1、水 处 理 实 验,2011年10月,水处理实验课的教学目的与任务,通过对实验的观察、分析，加深对水处理基本概念、现象、规律与基本原理的理解； 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； 培养实事求是的科学态度和工作作风。,水处理实验过程,实验准备工作（）理论准备工作（）实验设备、测试仪器准备 （）测试步骤与记录表格的准备 （）人员分工 实验 （）仪器设备的安装与调试 （）实验实验数据分析处理与实验报告 （）实验数据的分析处理 （）实验报告：包括实验名称、实
2、验目的、实验原理、实验装置仪器、实验步骤、实验数据及分析处理、结论、问题讨论 (预习报告),水处理：给水处理排水处理,城市给水处理工艺流程,工业水处理：工业用水通常包括工艺用水、锅炉用水、洗涤用水、冷却用水等，不同用途的水，水质要求不同，处理工艺不同。通常先用混凝沉淀、过滤等预处理方法去除天然水中的悬浮物、胶体物构成的水的浊度，再根据需要采用离子交换、软化、除铁等方法去除以离子和分子状态存在于水中的溶解盐类（如硬度、铁等）,城市生活污水处理工艺流程,排水处理,工业废水处理：各类废水依水质特点而采用不同处理工艺,啤酒厂废水处理工艺：啤酒废水可生化性好，常用好氧生物处理工艺,染料染色废水：一般采用
3、物化处理工艺,目 录,实验一 自由沉淀实验 实验二 过滤实验 实验三 混凝实验 实验四 曝气充氧实验 实验五 活性炭吸附实验 实验六 气浮实验 实验七 综合水处理实验,实验一 自由沉淀实验,一、实验目的 二、实验原理 三、实验装置、设备 四、实验步骤 五、实验结果记录与整理,沉淀:借重力作用从液体中除去固体悬浮颗粒的过程。 悬浮颗粒分为:一为离散颗粒(在沉淀过程中,颗粒保持其原始的大小形状,彼此间不发生粘结现象)；一为絮凝颗粒(在整个沉淀过程中由于絮凝作用而不断结成新的、粒度较大、沉淀较快的颗粒，而使原始的颗粒不复存在）。,根据水中悬浮物性质和浓度，沉淀过程可分为四类,自由沉淀,絮凝沉淀,压缩
4、沉淀,成层沉淀,自由沉淀: 悬浮物浓度低，离散性颗粒、互不干扰，沉速不变。（等速）,絮凝沉淀：悬浮颗粒浓度不高,具絮凝性,沉淀过程中颗粒凝聚变大,沉速变大.沉速是一变速.,成层沉淀：悬浮物浓度较高，颗粒有凝集性，颗粒间互相干扰、牵扯形成层状物整体下沉，清浊界面明显，沉速即为界面下沉的速度。,压缩沉淀：悬浮物浓度很高，颗粒互相接触支撑，在上层颗粒的重力作用下，下层颗粒间的水被挤出，颗粒被压缩。,一、实验目的,1掌握颗粒自由沉淀实验的方法，学会对实验数据进行分析、整理、计算和绘制颗粒自由沉淀曲线； 2. 加深理解沉淀的基本概念和杂质的沉降规律。,二、实验原理,浓度较稀的、粒状颗粒的沉淀属于自由沉淀
5、，其特点是静沉过程中颗粒互不干扰、等速下沉、其沉速在层流区符合斯笃克斯公式: 由于水中颗粒的复杂性，颗粒粒径、颗粒比重很难或无法准确地测定，因而沉淀效果、特性无法通过公式求得而是通过静沉实验确定由于自由沉淀时颗粒是等速下沉，下沉速度与沉淀高度无关，所以自由沉淀可在一般沉淀柱内进行，但其直径应足够大，一般应大于100mm以免颗粒沉淀受柱壁干扰.,若在一水深为H的沉淀柱内进行自由沉淀实验（见图）实验开始时，沉淀时间为零，此时沉淀柱内悬浮物分布是均匀的，每个断面上颗粒的数量与粒径的组成相同，水样中悬浮物浓度为C0（mg/L）,此时沉淀去除率为零。当沉淀时间为ti时，能够从水面到达和通过取样口断面的颗
6、粒最小沉速为：ui即为ti时间内从水面下沉到池底（实验中为取样点）的最小颗粒di所具有的沉速。此时取样点处水样悬浮物浓度为Ci，而去除率0，表示具有沉速uui(粒径ddi)的颗粒去除率 ：,反映了ti时，未被去除的颗粒即ddi的颗粒所占的百分比。,实际上沉淀时间ti内，由水中沉至柱底的颗粒是由两部分颗粒组成，即usui的那部分颗粒能全部沉到柱底。除此之外，颗粒沉速usui的那部分颗粒，也有一部分能沉到柱底。这是因为，这部分颗粒虽然粒径很小，沉速usui但是这部分颗粒并不都在水面，而是均匀地分布在整个沉淀柱的高度内，因此，只要在水面以下，它们下沉到池底所用的时间能少于或等于具有沉速ui的颗粒由水
7、面降到池底所用的时间ti，那么这部分颗粒也能从水中被去除。沉速usui的那部分颗粒虽然有一部分能从水中去除，但其中也是粒径大的沉到柱底的多，粒径小的沉到柱底的少，各种粒径颗粒去除率并不相同。因此若能分别求出各种粒径的颗粒占全部颗粒的百分比，并求出该粒径颗粒在时间ti内能沉到柱底的颗粒占本粒径颗粒的百分比，则二者乘积即为此种粒径颗粒在全部颗粒中的去除率。如此分别求出usui的那些颗粒的去除率，相加后，即可得到这部分颗粒的去除率。,u关系曲线图,P是当选择的颗粒沉速由u降至u时，整个水中所能多去除的那部分颗粒的去除率，也就是所选择的要去除的颗粒粒径由d1 减到d2时，此时水中所能多去除的，即粒径在
8、d1d间的那部分颗粒所占的百分比。因此当P间隔无限小时，则dP代表了小于d1的某一粒径d占全部颗粒的百分比。这些颗粒能沉到柱底的条件，应是由水中某一点沉至柱底所用的时间，必须等于或小于具有沉速为ui的颗粒由水面沉至柱底所用的时间，,即应满足： 由于颗粒均匀分布，又为等速沉淀，故沉速uxui的颗粒只有在x水深以内才能沉到柱底。因此能沉到柱底的这部分颗粒，占这种粒径的百分比为 . 而：此即为同一粒径颗粒的去除率。取u0=ui，且为设计选用的颗粒；沉速us=ux,则有：由上述分析可见，dPS反映了具有us的颗粒占全部颗粒的百分比，而 us/u0 则反映了在设计沉速为u0的前提下，具有沉速us（u0）
9、的颗粒去除量占本颗粒总量的百分比。因此： 正是反映了在设计沉速为u0时，具有沉速为us的颗粒所能被去除的部分占全部颗粒的比率。利用积分求解这部分usu0的颗粒的去除率，则为：,故颗粒的总去除率为： 工程中常用下式计算：颗粒沉速ui一定时,增加沉淀池表面积可以提高去除率。当沉淀池容积一定时，池身浅些则表面积大些，去除率可以高些，浅池理论，（斜板、斜管沉淀池的发展基于此理论。）,三、实验装置、设备,四、实验步骤,内容: 每组做两根不同水深的沉淀柱。 启动水泵把调配好的水样送入高位水箱； 测定原水样悬浮物含量：取两个100ml水样过滤、烘干、称重； 开启沉淀柱进水阀门，当水上升到1.9m处，关进水即
10、记录沉淀实验开始时间； 经过5、10、20、30、40、60分钟分别在取样口（1#柱取样口距水面1.4 m,2#柱取样口距水面1.1m)取样一次，记录沉淀柱内液面高度，每次取样250ml左右,分两个100ml（平行样） 过滤、烘干、称重（第二天来称）。 观察悬浮颗粒沉淀特点、现象。,103105烘干的总不可滤残渣悬浮物的测定,总不可滤残渣（悬浮物SS）是指不能通过滤器的固体物。当用滤纸法或石棉坩埚法测定时，由于滤孔大小对测定结果有很大影响，两种方法所得结果与滤膜法有差异，报告结果时应注明测定方法。石棉坩埚法通常用于测定含酸或碱浓度较高的水样的悬浮物。 滤膜(纸）法用滤膜（或中速定量滤纸）过滤水
11、样，经103105烘干后得到悬浮物含量。 步骤： （1）将1张滤膜放在称量瓶中，打开瓶盖，每次在103105烘干2h，取出放入干燥器内，放冷后盖好瓶盖称重，直至恒重为止（两次称重相差不超过0.0005g）。 （2） 分取除去漂浮物后，振荡均匀的适量水样（使含总不可滤残渣大于2.5mg），通过上面称至恒重的滤膜过滤，用蒸馏水冲洗残渣3-5次。如样品中含油脂，用10ml石油醚分两次淋洗残渣。 （3）小心取下滤膜，放入原称量瓶内，在103105烘箱中，打开瓶盖，每次烘2h取出，放入干燥器内，放冷后盖好瓶盖称重，直至恒重为止。计 算式中：A总不可滤残渣+滤膜及称量瓶重（g）；B滤膜及称量瓶重（g）；V
12、水样体积（ml） 注意：树枝、水草等漂浮杂质应从水样中去除。 废水粘度高时，可加2-4倍蒸馏水稀释，振荡均匀，待沉淀物下降后再过滤。 滤纸法方法原理、步骤和计算与滤膜法相同。采用中速定量滤纸为滤料，用前应先用蒸馏水洗滤纸，以除去可溶性物质，再烘干至恒重。,注意事项： 1、水样注入沉淀柱速度要适中,不能太快，要避免速度过快造成柱内水体紊动,影响静沉实验效果。但也不能太慢，以免水中一些较重颗粒实验开始前发生沉淀。 2、每次取样前观察水面高度H0，记录（）。开启取样口取样时，先排除取样管中积水再取样。3、取样间隔时间的长短可根据原水样悬浮物含量调整,如果原水样悬浮物含量较低时，可把取样时间拉长。 4
13、、测定悬浮物时，因颗粒较重，要充分搅匀并边搅边倒入量筒，以保证两个平行水样的均匀性，残留在管壁的颗粒要用蒸馏水洗入过滤。5、由于有较多的样，注意记录称量瓶号、水样号等的对应。,五、实验结果记录与整理,1、实验记录 2、实验原始数据整理 3、悬浮物去除率的计算,1实验基本参数： 实验日期 年 月 日 水样性质及来源：沉淀柱内径d= mm 柱高H= 原水样悬浮物含量C0= mg/L 水温： ,2、实验数据整理,3、以颗粒沉速ui为横坐标，以Pi为纵坐标，在格纸上绘制 Pu关系曲线。 4、利用图解法列表（表1-1-）计算不同沉速时，悬浮物的去除率,5、根据上述计算结果，以为纵坐标，分别以u及t为横坐
14、标，绘制 u，t关系曲线。,自由沉淀实验简明操作流程,称量空白滤纸（连称量瓶） 整理量筒、漏斗等采样用具 开泵分别上水至沉降柱1.9米处 关泵、记时 5、10、20、30、40、60分钟不同采样口分别采样 过滤 烘干 称重（第二天）,实验二 过滤实验,一、实验目的 二、实验原理 三、实验装置、设备 四、实验步骤,过滤技术,过滤技术选择和利用多孔的过滤介质（滤料截面）使水中的杂 质得到分离的 固液分离过程。常与混凝、沉淀结合 使用，不仅能有效地降低水的浊度，且能去除某些有机物和细菌、病毒。 生活饮用水处理和作为工业水处理的预处理过程。,膜分离技术,膜分离技术是指在某种推动力作用下，利用特定膜的透
15、过性能，达到分离水中离子或分子以及某些微粒的目的。 以压力为推动力的膜分离技术有反渗透(RO)、纳滤(NF)、超滤(UF)和微滤(MF)。 膜组件的形式有管式、板式、卷式和中空纤维式等。,HVM膜表面过滤特点,过滤时液体中的悬浮物被全部截留在HVM膜的表面，滤清液通过膜孔自中空的管式膜中部排出。因膜孔细小不会因颗粒物穿入膜内部使过滤能力下降 当膜表面集聚了大量固体物质使过滤流量下降时过滤器给予膜轻微反冲，由于膜具有极佳的不粘性和非常小的摩擦系数，同时没有颗粒深入膜内部，滤饼将完全脱离膜表面，有效地收集了液体中的固体颗粒,膜分离图谱,纯水,内压式和外压式膜组件,内压式,外压式,(一) 实验内容1
16、、 滤料筛分 2、清洁砂层过滤水头损失实验3、滤层反冲洗实验4、污水过滤实验 （二）实验目的1、了解滤料的级配方法；2、掌握清洁砂层过滤时水头损失计算方法和水头损失变化规律；3、掌握反冲洗滤层时水头损失计算方法；4、初滤水的浊度变化。,一、实验内容与目的,、为了取得良好的过滤效果，滤料应具有一定级配。滤料级配是指将不同大小粒径的滤料按一定比例加以组合，以取得良好的过滤效果。我们用一套孔径为0.2-2mm的筛子筛分滤料试样，选取合适的粒径级配。通过d10、d80、k80这些指标来反映滤料的级配状况。 、过滤是具有孔隙的物料层截留水中杂质从而使水得到澄清的工艺过程。当滤速不高，清洁滤层中水流属层流
17、时，水头损失与滤速成正比，两者成直线关系；当滤速较高时,即水头损失增长率超过滤速增长率。 3、为了保证滤后水质和过滤滤速，当过滤一段时间后，需要对滤层进行反冲洗，使滤料层在短时间内恢复工作能力。反冲洗开始时承托层、滤料层未完全膨胀，相当于滤池处于反向过滤状态，当反冲洗进度增大后，滤料层完全膨胀，处于流态化状态。根据滤料层膨胀前后的厚度便可求出膨胀率。,二、实验原理,三、实验装置、设备,1、过滤装置 2、实验设备及器皿： 过滤柱：有机玻璃d=100mm L=2000mm 一根 测压板、测压管 一套 筛子 孔径0.2-2mm，中间不少于4档 1组 托盘天平(500g/0.1g)、烘箱、量筒、容量瓶
18、、 比重瓶、干燥器、钢尺、温度计等,四、实验步骤,1、滤料筛分 2、清洁砂层过滤水头损失实验 3、滤层反冲洗实验 4、浑水过滤实验,1、滤料筛分, 称取洗净并105烘干的滤料200g； 用孔径0.12.0mm的一组筛子过筛，称出留在各筛号上的砂重（精确到0.1g）；所有各筛余重量与底盘中剩余试样重量之和与筛分前的试样总重相比，其差值不应超过1%；记入表2-1注意：用筛子筛分滤料时不要用力拍打筛子,滤料筛分实验结果,表2-1 滤料筛分记录表 实验日期：,滤料筛分曲线,2、清洁砂层过滤水头损失实验,3、滤层反冲洗实验,4、浑水过滤实验,实验开始前先测量出滤柱内径、滤料层高度。 1）、将滤料进行反冲
19、洗以便去除滤层内的气泡； 2）、降低柱内水位高度，开过滤泵，待柱内水位保持稳定，按滤速15ml/min的速度投加絮凝剂； 3）、通入浑水，开始过滤，滤速控制为40L/h左右，过滤后按表2-4进行记录； 4）、过滤结束，进行反冲洗，观察反冲洗出水的情况并测定它的浊度。 注：加药直接过滤时，不可先开来水后投药，以免影响过滤水质。,过滤实验记录表2-4,混凝剂： 原水水温：,根据表2-4绘制以过滤历时为横坐标，出水浊度为纵坐标的曲线,实验三 混凝实验,通过实验了解混凝剂的作用，掌握混凝剂最佳投 药量、最佳pH确定实验的方法。,混凝技术混凝技术的对象是水中的悬浮物和胶体物质,其关键技术是选择和投加适当
20、的混凝药剂.经混凝过程使水中的悬浮物和胶体形成大颗粒絮凝体,然后通过澄清、沉淀进行分离。影响絮凝效果的因素有：水体的PH值混凝剂投加量混凝剂种类水温水力条件,合成高分子 絮凝剂 （阴离子、阳 离子、非离子型）,一、实验目的 二、实验原理 三、实验装置、设备及材料 四、实验内容及步骤,1、通过实验观察混凝现象，加深对混凝 理论的理解； 2、学会选择和确定最佳混凝工艺条件的基本方法； 3、了解影响混凝过程的相关因素。,一、实验目的,天然水体中存在大量悬浮物，悬浮物的形态是不同的，大颗粒悬浮物可在自身重力作用下沉降；另一种是胶体颗粒，是使水产生浑浊的一个重要原因，胶体颗粒靠自然沉淀是不能除去的。因为
21、水中胶体颗粒微小、主要是带负电的粘土颗粒，胶粒间存在着静电斥力、胶粒的布朗运动、胶粒表面的水化作用，使胶粒具有分散稳定性。因此可在废水中预先投加化学药剂来破坏胶体的稳定性，并提供胶粒碰撞的动能，使废水中的胶体和细小悬浮物聚集成具有可分离性的絮凝体，再加以分离除去。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，在一定的水力条件下，才能形成较大的絮凝体，俗称矾花 。直径较大且较密的矾花容易下沉，自投加混凝剂直至形成矾花的过程叫混凝。,二、实验原理,三、实验装置、设备及材料,1、设备混凝试验搅拌器、浊度计、酸度计、磁力搅拌器各1台2、器皿烧杯 量筒 注射针筒 50 ml锥形瓶 温度计 移液管
22、3、试剂 盐酸 10% FeCl3溶液 10g/L NaOH溶液 10% 聚合氯化铝溶液 10g/L硫酸铝溶液 10g/L,四、实验内容及步骤,1、最佳投药量实验步骤 2、最佳pH值实验步骤,1、最佳投药量实验步骤,水样中加入FeCl3后 未加混凝剂的原水 形成的矾花,加入聚铝前后沉淀10分钟的对比,二、最佳pH值实验步骤,实验四 曝气充氧实验,一、实验目的 二、实验原理 三、实验装置、设备 四、实验步骤 五、结果整理,一、实验目的,1、加深理解曝气充氧的机理及影响因素； 2、掌握测定曝气设备的氧总传递系数和充氧能力的方法； 3、测定两种不同形式的曝气设备氧的总转移系数KLa(20)、氧利用率
23、EA、动力效率EP，并进行比较。,二、实验原理,（分子扩散）,界面,机械曝气主要是表面曝气，按转轴的方向分竖轴和卧轴表曝机， 按转速分低速和高速。 表曝机供氧搅拌有3条途径:,橡胶膜微孔曝气器氧转移系数,评价曝气设备充氧能力的试验方法有两种： 1、间歇非稳定状态下进行试验：即试验时一池水不进也不出，实验过程中水中溶解氧浓度是随时间变化的，由零增到饱和浓度； 2、连续稳定状态下的试验：即试验时池内连续进出水，水中溶解氧浓度保持不变。 目前国内外多用间歇非稳态测定法，即向池内注满所需水后，先用亚硫酸钠为脱氧剂，氯化钴为催化剂，进行脱氧，使水中溶解氧降到零，然后再曝气，直至溶解氧升高到接近饱和。液体
24、中溶解氧的浓度C是时间的函数，曝气后每隔一定时间t测定水中溶解氧浓度，利用上式计算La值，或以亏氧值（CsCt）为纵坐标，在半对数坐标纸上绘图，直线斜率即为KL,KLa,(CsC)与t的关系曲线（半对数坐标）,三、实验装置与设备,四、实验步骤,1、用自来水进行叶轮表面曝气充氧试验 2、用自来水进行鼓风扩散曝气充氧试验,1、用自来水进行叶轮表面曝气充氧试验,1、确定曝气池内测定点（或取样点）位置。在平面上测定点可以布置在三等分池子半径的中点和终点，在立面上布置在离池面和池底0.3m处，以及池子一半深度处共取12个测定点（或9个测定点）。在实验室用实验模型试验时，只要一个测定点。 2、曝气池内注入
25、自来水，并进行曝气，数小时（0.5-1h）后，用溶解氧仪测定试验条件下自来水的溶解氧饱和浓度 CS和水温，继续曝气。 3、根据实验水体积、 CS计算COCl2和Na2SO3的需要量。 4、将COCl2和Na2SO3溶解后直接投加在曝气叶轮处，使其迅速扩散、反应。 5、待溶解氧降到零后开始上升时，计时测定测定点的溶解氧浓度，并作记录，直到溶解氧达到饱和值时结束试验（开始每0.5min读数一次，后面间隔时间可增加）。 6、重复试验一次。,2、用自来水进行鼓风扩散曝气充氧试验,1、向池内注入清水至所需水位，预曝气，测定水中溶解氧值，根据水的体积计算池内溶解氧量。 2、计算COCl2和Na2SO3的投
26、药量。 3、将进气流量调小，将COCl2和Na2SO3溶解后由倒入池内，搅拌均匀，测定水中溶解氧，当水中溶解氧为零后，调大供气阀门开始曝气，当溶解氧开始上升时记录时间，同时每隔一定时间（开始0.5min，后面间隔时间可增加）读数记录一次溶解氧值，直到溶解氧达到饱和值时结束试验。 4、实验中记录气量(L/h)、室温，注意观察曝气时池内现象。 5、更换不同的曝气头后，再进行14步骤实验。,注意事项,注意调试溶解氧测定仪，使用前标定零点及满度 溶解氧测定仪探头的位置对实验影响较大，要保持位置的固定不变，探头应保持与被测溶液有一定相对流速，一般在cm/s，测试中应避免气泡和探头直接接触，引起数显跳动影
27、响读数,五、实验结果整理,结果整理,充氧实验简明操作流程,读Cs值测水体积加Na2SO3 去氧曝气、记录DO,实验五 活性炭吸附实验,一、实验目的 二、实验原理 三、实验装置、设备 四、实验步骤,一、实验目的,1、加深理解吸附的基本原理； 2、 通过实验进一步了解活性炭的吸附工艺及性能，熟悉实验过程的操作； 3、 掌握用“间歇”法、“连续流”法确定活性炭处理污水的设计参数的方法及活性炭吸附公式中常数的确定方法。,吸附技术,吸附技术一种物质附着在另一种物质表面的过程，可以发生在气液、气 固和液固两相之间。 水处理中主要讨论物质在水与固体吸附剂之间的转移过程。 吸附剂:许多多孔的固相物质可作为吸附
28、剂.活性炭、木屑、活化煤、焦炭、吸附树脂。,影响吸附的因素：吸附剂性质、被吸附物质的性质、吸附过程的操作条件等。,二、实验原理,固体表面的分子或原子因受力不均衡而具有剩余的表面能，当某些物质碰撞固体表面 时，受到这些不平衡力的吸引而停留在固体表面，这就是吸附。活性炭吸附剂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，达到净 化水质的目的。活性炭的吸附作用产生于两个方面：物理吸附 化学吸附 活性炭的吸附是物理、化学二种吸附综合作用的结果。聚积而被吸附，同时也有一些 被吸附物质由于分子的运动而离开活性炭表面，重新进入水中即同时发生解吸现象。当吸 附和解吸处于动态平衡时，即单位时间内活性炭
29、吸附的数量等于解吸的数量时，此时被吸 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，达到了平衡，称为吸附平衡。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qe表示:式中 qe活性炭吸附量，即单位重量的吸附剂所吸附的溶质的量，mg/g；V污水体积，L；C0、Ce吸附前原水中溶质浓度和吸附平衡时水中的溶质浓度，mg/L；m活性炭投量，g。,由于活性炭内部分子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,这使其他分子吸附于其表面上,活性炭与被吸附物质之间的化学键的作用,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
30、吸附等温线，即将平衡吸附量qe与相应的平衡浓度Ce作图得吸附等温线，描述吸附等温线的 数学表达式称为吸附等温式。,等温吸附式,式中 qe -吸附容量，mg/gK-Freundlich吸附系数，与吸附比表面积、温 度有关的系数；n-与温度有关的常数，n1Ce-被吸附物质平衡浓度（mg/L）,K、n值的求法；通常通过间歇式活性炭吸附实验测得qe、Ce一一对应值，将等温吸附式变换成线性对数关系式，再用图解方法求出。,将qe、Ce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。当1/n值越小活性炭吸附性能越好，一般认为当1/n=0.10.5时，水中欲去除杂质易被吸附；1/n2时难于吸附。
31、当1/n较小时多采用间歇式活性炭吸附操作，当1/n较大时，适宜采用连续式活性炭吸附操作。,连续流活性炭吸附性能可用勃哈特(Bohart)和亚当斯(Adams)关系式表达因 1,则上式等号右边括号内的1可忽略不计,工作时间t为 活性炭的临界深度H0：当工作时间t=0时，能使出水溶质浓度小于CB的炭层理论深度。其值可推出：炭柱的吸附容量（N0）和流速常数（K），可通过连续流活性炭吸附实验并利用式3 tH线性关系回归或作图法求出。,式中 t工作时间,h;v流速,m/h;H活性炭层厚度,m;K流速常数,L/(mg.h)N0吸附容量,即达到饱和时被吸附物质的吸附量,mg/L;C0进水中被吸附物质浓度mg
32、/L; CB允许出水溶质浓度,mg/L。,活性炭吸附标准曲线,吸附等温曲线 n=0.93 k=0.12,三、实验装置与设备,1、实验装置 2、间歇性吸附采用三角烧杯内装入活性炭和水样进行振荡的方法； 3、连续流式采用有机玻璃柱内装活性炭； 4、实验设备及仪器仪表振荡器 THZ82型 1台pH计 pHS型 1台活性炭柱、活性炭、水样调配箱、恒位箱、光度计、温度计、水泵等,四、实验步骤,一、间歇式吸附实验步骤 1、取100ml水样，测定原水的浓度，测出原水的pH及温度。 2、在个三角烧杯中分别放入、100、200、300、400、500mg粉状活性炭，加入150ml 水样，放入振荡器振荡30分钟。
33、 3、过滤各三角烧杯中水样，并测定浓度，记入 表5-1。,注意： 间歇吸附实验所求得的qe如果出现负值，则说明活性炭明显地吸附了溶剂，此时应调换活性炭或调换水样,二、 连续流吸附实验步骤1、配制水样，使其含适量的被吸附物质，并测出原水的溶质浓度； 2、在活性炭吸附柱中，各装入炭层厚200g活性炭； 3、启动水泵，将配制好的水样连续不断地送入高位恒位水箱； 4、打开活性炭吸附柱进水阀门，使原水进入活性炭柱，并控制流量为60ml/min左右，按升流或降流的方式运行； 5、运行稳定后，每隔1020min 测定并记录各活性炭柱出水的溶质浓度，连续运行直至出水中溶质浓度达到进水中溶质浓度的0.90.95
34、为止,将结果记录在 表5-2中； 6、变化流速重复进行实验。注意事项：1、连续流吸附实验时，如果第一个活性炭柱出水中溶质浓度值很小，则可增大进水流量或停止第二、三个活性炭柱进水，只用一个炭柱。反之，如果第一个炭柱进出水溶质浓度相差无几，则可减少进水量。2、进入活性炭柱的水中浑浊度较高时，应进行过滤去除杂质。,实验六 气浮实验,气浮法是进行固液分离的一种方法。它常被用来分离密度小于或接近于“1”、难以用重力自然沉降法去除的悬浮颗粒是一种很重要的水质净化单元过程。气浮法是使空气以微小气泡的形式出现于水中并慢慢自下而上地上升,在上升过程中,气泡与水中污染物质接触,并把污染物质粘附于气泡上(或气泡附于
35、污染物上)从而形成比重小于水的气水结合物浮升到水面,使污染物质从水中分离出去.,实验七 综合水处理实验,通过对给水、排水基本实验的操作，对常用水处理工艺已有一定了解与掌握。给定原水，通过对原水水质相关指标的测定，根据出水要求，自行设计实验方案，要求处理工艺中至少含两个水处理单元。并根据实验结果分析，评价处理方案的合理性。,综合水处理实验任务书,水的回用途径污水回用的制约因素：水质处理费用城市污水回用 中水回用技术 中水：工业生产中称中水为循环水或回用水；城市污水处理工程中称中水为再生水。通常指城市污水或生活污水经处理后达到一定的水质标准，可在一定范围内重复使用的非饮用杂用水，其水质介于生活饮用
36、水水质和允许排放污水水质标准之间。 中水回用方式（1）独立建筑物回用方式 （2）小区回用方式 （3）区域性回用方式城市供水,使用城市供水设施,使用杂用水设施,单元（小区）污水处理装置,中水处理装置,排放,降水,中水水处理工艺流程,优质杂排水和杂排水作为中水水源采用流程 物化处理工艺生化处理工艺 利用生活污水作为中水水源采用流程 二段生物处理 生物物化处理,中水物化处理工艺流程,中水生化物化处理工艺流程,中水二段生物处理工艺流程,污水综合实验装置包括污水处理实验装置（一段）铁-碳微电解、混凝沉淀池 污水处理实验装置（二段）SBR反应器、二沉池 污水处理实验装置（三段）快滤池、活性炭吸附柱、臭氧氧化系统、紫外线氧化杀菌系统,水处理实验安排,工商08给排水专业实验具体安排,
