《环境工程实验.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《环境工程实验.docx（38页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、环境工程实验实验指导书环境工程专业本科生专用36目 录课程信息1（一）大气污染控制工程部分2实验一：吸附法净化工业含酸雾气体2实验二：旋风除尘器性能测定10实验三：碱液吸收气体中的二氧化硫14（二）固体废弃物资源化部分19实验四：高炉渣制备胶凝材料实验19实验五： 粉煤灰浮选提碳实验21实验六：电镀污泥水泥固化实验22实验七：粉煤灰配置混凝土实验23（三）水污染控制工程部分24实验八：悬浮物自由沉降去除率与沉降时间的关系确定实验24实验九：混凝脱色实验指导书26实验十：固定床离子交换实验30实验十一：SBR 反应器污水处理实验33课程信息课程名称：环境工程实验 课程编号：01030K 课程类别
2、：实践教学开课院系：土木学院环境工程系 开课专业：环境工程课内总学时：1周 学分：2 实验学时：1周 课内上机学时：0先修课程：大气污染控制工程、固体废弃物资源化、水污染控制工程课程负责：吕绿洲、欧盛南执 笔：汪莉、邢奕、杨慧芬、孙体昌、李子富 审 阅：孙体昌，段旭琴（一）大气污染控制工程部分实验一：吸附法净化工业含酸雾气体一、实验目的1、验证课堂上理论教学中讲授的吸附原理、现象及特点，通过实验现象的直观感受，巩固和加深对理论的理解和认识；2、了解工业治理酸气装置吸附器的结构和安装及学习工艺实验的操作技能；3、掌握酸气浓度的测定方法和吸附效率的计算；4、通过实验工艺流程的直观性培养学生独立思考
3、问题和解决实际问题的能力。二、实验内容与方案1、实验准备工作（1）绘制标准曲线1).硝酸钠标准溶液的配置：a.准确称取干燥的粒状亚硝酸钠（优级）0.1500g（称重至0.1mg）溶于去离子水，并移入1000ml容量瓶中，用去离子水稀释至刻度，摇匀。此溶液1ml含100gNO2-即100g NO2-/ml；b.使用时用去离子水准确稀释成5g NO2-/ml，即准确取5.00ml浓度为100gNO2-/ml的标准液移入100ml容量瓶中加去离子水至标线，则其浓度为5g NO2-/ml。2).标准曲线：在6只10ml试管中分别准确加入0、0.10、0.20、0.40、0.60、0.80ml亚硝酸钠标
4、准溶液(浓度为5g NO2-/ml)，每管中加入采样吸收液5ml，用水稀释至刻度（10mL），摇匀，放置15分钟，于540nm处，用1cm比色皿，吸收液为参比，灵敏度为1档的721分光光度计上测定吸光度。根据测定结果，做出样品中NO2-含量a（g）与吸光度值A的标准方程，：测试后吸收液内NO2-含量（所取气体中）的微克数，A：样品吸收液的吸光度值；A0：空白吸收液吸光度值；K：斜率。（2）充分理解和掌握吸附工艺实验流程图、各部分的功能、相互联接及安装方法。 比色管号加试剂012345标准溶液/（ml）00.100.200.400.600.80吸收液/（ml）555555NO2-含量/（g）00
5、.51.02.03.04.0吸光度值（3）在每个吸收管内装5ml吸收液并编好号码。（4）在吸附器酸气进出采样口连接上装有氧化管及吸收管的大气采样器。注意有缓冲球一侧的吸收管和大气采样器的吸气口连结。2、实验操作（1）在酸雾发生器内装200ml左右50%的HNO3溶液并放入适量铜片，然后放在吸风罩下。（2）启动风机，调节风速为5m/s。（3）在进出口同时采样。采样时间为10min，取下吸收管，将吸收管中样品吹入10ml试管，用少量蒸馏水冲洗，将溶液并入试管，用蒸馏水稀释至刻度。（4）改变风速，再取一次样品，步骤同上。风速要求：6m/s和7m/s。3、分析（方法：盐酸萘乙二胺比色法）（1）将测试的
6、吸收管内的吸收液用吸耳球移入比色管。（2）用721分光光度计比色，准确记录样品的光密度值y。（3）按标准曲线方程计算出NO2-含量ag。（4）通过换算公式计算出进出口NOX浓度Cmg/m3注：C：进出口NOX浓度mg/m3； 0.76：NO2（气）转换成NO2-（液）的系数； Vnd：大气采样器从吸附器进出气两端采样口所抽取的气体在标下干气气体体积，l；Vt：大气采样器从吸附器两端采样口所取气体，l；Vt =大气采样器流量采样时间。三、实验设备与材料（或样品）1、实验流程实验工艺流程图见图1。图1 酸雾净化工艺流程图1.酸雾发生器 2.吸风罩 3.吸附剂口 4.观察窗 5.吸附剂层 6.吸附剂
7、框 7.吸附剂装料口 8.吸附塔 9.进气测口 10.出气测口 11.风量细调阀 12.风量粗调阀 13.风机 14.消声器2、仪器设备（1）酸雾发生器；（2）大气采样器；（3）721分光光度计；（4）光电天平；（5）.容量瓶、移液管、10ml试管、比色管、吸收管等玻璃仪器；（6）吸耳球。3、试剂（1）蒸馏水；（2）亚硝酸钠（优级）；（3）50%的HNO3溶液；（4）铜片。四、实验基本要求1、请同学们根据实验装置的具体尺寸按一定比例缩小画出实验流程图。要求：注明各处设备名称，吸附器要认真画出正视图，不能画示意图。2、严格按照实验内容和步骤进行实验，如实记录实验数据，认真计算实验结果，根据实验结
8、果进行讨论，并完成实验报告。3、此次实验过程中存在哪些操作问题，希望对哪些实验方法或流程进行改进，请提出建议和改进意见。五、实验报告要求1、如实记录实验数据，字迹清晰工整，认真计算实验结果，根据实验结果进行讨论。2、实验数据表格参考格式设备吸附层面积 0.24 m2 测试日期 设备吸附塔风速 大气压 mmHg设备吸附塔流量 m3/h 温度 设备管道截面积 m2(管道D=0.1m)风 速 m/s 流量 m3/h 测试数据时间t( min)采样流量Q(l/min)采集气体体积Vt(l)Vt=Qt标况下体积Vndl样品吸光度值ANO2-含量 g浓度Cmg/m3吸收效率（%）1进口出口2进口出口3进口
9、出口六、相关基础知识随着科学技术与工业生产的发展，各种酸的用量日益增加，如电子、轻工、化工、冶金、电镀、机械等行业，常常需要用酸进行清洗和处理金属表面。在这些用酸的场所，必然排放出大量的酸气，严重污染大气环境，不仅危害健康，损害文物古迹，而且腐蚀厂房设备及精密仪器，给生产造成很大的损失。因此，人们迫切需要采取措施净化含酸雾气体，以清除污染。目前净化酸气的方法主要有：碱液吸收法、活性碳吸附法、催化法等。本实验是以SDG为吸附剂，用吸附法净化酸气，此法在工业上很有实用价值。1、吸附机理当固体吸附剂处于气体介质中时，气相的某些组分，在吸附剂表面能的用下，被吸附剂所吸附。由于吸附力的强弱随吸附剂与气体
10、物质的性质不同而有很大的差异，故而，可用吸附法将不同组分的混合气体分离。根据吸附的性质，可分为物理吸附、化学吸附、物理化学吸附等三种类型。本实验即是依据物理化学原理，实现对酸性气体的吸附净化。它既含有物理吸附的性质，又具有化学吸附的特征。其吸附机理可表示如下：1、NO NO2、NO2 NO23、O2O24、H2OH2O5、NO+O2NO26、3NO2+H2O2HNO3+NO7、2mNO2+MRM(NO3)m+MNO8、m(HNO3)+MRM(NO3)m式中：-表示吸附态； M -吸附剂的阳离子； R - 吸附剂基体； m - M阳离子的价数。在上述过程中，1、2、3、4步为物理吸附，5、6、7
11、、8步为化学吸附及化学反应过程。2、吸附速率吸附过程是一个传质过程，所以吸附量和吸附效率都要受到传质作用时间的制约。（1）空塔线速（2）吸附速率式及有关参数根据吸附动力学原理，吸附速率方程为式中：q-吸附速率 y-吸附质在气相混合物中的浓度； y*-吸附质在气相中的平衡浓度； K-吸附速度常数。K值与许多因素有关，目前主要是一些经验公式，如：威尔基(Wilke）和霍根（Hougen）提出的K值计算公式为式中：U-流体的平均线速度，m/s； UE-流体的最大线速度，m/s； -流体的粘度，Pas； -流体的密度，Kg/m3； dP-固体粒子有效直径，m； Df-溶质在流体中的扩散系数。由上式可知
12、，因吸附速率（q）随K值成线性变化，故而也随空塔线速变化。于是可进一步推出下列关系式：式中：G-吸附容量，Kg/m3； -吸附时间，s； -空塔线速，m/s； F-吸附床层截面，m2； C进-气体吸附质的初始浓度，Kg/m3； C出-逸出气体吸附质的浓度，Kg/m3； Q-气体流量，m3/s； -吸附效率，%。从以上各式参数的关联中不难看出，只要测出气体的流量、进出口气体吸附质的浓度，就可以算出、q、G以及- C进，-等变化规律。实验二：旋风除尘器性能测定 一、实验目的标志除尘装置性能的基本参数是处理风量、阻力、除尘效率、排放浓度和分粒级除尘效率。本实验主要使学生掌握除尘器处理风量和除尘效率的
13、测定方法。二、实验内容与方案实验内容包括：风量、除尘器阻力和除尘效率的测定。实验步骤如下：（1）从滤膜盒中取出滤膜四片，用镊子取下两面衬纸，用万分之一天平分别称重，在实验记录上记好每片滤膜初重，将称好的滤膜用滤膜夹夹好，放入编号的滤膜盒内，备用；（2）将滤膜连夹放入采样头内拧紧，连接采样管路；（3）开动采样器，调节流量计到10L/min（在采样过程中始终保持此采样量），采样时间调节到10min；（4）开动实验装置风机（通风板置于半开的位置）和粉尘发生器；（5）粉尘发生器稳定后启动采样器的采样按钮，开始采样；（6）采样结束后，将滤膜进行称量，计算除尘效率；（7）改变除尘器风量（通风板置于全开的位
14、置），重复上述步骤，计算除尘器除尘效率。三、实验设备与材料（或样品）仪器设备为：（1）补偿式微压计1台；（2）测尘取样器1台；（3）滤膜；（4）万分之一天平2台。四、实验基本要求1、严格按照实验内容和步骤进行实验，如实记录实验数据，认真计算实验结果，根据实验结果进行讨论，并完成实验报告。2、此次实验过程中存在哪些问题，是如何解决的，希望对哪些实验方法或流程进行改进，请提出建议和改进意见。五、实验报告要求1、如实记录实验数据，字迹清晰工整，认真计算实验结果，根据实验结果进行讨论。2、实验数据表格参考格式风量膜号初 重mg末 重mg增 重mg流 量L/min时 间min体 积m3浓 度mg/ m3
15、效率%半开入口出口全开入口出口六、相关基础知识1、风量测定本实验采用的DFS-2型实验装置配有标准的流量测定器件（阿牛巴）。流量可由阿牛巴的压差表示值直接算出。在现场测定中，如无标准流量测定器件，除尘器的风量可按等环面积法，用毕托管、压差计测定风量。如除尘器有漏风，要分别测定排风管的风量，再取其平均值，作为除尘器的风量值。本试验中，阿牛巴测定风量，用下式计算式中：hpd阿牛巴平均动压，用补偿式微压计测定，Pa；A-装置系数（取1）；S-管道内断面积（0.01），m2；-实验条件下空气密度，用下式计算；式中：P-实验条件下空气压力，kPa；T-实验条件下空气绝对温度，K；本实验中空气压力为101
16、kPa，实验条件下空气绝对温度为293K。2、除尘器阻力测定除尘器的阻力(HZ)即除尘器入排风侧的全能量差，依下式求出：式中：p1、p2除尘器入、出口测定断面静压力，Pa；v1、v2-除尘器入、出口测定断面平均风速，Pa；-实验条件下空气密度，kg/m3。注意：现场测定中，如除尘器入、排风测点间高差较大。测定阻力时，除上式中的内容外，还要考虑位能差的影响。本试验中，入排风口虽在不同高度，但高差不大。其位能差一项可以忽略不计；另外，入、排风管断面相同，上式中的平均动压差一项为零。因此本实验中，测定除尘器入排风测点的静压差即为除尘器的阻力（即p1-p2）。3、除尘效率的测定除尘效率的测定一般采用质
17、量法；有时亦可用测出同一时间内进入除尘器的粉尘量捕集的粉尘量计算的方法。本试验采用质量法。实验原理：在采样器的作用下，使一定体积的含尘空气通过滤膜，其中的粉尘被阻留在滤膜上，根据采样前后滤膜的增重（即扑尘量）和通过滤膜的空气量（由流量计测定），即可计算出空气中的粉尘浓度。其计算公式为c=(g1-g0)/Qt*100% mg/m3式中：g1-采样后滤膜加粉尘的重量，mg；g0-采样前滤膜重量，mg；Q-采样流量，L/min；t-采样时间，min。同时在除尘器入、排风管取样，分别计算入排风管内空气含尘浓度，即可计算出除尘器的除尘效率，即=100%式中：入风粉尘浓度，mg/m3；排风粉尘浓度，mg/
18、m3。实验三：碱液吸收气体中的二氧化硫 一、实验目的本实验采用填料吸收塔，利用5%NaOH溶液吸收气体中的SO2。通过实验可初步了解利用填料塔吸收净化有害气体的实验研究方法，同时还有助于加深理解在填料塔内气液接触状况及吸收过程的基本原理。通过实验应达到以下目的：1、了解利用吸收法净化废气中SO2的效果；2、填料塔的基本结构及其吸收净化酸雾的工作原理；3、实验分析填料塔净化效率的影响因素；4、了解SO2自动测定仪的工作原理，掌握其测定方法；5、掌握实验中配气方法，参数控制（如气体流速、液体流量等），取样方法及各种有关设备的操作方法。二、实验内容与方案1、实验准备（1）根据图10-1所示正确连结实
19、验装置，并检查是否漏气，全面熟悉流程（包括熟悉SO2自动测定仪）并检查电、气、水各系统。（2）SO2浓度测定仪使用前的准备工作：保证电池电量充足（当测定仪显示器上出现“BAT”字样时，应尽快更换电池，此时仪器可能仍在正常工作，但读数是不正确的。更换电池时，打开仪器背面盖板，正确装入碱性电池，并注意电池极性）；查看仪器过滤器（连接软管中，装有一个在线过滤器，以阻止尘埃和水蒸气进入仪器，如果发现过滤器出现潮湿或污染，应立即晾干或更换，推荐使用AF10型过滤器。更换时，把软管从过滤器的两端松开，换上新的过滤器，不得使用任何润滑剂，并保证箭头指向仪器）；将“POWER”（电源）开关置于“ZERO &
20、STANDBY”（零点/待机）位置，使仪器自动校准零点（如果仪器未能达到零点，调节仪器上方的零点调整旋钮，直到显示0001为止，注意调零时在距离有害气体区域较远的清洁空气中进行）。（3）称取NaOH试剂5kg溶于0.1m3水中，将其注入水箱中作为吸收系统的吸收液，开启水泵，根据液气比的要求调节喷淋水的流量。2、实验操作（1）开启填料塔的进液阀，并调节液体流量，使液体均匀喷布，并沿填料塔缓慢流下，以充分润湿填料表面，记录此时流量。调节各阀门使得喷淋液流量达到最大值，记录此时流量。（2）开启风机，并逐渐打开吸收塔的进气阀，调节空气流量，仔细观察气液接触状况。用热球式风速计测量管道中的风速并调节配风
21、阀使空塔气速达到2m/s（气体速度根据经验数据或实验需要来确定）。（3）待吸收塔能够正常工作后，实验指导教师开启SO2气瓶，并调节其流量，使空气中的SO2含量为0.10.5%（体积百分比，具体数值由指导教师掌握，整个实验过程中保持进口SO2浓度和流量不变）。（4）经数分钟，待塔内操作完全稳定后，开始测量记录数据。应测量记录的数据包括进气流量Q1、喷淋液流量Q2、进口SO2浓度C1、出口C2浓度。（5）根据测得的数据计算吸收废气中SO2的理论液气比，在理论液气比的喷淋液流量和最大喷淋液流量范围内，改变喷淋液流量，重复上述操作，测量SO2出口浓度，共测取45组数据。（6）实验完毕后，先关掉SO2钢
22、瓶，待12分钟后再停止供液，最后停止鼓入空气。三、实验设备与材料（或样品）1、实验流程本实验流程（图2）大致可分为污染源发生、吸收和排放三部分，请学生自己按照现场的装置按比例画出实验流程图。2、仪器设备（1）SO2酸雾净化填料塔一台；（2）SO2与空气混合罐一个；（3）转子流量计2个（液相转子流量计1个、SO2转子流量计1个）；（4）风机一台；（5）SO2钢瓶（含气体）一个；（6）SGA型SO2自动分析仪两台；（7）控制阀、橡胶联结管若干及必要的玻璃仪器等。图2 吸收工艺流程图1、SO2钢瓶 2、混合罐 3、进气测定口 4、水箱 5、吸收塔 6、喷头7、水泵 8、出气测定口 9、配风阀 10、
23、配气口 11、消音器 12、风机3、试剂（1）5kg工业纯NaOH试剂；（2）蒸馏水。四、实验基本要求1、请同学们根据实验装置的具体尺寸按一定比例缩小画出实验流程图。要求：注明各处设备名称，吸收塔要认真画出正视图，不能画示意图。2、实验前认真阅读实验教材，掌握与实验相关的基本理论知识。熟练掌握实验内容、方法和步骤，严格按照实验内容和步骤进行实验，如实记录实验数据，认真计算实验结果，根据实验结果进行讨论，并完成实验报告。3、根据本实验流程的实际情况，分析管道内气速的大小，将受到哪些因素的影响；去除率的大小与哪些因素有关。4、此次实验过程中存在哪些问题，是如何解决的，希望对哪些实验方法或流程进行改
24、进，请提出建议和改进意见。妥善管理SO2钢瓶、控制SO2气流、请注意安全。五、实验报告要求1、如实记录实验数据，字迹清晰工整，认真计算实验结果，根据实验结果进行讨论。2、实验数据表格参考格式大气压： 温度：测定次数管道风速（m/s）SO2流量（m3/s）喷淋液量（L/h）SO2入口浓度（mg/m3）SO2出口浓度（mg/m3）123453、计算（1）净化效率计算吸收塔净化效率，其中，：净化效率； C1：SO2入口浓度； C2：SO2出口浓度。测定次数SO2浓度（mg/m3）液气比净化效率（%）平均净化率1进气出气2进气出气3进气出气4进气出气5进气出气根据所得的净化效率与对应的液气比结果绘制曲
25、线，从图中确定最佳液气比条件。4、讨论（1）从实验结果绘制的曲线中，可以得到哪些结论？（2）通过实验，有什么体会，对实验有何改进意见？六、相关基础知识含SO2的气体可采用吸收法净化，由于SO2在水中的溶解度较低，故常常采用化学吸收的方法。本实验采用碱性吸收液（5%NaOH吸收液）净化吸收SO2气体。吸收液从水箱通过水泵、转子流量计由填料塔上部经喷淋装置进入塔内，流经填料表面，由塔下部排出，再进入水箱。空气首先进入缓冲灌，SO2由SO2钢瓶进入缓冲灌，经缓冲灌混合后的含SO2空气从塔底进气口进入填料塔内，通过填料层与NaOH喷淋吸收液充分混合、接触、吸收，尾气由塔顶排出。吸收过程发生的主要化学反
26、应为：2NaOH+SO2Na2SO3+H2ONa2SO3+SO2+H2O2NaHSO3实验过程中通过测定填料净化塔进出口气体中的含量，即可近似计算出吸收塔的平均净化效率。改变喷淋液的流量，重复上述过程，计算吸收塔的净化效率，进而了解吸收效果，确定最佳液气比。（二）固体废弃物资源化部分实验四：高炉渣制备胶凝材料实验一、实验目的通过实验，使学生掌握高炉渣制备胶凝材料方法、原理，加深对固体废物制备胶凝材料的理解，掌握有代表性的固体废物资源化实验技能。二、实验内容与方案1、高炉渣的超细粉碎高炉渣能否制备胶凝材料关键是高炉渣的活性。借助超细粉碎激活高炉渣活性，通过试制试块考察超细粉碎对高炉渣活性的影响。
27、2、石灰激活高炉渣在超细粉碎激活高炉渣活性的基础上，通过加入石灰等化学药剂考察它们对高炉渣活性的影响，比较高炉渣超细粉碎和化学药剂激活的优势与劣势。实验流程和方案如下：高炉渣超细粉碎激活化学激活石灰胶凝材料搅拌混匀水振动成型带模养护在压力机上测试块强度拆磨后得试块三、实验设备与材料（或样品）实验设备主要包括球磨机、振动磨、振动台、搅拌机、养护箱、行星式磨机、模具、天平等。测试设备包括：粒度仪、压力机等。四、实验基本要求1、高炉渣超细至比表面积最好至30005000cm2/g。2、高炉渣与石灰成分的配比必须满足合成胶凝材料的成分要求。3、实验分成5组，每组实验采用不同的配比。五、实验报告要求在实
28、验报告中，应写明实验目的、方法、原理、方案等基本情况。测试结果以图、表格形式表示。六、相关基础知识 1、高炉渣的组成 2、胶凝材料基础知识 3、高炉渣激活原理实验五： 粉煤灰浮选提碳实验一、实验目的我国热电厂粉煤灰一般含碳为5-7，其中约30的电厂粉煤灰含碳超过10。为了充分利用煤炭资源，同时提高粉煤灰的利用档次，进行粉煤灰提碳实验。拟通过本试验熟练掌握浮选法回收固体废物中有价成分的方法、原理及实验技能。二、实验内容与方案实验按如下流程进行：尾灰粉煤灰搅拌浮选煤碳柴油、2号油过滤、烘干取样、分析水称取一定重量的粉煤灰，在浮选机中加水搅拌，再依次加入一定量的柴油、2号油搅拌一定时间，冲气，刮出上
29、浮产品，即为煤碳。过滤、烘干、取样、分析碳的含量。三、实验设备与材料实验设备主要包括：浮选机、过滤机、烘干机、天平、取样装置等。四、实验基本要求1、两人一组，可采用不同等级粉煤灰、不同浮选药剂用量进行浮选研究。2、以班为单位总结实验结果，分析实验数据。五、实验报告要求在实验报告中，应写明实验目的、方法、原理、方案等基本情况。测试结果以图表形式表示。六、相关基础知识1、不同等级粉煤灰的组成特点、性质2、浮选基础知识3、浮选设备原理及操作 实验六：电镀污泥水泥固化实验一、实验目的电镀污泥含多种重金属离子，是一种有害固体废物。为了使这种固体废物得到无害化处理和资源化利用，途径之一就是进行固化处理。通
30、过本试验，熟练掌握有害固体废物固化处理的方法、原理及实验技能。二、实验内容与方案实验按如下流程进行：水泥电镀污泥混合搅拌振动成型自然养护固化体采用不同配方的水泥、电镀污泥进行实验，测定固化体强度，考察固化体中有害重金属离子浸出情况。三、实验设备与材料实验设备主要包括混合搅拌机、振动台、成型机（模具）、天平、烧杯等。测试设备包括：压力机等。四、实验基本要求1、实验两人一组，可采用不同配方配制固化体。2、以班为单位总结实验结果，分析实验数据。五、实验报告要求在实验报告中，应写明实验目的、方法、原理、方案等基本情况。测试结果以图表形式表示。六、相关基础知识1、电镀污泥的组成特点、性质2、有害废物处理
31、方法、原理3、固化体应用实验七：粉煤灰配置混凝土实验一、实验目的混凝土是以硅酸盐水泥为胶结料，砂、石等为骨料，加水拌和而成的构筑材料。粉煤灰混凝土是用粉煤灰取代部分水泥拌制而成的混凝土。固体废物生产建筑材料是固体废物资源化的重要手段之一，通过本试验，掌握固体废物生产建筑材料的一种方法、原理及实验技能。二、实验内容与方案1、粉煤灰配制混凝土配合比的计算欲配制强度不同（C35、C30、C25、C20、C15等）的混凝土，计算需标号42.5水泥、粉煤灰、细骨料、粗骨料、水的用量。2、混凝土制备将计算好的物料按如下流程制备混凝土。水泥粉煤灰粗骨料细骨料水混合搅拌振动成型自然养护粉煤灰混凝土三、实验设备
32、与材料实验设备主要包括混合搅拌机、振动台、成型机（模具）、天平等。测试设备包括：压力机等。四、实验基本要求1、实验两人一组，可采用不同等级粉煤灰配制不同强度的混凝土。2、以班为单位总结实验结果，分析实验数据。五、实验报告要求在实验报告中，应写明实验目的、方法、原理、方案等基本情况。测试结果以图表形式表示。六、相关基础知识1、不同等级粉煤灰的组成特点、性质2、混凝土基础知识3、混凝土配制设备原理（三）水污染控制工程部分实验八：悬浮物自由沉降去除率与沉降时间的关系确定实验一、实验目的1、掌握自由沉降去除率确定实验方法。2、绘出实验水样的沉降时间与去除率的关系曲线。3、观察自由沉降的过程。二、实验内
33、容与方案1、确定所需的总沉降时间、沉降时间间隔。总沉降时间应使总去除率达到90以上。取样次数一般为57次，取样太多，测定所需的时间和费用高，数据处理也麻烦，次数太少则准确性差。总时间的确定方法有三种：（1）参考类似废水的沉降情况；（2）如没有参考时可请教有经验的人员；（3）没有参考也没有人员可请教时可用试验法，即选一个时间做试验，根据试验结果确定准确的时间。或者把实验用水装入1000mL筒中，观察沉降情况并记录时间，待水基本变清时记录时间，然后适当延长做为总沉降时间。沉降总时间确定后再确定时间间隔，原则是开始时间间隔可以小些，以后逐渐加大。如本次实验确定的总沉降时间为50min，具体沉降时间可
34、确定为0、10、20、35、50min。取样次数确定后要先对所有试样进行编号，编号的原则是容易辨认，不与其他组相混淆，也不与以后的实验相混淆为原则，然后把沉降时间和对应的试样编号填入表1中。2准确称量10g粉煤灰试样，倒入烧杯中，加入适量水润湿并充分搅拌备用。3将沉降柱加自来水到2/3高度，把润湿好的粉煤灰加入，用搅拌装置搅拌均匀，然后再加水直至水从上部溢流口溢出为止，再搅拌均匀。停止搅拌时立即从取样口取样，同时开始记录时间，然后按确定好的时间间隔顺序从取样口取样。取样的体积在80100mL之间，注意要准确记录每个试样体积。取样时要先放掉1020mL水样，然后再取（想一想为什么？）。分别测定相
35、应的悬浮物质量浓度c0、c1、c2、c3、c4、c5，把结果填入表1中。测定方法见后。4通过计算完成记录表中的所需的其它数据。5取不同的沉降时间计算出对应的悬浮物总去除率，用坐标纸作出悬浮物总去除率与沉降时间之间的关系曲线。三、实验设备与材料（或样品）1、实验用水样为实验室配水，固体悬浮物为粉煤灰。2实验用沉降柱，测量沉降的高度H。3秒表、量筒、过滤装置、天平、烘箱等。四、实验基本要求1、每位同学实验前认真复习有关内容。2、实验过程中认真进行每一步的操作。3、各小组同学要做好分工并做好协作工作。4、实验中要认真观观察和记录出现的现象。5、实验数据处理要独立完成。6、按要求独立完成实验报告。五、
36、实验报告要求1、实验的原理；2、实验的目的；3、实验所用的主要仪器；4、实验的步骤；5、实验的现象、结果及分析；6、完成思考题；7、实验的体会和建议。六、相关基础知识请参考讲义第三章有关内容。实验九：混凝脱色实验指导书一、实验目的1、掌握混凝实验操作过程及色度的测定方法；2、了解混凝pH值和混凝剂用量对混凝过程的影响规律，确定最佳pH值和混凝剂用量；3、详细观察混凝脱色过程的实验现象，注意大粒径矾花的形成；4、进一步加深对混凝基础理论的理解；5、掌握一般的单因素实验设计方法；6、掌握试验用药剂的配制方法。二、实验内容与方案1、熟悉混凝仪的操作和设定方法；2、确定本次实验不改变的因素的水平，如混
37、合搅拌的转速和时间，反应时搅拌的速度和时间、沉降的时间等3、按5浓度配制所需的混凝剂、石灰乳；助凝剂已配制为0.5。4、熟悉用分光光度计法测量色度的方法；5、各小组根据自己的实验情况确定需要实验的pH值水平范围范围和间隔，固定混凝剂的用量不变，改变pH值进行实验，测定每个实验处理后水的吸光度值，计算出去除率，绘出去除率与pH值的关系曲线。6、在最佳pH值条件下，改变混凝剂的用量进行实验，得出去除率与混凝剂用量的关系曲线。7、具体实验步骤：1）取4个试样杯，加入试验用的水样至950mL刻度处，降下搅拌杆在杯中心位置。2）打开智能显示屏按操作要求分别输入各段所确定的条件：1）pH值调整剂搅拌时间：
38、分，转速转/分。2）段搅拌5分，转速800转/分，3）混凝剂搅拌时间分，转速转/分，4）反应段搅拌时间分，转速转/分5）沉降时间分，转速0转/分3）在不同的试验杯中添加不同量的石灰乳，调整pH值到确定的数值。顺序添加规定量的聚合硫酸铁和聚丙烯酰胺。完成混凝沉淀过程。执行实验程序，待完成以上输入程序为止，中间不得随意停机。4）取样测吸光度值：1）程序执行结束，分别打开上水夹，取样300mL，用漏斗直接过滤到250mL刻度的比色管中，分别与蒸馏水进行比较，观察色度变化情况。2）用分光光度计测不同条件出水的吸光度值，并通过吸光度，计算出色度的去除率。把测定结果三、实验设备与材料（或样品）1、实验用水
39、样采用直接耐晒翠蓝（GB型），配制水杨浓度为20mg/L水样，其中主要显色成份为氮基、氨基、磺酸基和四氯苯醌等组合而成。搅拌均匀后测定其吸光度值。2药剂1）pH调节剂：石灰乳（配制质量浓度为5）2）混凝剂：聚合硫酸铁（配制质量浓度5）3）助凝剂：聚丙烯酰胺（阴离子型，配制质量浓度0.5）3实验仪器1）智能型混凝搅拌仪1台2）分光光度计1台3）1000mL试样杯6个4）10mL加药杯1个5）10mL加药量筒1个6）12mL注射器针管1支7）洗瓶1个8）pH试纸114范围1盒9）大瓷盘1个10）小塑料杯4个11）废水桶1个12）200mL容量瓶1个四、实验基本要求1、认真复习上课所讲的有关内容；2
40、、实验前认真做好实验准备；3、实验前以小组为单位设计好实验过程需要确定的参数；4、各为同学要做到分工合作，但每位同学都要了解所有的实验和测试过程；5、认真记录实验数据和实验现象；五、实验报告要求实验报告应该写明班级、姓名、同组同学姓名。实验报告应包括以下内容：1、实验的目的；2、实验的原理；3、实验确定的可变因素的数值及确定方法；4、实验的步骤；5、实验结果的测定方法6实验数据及处理将实验获得的数据填入下表并绘出曲线。序号需调到的pH值实际测的pH值混凝剂剂用量（mL）助凝剂用量（mL）吸光度值脱色率122232427、实验结果分析与讨论六、相关基础知识本试验涉及到废水的混凝和色度测定两方面的
41、知识。混凝法是废水处理常用的方法，可以用来降低废水的浊度和色度，去除多种高分子有机物、某些重金属和放射性物质。此外，混凝法还能改善污泥的脱水性能。混凝的主要对象是废水中的细小悬浮颗粒和胶体颗粒，这些颗粒用自然沉降法很难从水中分离出去。混凝是通过向废水中投加混凝剂，破坏胶体的稳定性，使细小悬浮颗粒和胶体微粒聚集成较粗大的颗粒而沉降，得以与水分离，使废水得到净化。在处理印染及燃料工业的废水中，混凝脱色是常用的脱色技术之一。由于染料中存在大量的有机和无机的离子、非离子等显色物质，因此可采用选择性的混凝脱色剂，使废水中的显色物质产生双电层压缩，产生电荷吸附，并有中和、粘结、架桥等作用，从而使显色物质形
42、成的大粒径矾花团聚沉降脱除，使达到脱色效果。要求学生复习教材有关混凝的基本原理、影响因素和工艺过程。复习教材上有关废水色度测定方法的有关内容。实验十：固定床离子交换实验一、实验目的1、掌握固定床离子交换的实验方法。2、以实验室自来水为给水，观察离子交换过程中随时间的变化不同离子交换柱出水的pH值及电导率的变化，进一步了解离子交换的原理和过程。二、实验内容与方案（小4号、黑体）1、首先对照图1和实际的实验装置，熟悉所用离子交换柱的组成及各部分的作用。2、熟悉所用pH计和电导率仪的使用方法和注意事项，详细阅读说明书。3、准备好取样和流量测量的器具。4、打开连通恒压水箱进水口3的自来水阀门，调整流量使恒压水箱溢流口2有适当水流出，保持恒压水箱内液面恒定，注意在实验中观察恒压水箱的液面，使其保持不变。5、用取样杯从溢流口取样，测定自来水的pH值和电导率。6、打开恒压水箱的出水阀门4并开到最大，同时开始用秒表计时。7、在交换柱的出水管8处用秒表和量筒测定流量，测定时间为1min左右，把结果填入表1。8、从开始计时后10min开始，每隔一定时间从出水管8和中间取样阀门6同时取样，取样量为取样杯的2/3左右。分别测定试样的pH值和电导率，把
