 ? 6H2O容液，10 g/L; 聚合氯化铝[Al 2（OH）mCl—m]n 溶液（P A C）, 10 g/L ; 聚丙烯酰胺P A M溶液，1g /L （助凝剂）； HC l溶液（化学纯）：浓度10% ；
《水处理实验技术》实验教学大纲 课程编号： 课程名称：水处理实验技术/The Experimental Technology of Water Treatment 实验总学时数：16 适用专业：给水排水工程 承担实验室：水处理实验室 一、实验教学的目的和任务 1.水处理方法与原理 包括废水处理方法分类、废水处理方法与原理简介、给水处理方法及原理等。 2. 水处理实验 （1）实验前应预习与实验有关的教材内容和实验指导书，搞清本次 实验目的、实验原理和实验要求，以及本次实验与生产实践的相互关系，做到心中有数。 （2）在实验室要首先弄清实验装置的构造和尺寸，了解有关仪器的 特点、性能和使用方法，使用贵重仪器时需得到教师许可，才能动用。 （3）实验时需严肃认真，一丝不苟。细致地观察实验中的各种现象，并作好记录，通过实验，训练基本操作技能和培养科学的工作作风。 （4）实验结束时，学生先自行检查全部实验记录，再经指导老师审 阅后，方可结束实验。 （5）学生做完实验后，应将所用玻璃器皿和设备等擦洗干净，如不 慎损坏实验室物品，应向教师报告并登记，酌情处理。 （6）按规定格式认真填写实验报告，并按期交出。 二、实验项目及学时分配
三、每项实验的内容和要求 （一）混凝实验 1、内容和要求： 学习混凝工艺基本理论知识，掌握混凝实验基本操作方法，掌握浊度的测定方法。要求熟悉掌握混凝搅拌机的操作，学会选择适当的混合搅拌转速，掌握光电浊度仪测定浊度的方法。 2、实验所用的主要仪器设备，实验所需主要耗材的品种及数量： 定时变速搅拌机，光电浊度仪，秒表，1000毫升烧杯，125毫升水样瓶，10毫升、1毫升移液管，0—50℃温度计，50毫升、100毫升量筒，浓度为1%和10%的硫酸铝溶液或三氯化铁溶液或浓度为0.5%聚合氯化铝溶液，浓度为10%的化学纯盐酸，浓度为10%的化学纯氢氧化钠 （二）絮凝沉淀实验 1、内容和要求： 学习沉淀工艺基本理论知识，掌握絮凝实验基本操作方法，掌握浊度的测定方法。要求熟练掌握絮凝沉淀实验的步骤与测试方法，学习绘制去除百分数等值线并计算沉淀后的总去除率。 2、实验所用的主要仪器设备，实验所需主要耗材的品种及数量： 静置沉淀筒（附搅拌器），光电浊度仪，秒表，125毫升水样瓶，混凝剂溶