《环境工程高级实验》
实 验 指 导 书
柴天、傅海燕、叶茜、金磊 编 写
适用专业: 环境工程
厦门理工学环境工程系(部)
2010 年 3 月
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第一部分:水污染控制工程
前 言
本课程是我院环境工程专业的核心课程 -- 《水污染控制工程》的教学实验课程。
本课程的主要内容是有关水质净化、水污染控制工程等的基本原理和方法的实验,通过实验,要求学生掌握一般的水质净化和水污染防治的技术原理和方法,加强动手能力。 通过本课程的学习,使学生了解本课程在专业中的地位与重要性,在先修课程的基础上,学习掌握污水的化学、物理、生物处理方法的原理、工艺流程等,掌握水质净化的基本方法。
实验教学目的:让学生掌握水处理实验原理及实验设备的结构性能;掌握水处理指标分析方法,仪器设备的工作原理及操作方法;培养学生通过实验完成一整套的报告分析及实验结论。
基本要求: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。
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实验一 机械反应斜管斜板沉淀实验
一、实验目的
给水处理中澄清工艺通常包括混凝、沉淀和过滤,处理对象主要是水中悬浮物和胶体杂质。原水加药后,经混凝使水中悬浮物和胶体形成大颗粒絮凝体,而后通过沉淀池进行重力分离。机械反应斜板(斜管)沉淀池就是混凝、沉淀两种功能的净水构筑物。本模型就是展示机械反应池和斜板(斜管)沉淀池内部构造的演示装置。
希望达到以下目的:1、通过模型的模拟实验,进一步了解斜板沉淀池的构造及工作原理。
2、掌握斜板沉淀池的运行操作方法。 3、了解斜板沉淀池运行的影响因素。
二、实验原理
斜板沉淀池是由与水平面成一定角度(一般60度左右)的众多斜板放置于沉淀池中构成的,其中的水流方向从下向上流动或从上向下或水平方向流动,颗粒则沉淀于斜板底部,当颗粒累积到一定程度时,便自动滑下。
斜板沉淀池在不改变有效容积的情况下,可以增加沉淀池面积,提高克里的去除效率,将板于水平面搁置到一定角度放置有利于排泥,因而斜板沉淀池在生产实践中有较高的应用价值。
按照斜板沉淀池中的水流方向,斜板沉淀池可分为以下四种类型。 1、异向流斜板沉淀池
水流方向与污泥沉降方向不同,水流向上流动,污泥向下滑,异向流斜板沉淀池是最常用的方法之一。
2、同向流斜板沉淀池
水流方向与污泥沉降方向相同,与异向流相比,同向流斜板沉淀池由于水流方向与沉降方向相同,因而有利于污泥的下滑,但其结构较复杂,应用不多。
3、横向流斜板沉淀池
斜板沉淀池在长度方向布置其斜板,水流沿池长方向横向流过,沉淀物沿斜板滑落,其沉淀过程与平流式沉淀池类似。
4、双向流斜板沉淀池
在沉淀池中,既有同向流斜板又有异向流斜板组合而成的斜板沉淀池。 二、实验装置及材料
1、机械反应池:
所谓机械反应就是利用电动机减速装置驱动搅拌器对水进行搅拌,将池内分成三
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格,每格均安装一台搅拌器,为适应絮凝体由大到小形成规律,第一格内搅拌强度最大,而后逐渐减小。
2、斜板(斜管)沉淀池:
斜板(斜管)沉淀池由于改善水力条件,增加沉淀面积,因此是一种高效的沉淀方
式。常用异向流斜板(斜管)沉淀池,在反应池已成絮体的水流,从池下部配水区进入,从下而上穿过斜管区,沉淀颗粒沉于斜管上,然后沿斜管滑下,由于水流方向和污泥流向相反,所以称为异向流。清水经池上部进入集水槽,流向池外。
穿孔集水管清水区桨板叶轮旋转轴进水隔墙穿孔排泥管斜管区配水区积泥区 机械反应斜板(斜管)沉淀池示意图
实验装置的组成和规格
池体材质:有机玻璃; 处理水量:100-200L/h;
水力停留时间:1-2h; 斜板倾角:60, 配套装置有:
1、 PVC配水箱1个 2、不锈钢潜水泵1台 3、斜板与斜管1套
4、进水流量计1个 5、配水管阀门1套 6、排水管1套 7、机械反应3组 8、减速电机1台 9、排泥槽与排泥管1套 10、实验台架1个 11、连接的管道、阀门、开关等若干。
设备总体尺寸约:长×宽×高=1200mm×500mm×1650mm 主要检测设备:烘箱、电子分析天平
三、实验步骤
①用清水注满沉淀池,检查是否漏水,水泵与阀门等是否正常完好。 ②一切正常后,测量原水的pH、温度、浊度,并记录表1中 ③将混凝剂投入絮凝池中,使水出现矾花。
④打开电源,启动水泵电机,将水样打入机械反应斜板(斜管)沉淀池,并调整流量。流
量调整要适当,过大会降低沉淀效果。具体选择视具体废水水质而定。 ⑤待处理毕,手动停机,取样化验,并开泵抽洗内腔。
⑥测定进出水样悬浮物固体量。悬浮性固体的测定方法如下:首先调烘箱至(105土1)℃,
叠好滤纸放入称量瓶中,打开盖子,将称量瓶放入105℃的烘箱烘至恒重。然后将已
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