水污染讲义与控制
水污染控制工程讲义
水污染控制工程第一章 概述1.1 生物处理的目的和重要性废水生物处理的目的：1) 絮凝和去除废水中不可自然沉淀的胶体状固体物；2) 稳定和去除废水中的有机物；3) 去除营养元素氮和磷。
废水生物处理的重要性：1)城市污水中约有60%以上的有机物只有用生物法去除才最经济；2)废水中氮的去除一般来说只有依靠生物法；3)目前世界上已建成的城市污水处理厂有90%以上是生物处理法；4)大多数工业废水处理厂也是以生物法为主体的。
微生物在废水生物处理中主要有三个作用：1)去除有机物（以COD 或BOD 5表示），去除其它无机营养元素如N 、P 等；2)絮凝沉淀和降解胶体状固体物；3)稳定有机物。
微生物代谢过程简介：微生物代谢所需要的几个基本要素：能源；碳源；无机营养元素——N 、P 、S 、K 、C a 、M g 等；有时还需要一些特殊的有机营养物（也称生长因子，如维生素、生物素等）废水生物处理中涉及的微生物代谢过程主要有：化能异养型代谢；化能自养型代谢；光合异养型代谢；光合自养型代谢。
生物处理中的重要微生物①细菌：细菌——包括了真细菌(eubacteria )和古细菌(archaebacteria )；——是废水生物处理工程中最主要的微生物；根据需氧情况不同：好氧细菌、兼性细菌和厌氧细菌；根据能源碳源利用情况的不同：光合细菌——光能自养菌、光能异养菌；非光合细菌——化能自养菌、化能异养菌；根据生长温度的不同：低温菌(-10ºC ~15 ºC )、中温菌(15 ºC ~45 ºC )和高温菌(>45 ºC )②真菌：真菌的三个主要特点：1)能在低温和低pH 值的条件生长；2)在生长过程中对氮的要求较低（是一般细菌的1/2）；3)能降解纤维素。
真菌在废水处理中的应用：1)处理某些特殊工业废水；2)固体废弃物的堆肥处理③原生动物、后生动物：原生动物主要以细菌为食；其种属和数量随处理出水的水质而变化，可作为指示生物。
水污染控制工程实验讲义
水污染控制工程实验讲义《环境工程》教研组编徐州师范大学化学化工学院实验一混凝实验主题词：混凝混凝剂投药量主要操作：搅拌测定浊度一、实验目的分散在水中的胶体颗粒带有电荷，同时在布朗运动及其表面水化膜作用下，长期处于稳定分散状态，不能用自然沉淀法去除。
向这种水中投加混凝剂后，可以使分散颗粒相互结合聚集增大，从水中分离出来。
由于各种原水有很大差别，混凝效果不尽相同。
混凝剂的混凝效果不仅取决于混凝剂投加量，同时还取决于水的PH、水流速度梯度等因素。
通过本实验希望达到下述目的：（1）观察混凝现象及过程，了解混凝的净水机理及影响混凝的重要因素；（2）掌握求得某水样最佳混凝条件（投药量、pH）的基本方法。
二、实验原理水中粒径小的悬浮物以及胶体物质，由于微粒的布朗运动，胶体颗粒间的静电斥力和胶体的表面作用，致使水中这种浑浊状态稳定。
化学混凝的处理对象主要是废水中的微小悬浮物和胶体物质。
根据胶体的特性，在废水处理过程中通常采用投加电解质、不同电荷的胶体或高分子等方法破坏胶体的稳定性，然后通过沉淀分离，达到废水净化效果的目的。
关于化学混凝的机理主要有以下四种解释。
1、压缩双电层机理当两个胶粒相互接近以至双电层发生重叠时，就产生静电斥力。
加入的反离子与扩散层原有反离子之间的静电斥力将部分反离子挤压到吸附层中，从而使扩散层厚度减小。
由于扩散层减薄，颗粒相撞时的距离减少，相互间的吸引力变大。
颗粒间排斥力与吸引力的合力由斥力为主变为以引力为主，颗粒就能相互凝聚。
2、吸附电中和机理异号胶粒间相互吸引达到电中和而凝聚；大胶粒吸附许多小胶粒或异号离子，ξ电位降低，吸引力使同号胶粒相互靠近发生凝聚。
3、吸附架桥机理吸附架桥作用是指链状高分子聚合物在静电引力、范德华力和氢键力等作用下，通过活性部位与胶粒和细微悬浮物等发生吸附桥连的现象。
4、沉淀物网捕机理当采用铝盐或铁盐等高价金属盐类作凝聚剂时，当投加量很大形成大量的金属氢氧化物沉淀时，可以网捕、卷扫水中的胶粒，水中的胶粒以这些沉淀为核心产生沉淀。
水污染控制工程讲解
第一章绪论§1－1 概述一、水循环1. 水的自然循环(1)自然循环在太阳能及其他自然力的作用下，通过降水、径流、渗流和蒸发等方式，构成水的自然循环。
(2)海洋小循环(3)陆地小循环2. 水的社会循环人类为了生活和生产，不断取用天然水体中的水，经过使用，一部分天然水被消耗，但绝大部分却变成生活污水和生产废水排放，重新进入天然水体。
二、废水、废水污染及水污染1.自然界水质的变化云层中的小水滴和冰晶基本上是纯净的.降水的组成决定于它接触的大气质量，降水对于大气有良好的清洁作用。
降水着落后，汇集到地面水体，有的成为地下水，由于土壤层的过滤作用，地下水一般是清澈的。
在城镇用水循环中，水质的变化更大。
2. 废水、废水污染及水污染•水在社会循环中，由于种种原因而丧失了使用价值而外排，这种废弃外排的水称为废水。
“废水”是指废弃外排的水，强调废弃的一面。
•“污水”是被污染物污染了的水，强调其脏的一面。
实际上有相当数量的废水是不脏的，如冷却水。
因而用“废水”一词统称所有排水比较合适。
•废水污染是指废水对水体、大气、土壤或生物的污染，这里废水是污染的原因。
•水污染是指水体受到废水、废气、固体废弃物中污染物的污染，这里水体是受害者。
但造成水体污染的主要原因是废水。
水污染定义：从理论上从使用上从工程上§1－2 污水水质和污水出路一、污水的分类污水按其来源可分为：①生活污水：主要影响因素有：生活水平、生活习惯、卫生设备、气候条件等②工业废水：主要是在工业生产过程中被生产原料、中间产品或成品等物料污染的水。
需局部处理后才能排入城镇排水系统。
是城镇污水中有毒有害污染物的主要来源。
主要影响因素：工业类型、生产工艺、生产管理水平③初期污染雨水：主要影响因素：大气质量、气候条件、地面及建筑物环境质量等④城镇污水：是指由城镇排水系统收的及生活污水、工业废水以及部分城镇地表径流。
主要影响因素：所采用的排水体制、所在地区生活污水与工业废水的特点和比例等。
水污染控制工程讲义_笔记
专题一污水水质与污水出路污水水质国际通用三大类指标：物理性指标化学性指标生物性指标水质分析指标物理性指标温度:工业废水常引起水体热污染造成水中溶解氧减少加速耗氧反应，最终导致水体缺氧或水质恶化色度：感官性指标,水的色度来源于金属化合物或有机化合物嗅和味：感官性指标，水的异臭来源于还原性硫和氮的化合物、挥发性有机物和氯气等污染物质固体物质: 溶解物质悬浮固体物质挥发性物质固定性物质水和污水中固体成分的内部相关性水和污水中杂质颗粒分布化学性指标有机物生化需氧量（BOD）biological oxygen demand在一定条件下，好氧微生物氧化分解水中有机物所需要的氧量。
（20℃，5d）.反映了在有氧的条件下,水中可生物降解的有机物的量主要污染特性(以mg/L为单位).有机污染物被好氧微生物氧化分解的过程，一般可分为两个阶段:第一个阶段主要是有机物被转化成二氧化碳、水和氨；第二阶段主要是氨被转化为亚硝酸盐和硝酸盐.污水的生化需氧量通常只指第一阶段有机物生物氧化所需的氧量,全部生物氧化需要20～100d完成。
实际中,常以5d作为测定生化需氧量的标准时间,称5日生化需氧量(BOD5）;通常以20℃为测定的标准温度。
讨论：①任何日BOD与第一阶段BOD(L0)的关系生化研究试验表明，生化反应的速度决定于微生物和有机物的含量，至于水中溶解氧的含量只要满足微生物的生命活动就可以，在反应初期,微生物的数量是增加的，但到一定时间后,微生物的量就受到有机物含量的限制而达到最大值，此时反应速度受到有机物含量的限制,即有机物的降解速度和该时刻水中有机物的含量成正比，由于有机物可以用生化需氧量表示,所以水中的耗氧速率和该时刻的生化需氧量成正比d（L0—L t）/dt=KL t dL t/dt=—KL t式中：L0、L t─分别表示开始、t时刻水中剩余的第一阶段的BODK─反应速率常数，d—1积分得：任何时刻水中剩余的BOD为Lt=L0 e —Kt从而求得经t时间反应消耗的溶解氧BODt为：BODt=L0-L t=L0(1—e—Kt）=L0（1-10—kt）（k =K /2。
水污染与控制教程PPT精品课件
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三、污水的生化处理
------反应器：经预处理的污水与从沉淀池回流的活性污泥进入反 应器。
------空气扩散装置：空气以细小气泡形式进入反应器，并使反应 器内的污水和活性污泥处于搅动状态。
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二、污水的化学处理
2、沉淀法
化学沉淀法就是用易溶的化学药剂，使污水中的某 种离子以难溶盐或氢氧化物的形式析出，从而使污 水达到净化的方法。污水处理中，常用化学沉淀法 除去的离子有：Hg2+、Cd2+、Pb2+、Cu2+、Zn2+、 Cr6+、SO42+、PO43+等。当能结合成难溶盐或难溶 氢氧化物的两种离子的浓度超过溶度积时，就会析 出无机盐或氢氧化物，从而减少这两种离子在水中 的浓度，生成的难溶盐或氢氧化物经沉淀后，可通 过压滤实现泥水分离。
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三、污水的生化处理
吸收进入细胞体内的污染物通过微生物的 代谢反应而被降解，一部分经过一系列的 中间状态氧化为最终产物CO2和H2O等， 另一部分则转化为新的有机体，使细胞增 殖。一般而言，自然界中的有机物都可以 被某些微生物所分解，多数合成有机物也 可以被经过驯化的微生物分解。
2021/3/1是利用微生物的新陈代谢作用，
对废水中的污染物进行转化、并使之无害化的处 理方法。对污染物进行转化和稳定的主体是微生 物。 由于微生物具有来源广、易培养、繁殖快、对环 境适应性强、易变异等特点，采集菌种进行培养 繁殖，并在特定条件下进行驯化，使之适应于污 水的水质条件，从而通过微生物的新陈代谢使污 水中有害物质无害化。微生物的新陈代谢过程中 不需要高温高压，是不需要投加催化剂的催化反 应，污染物的转化过程处理费用低廉，运行管理 较方便。目前，生化处理已广泛应用于生活污水 及工业有机废水的二级处理。
水污染与控制工程培训课件
二、水体的水质指标
❖ 二、污水综合排放标准
2．污染物分类
☆第一类污染物，不分行业和污水排放方式，不分受纳水 体功能类别，一律在车间排放口采样，最高允许排放浓度 必须达到本标准要求。 ► ☆第二类污染物，在排污单位排放口采样，最高允许排放浓 度必须达到本标准要求。
第一类污染物最高允许排放浓度 单位：mg/L
一、水污染和污水来源
❖ 一、水污染源
点源、面源
大气降水
造纸厂的污水直接排入了洞庭湖
二、水体的水质指标
❖ 一、物理指标
1．水温 2．色度 3．气味 4．固体含量
悬浮态:不能通过滤器(滤纸或滤膜)的固体物质 胶体态； 溶解态
三、水体的水质指标
❖ 二、化学指标
1.生物化学需氧量OD
在人工条件控制下，水中微生物将有机物氧化成无机物所 消耗的溶解氧。因5d的生化需氧量占总碳氧化需氧量的7080%。故用BOD5作为可生物降解有机物的综合浓度指标。
三、常见的污水处理工艺
❖ 二、一级处理对象及设备 1.处理对象
悬浮态固体污染物（SS）
2. 一级处理的物理处理法设备
筛网，格栅，滤池，沉砂池，沉淀池，隔油池，气浮池，离 心机，漩流分离器
三、常见的污水处理工艺
2.化学需氧量COD
用氧化剂氧化试样中的无机还原性物质和有机污染物的一 部分或全部时所需的氧量。用CODCr或CODMn表示。 ☆ CODCr ＞ CODMn＞ BOD5
二、水体的水质指标
❖ 二、化学指标
3.有机碳总量(TOC)和总需氧量(TOD) TOC：指水中溶解态及悬浮态等所有有机污染物的含碳量； TOD：指当有机物全部被氧化时，碳被氧化为CO2，氢、氮及
二、水体的水质标准
水污染及防治讲义教材
生活饮用水
中国除了人均淡水资源贫乏之外，水资源的分布在时间和空间 上也很不平衡。中国属季风气候，水量大部分集中在汛期，夏季径 流量几乎占全年的40%，那时大量的淡水未被利用，通过洪水排入 大海，而其余时间又往往缺水， 因持续干旱而造成河流断流现象 时有发生。
从地区上来说，中国长江流域及其以南地区的径流量约占全国 的81%，而北方广大地区不足20%。南方人均年径流量为4，170 立方米/年，北方只有938立方米/年，南方为北方的4.5倍。中国目 前600多个城市中有300我个城市缺水，日均缺水量达1，600万立 方米，影响产值每年为200亿元以上。水资源的短缺，严重制约了 城市 的经济发展，使得一些城市不得不进行长距离引水，如天津 引滦工程、青岛引黄济青工程、北京引密工程、大连碧流河引水工 程、长春引松工程、西安黑河引水工程、贵阳红枫湖引水工程、太 原万家寨引黄工程等，耗资巨大。
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饮用受到污染的水会不会造成哪些危害呢？
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砷202中0/8毒/19
⑴饮用水不洁： 引起伤寒、霍 乱、细菌性疾 病、甲型肝炎 等传染性疾病
⑵在不洁水中活 动：水中病原体 也可经皮肤、黏 膜侵入肌体，如 血吸虫病、钩瑞 螺旋体病
⑶被污染的水中含有： 丙烯脂会导致人体遗传 物质突变；砷、镍、铬 等有机污染物和亚硝胺 诱发肿癌的形成；甲笨 汞等污染物可通过母体 影响胎儿正常发育而出 现先天性畸形。
水生生物
随着中国工业迅速发展，未经处理的污水大多排入 江河。近年来，殖业在中国北方迅速发展，有些养鱼塘 位于城市或乡镇近郊或工厂企业附近，有的地方甚至还 用污水养鱼。由于使用含污染毒物，特别是含重金属和 有机物的水养鱼，不仅影响以鱼类为主的水生生物生长 发育，而且有致癌、致畸、致毒变作用。致使全国渔业 水域生态环境进一步恶化。占全国淡水天然鱼类捕捞总 量90%左右的七大江河水系中，超过渔业水质标准的河 段总长度为6000公里。上述以鱼类为主的水生生物对污 染毒物各有一定的富集、积累能力，并通过食物链直接 危害人体健康。因此，受到人们的关注。
第四章_水污染与控制
大肠菌群
是指1L水中所含大肠菌个数，个/L。大肠菌
本身不是致病菌，但由于大肠菌在外部环境中的
生存条件与肠道传染病的细菌、寄生虫卵相似， 而且大肠菌的数量多，比较容易检验，所以把大 肠菌数作为生物污染指标。可以间接标明水体有 无受病原菌污染的可能，或判断污水有无病原菌
（1）固体污染物
固体物质在水中有三种分散状态：溶解态
（直径小于1 nm）、胶体态（直径介于1～ 100nm）、悬浮态（直径大于1000nm）。此外， 水质分析中把固体物质分为两部分：能透过滤膜 或滤纸（孔径因材料不同而异，约3～10μm）的
叫溶解固体（DS）；不能透过者叫悬浮固体或悬
浮物（SS），两者合称总固体（TS），或总固
mg/L。
表示无机物的指标有：
植物营养元素
废水中的N、P含量。
pH
反映水的酸碱性。 有毒物质 是指在污水中达到一定浓度后，能够危害人 体健康、危害水体中的水生生物，或者影响污水
的生物处理的物质。
（3）生物学指标
细菌总数
是指1mL水中所含有各种细菌的总数。反映
水所受细菌污染程度的指标。
在水质分析中，是把一定量水接种于琼脂培
油类污染物经常覆盖于水面，影响氧的溶入；
它还能附着于土壤颗粒表面的动植物体表，影响
养分的吸收和废物的排出，粘附油的鱼具有异臭。
油类污染物的水质指标有"石油类"和"动植物油" 两项，两者还构成COD值。
海洋油污染
4、水质指标
水质即水的品质，是指水与其中所含杂质 共同表现出来的物理学、化学和生物学的综合
《水污染及其控制》课件
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水污染防治政策与法规
国家水污染防治政策
国家水污染防治政策
国家层面的水污染防治政策，包括《水 污染防治行动计划》、《水污染防治法 》等，旨在全面控制水污染，改善水环 境质量。
VS
政策目标与原则
政策目标包括减少水污染物排放、保障饮 用水安全、恢复水生态系统等；政策原则 包括预防为主、防治结合、综合治理等。
节约用水
通过提高用水效率，减少浪费， 实现节约用水的目标。这包括改 进农业灌溉方式、推广节水器具
、加强用水管理等方面。
合理配置水资源
根据不同地区的水资源条件，合 理分配水资源，确保各地区、各 行业的基本用水需求得到满足。 这需要加强水利工程建设、优化
水资源调度系统。
治理水污染
通过采取有效的措施，防治水体 污染，保护水质。这包括加强工 业废水处理、推广清洁生产技术
通过滤料截留水中的悬浮物、细菌、病毒等杂质，提 高水质。
吸附
利用固体吸附剂吸附水中的有机物、重金属等有害物 质，达到净化水质的目的。
化学处理技术
氧化还原
01
通过加入氧化剂或还原剂，将水中的有机物、重金属等有害物
质氧化或还原为无害物质。
中和
02
通过加入酸或碱，调节水中的pH值，去除水中的重金属离子和
、强化排污监管等方面。
水资源保护与经济发展的关系
水资源保护促进可持续发展
通过合理利用和保护水资源，可以保障经济社会的可持续发展。水资源的可持续利用为农业、工业、服务业等各行业 的发展提供稳定的基础支撑。
经济发展助力水资源保护
随着经济的发展和技术的进步，更多的资金和资源可以投入到水资源保护中。经济发展带来的技术创新和产业升级也 有助于提高水资源的利用效率和管理水平。
水体污染及其控制技术课件
• 主要用于处理含重金属离子废水、含油废水的脱色、 含氰废水等。
– 常用氧化剂：空气、氧气、臭氧、氯、次氯酸、二氧 化氯、漂白粉和过氧化氢。
• 还原法
– 多用于处理含六价铬和汞化合物的废水。 – 如用硫酸亚铁、焦亚硫酸钠、二氧化硫、亚硫酸钠等
将加还以原分为离三。价铬。投加石灰石其生成Cr（OH）3沉淀
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3.6.7 电解法
• 电解是指电解质溶液在直流电的作用下发生去 树脂中夹带的剩余再生剂。
再 生
– 正洗后交换柱剂可进行下一个循环
液
工作。
进 水
压脂层 再生废液
出 水
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3.6.4 中和法
• 中和是指通过酸碱反应，使废水的pH值达到中性左 右的过程，被处理的酸或碱主要是无机的。
• 酸碱废水互相中和 – 若有酸性与碱性两种废水均匀排出，所含的酸碱 量又能够互相平衡，那么，两者可以直接在管道 内混合，不需设中和池；反之，则必须设置中和 池，在中和池内进行中和反应。
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• 参与污染物去除的活性污泥微生物，根据其生理 特征的不同可分为四类：
(1)在好氧条件下，利用含碳有机物进行生长繁殖的 异养微生物(包括细菌原生动物和后生动物)
(2)在好氧条件下，将氨氮氧化为亚硝酸盐，将亚硝 酸盐氧化为硝酸盐的自养菌(一般称为硝化菌)。
(3)在缺氧(溶解氧很低)条件下，将硝态氮还原为氮 分子的反硝化异养菌(一般称为反硝化菌)。
水污染控讲义制工程1-5(27)
表1 生物膜法与活性污泥法的比较
项目
生物膜法
活性污泥法
基建费
低
较低
运行费
低
较高
气候的影响
较大
较小
技术控制
较易控制
要求较高
灰蝇和臭味
蝇多、味大
无
最后出水 负荷低时,硝化程度较高, 悬浮物较少,但硝化
但悬浮物较高
程度不高
剩余污泥量
少
大
泡沫问题
很少
较多
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生物滤池的基本原理
污水长时间以滴状喷洒在滤料层的表面，在污水流经的 表面上就会形成生物膜，待生物膜成熟后，栖息在生物膜上 的微生物即摄取流经污水中的有机物作为营养，从而使污水 得到净化。
(4)不被微生物分解, 也不抑制微生物的生长，有较好的化学性能；
(5)有一定的机械强度；
(6)价格低廉。
滤料粒径并非越小越好，会造成堵塞，影响通风。早期主要以拳状碎
石为滤料，其直径在3～8cm左右，空隙率在45％～50％左右，比表面
积（可附着面积）在65～100m2/m3之间。
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两种常见的塑料滤料
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影响生物滤池性能的主要因素——滤池高度
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影响生物滤池性能的主要因素——滤池高度
有机物的去除效果随滤床深度的增加而提高
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影响生物滤池性能的主要因素——负 荷 率
生物滤池的负荷率有三种表达形式：
水力负荷率：以流量为准，m3(水)/m3(滤料) ·d 。
表面水力负荷率：m3（水）/（m2·d），又称平均滤率， m/d 。
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高负荷生物滤池
交替式二级生物滤池法的流程
运行时，滤池是串联工作的，污水经初步沉淀后进入一级生物 滤池，出水经相应的中间沉淀池去除残膜后用泵送入二级生物滤 池，二级生物滤池的出水经过沉淀后排出污水厂。
水污染控制工程实习讲义完整
水污染控制工程实习讲义完整前言水污染控制工程是环境工程的一个重要分支，其主要任务是通过一系列的技术手段，对污染源废水进行收集、处理、排放，达到环境保护和经济可持续发展的目标。
水污染控制工程实习是培养环境工程学生实践能力的重要环节，为了更好地进行实习，我整理了本文档，旨在提供详细的实习讲义，帮助学生更好地完成实习任务。
实习目标本次实习旨在通过实践操作，了解以下内容： 1. 水样的取样和分析方法； 2.污水处理的基本流程和关键技术； 3. 常见污染物的特性和去除方法； 4. 污水处理设备及其运行原理。
实习内容实验室安全操作规程1.实验室内禁止吸烟、饮食；2.实验室内应保持安静，不得大声喧哗；3.对有毒、易燃、易爆等危险品要采取严格措施，保证操作人员的安全；4.实验室内所有操作前应进行安全交底，确认安全后再进行操作。
实验仪器和设备1.液位计：用于测量液体的高度和液面位置，为操作提供依据；2.恒温水浴：可以控制水的温度，用于分析实验中需要使用到恒定温度的水的实验；3.电动搅拌器：用于将待分析物溶解于水样中，将水样均匀混合；4.光度计：用于测量溶液的吸光度，确定溶液中污染物浓度。
实验内容和步骤1.水质检测实验–采集水样：根据实际情况选择合适的采样点进行水样采集，要保证水样的代表性；–室内分析：采用标准方法进行水样中有毒有害物质的测定；–数据处理：对实验数据进行处理、分析，得出。
2.污水处理实验–实验设备说明：包括污水调节池，曝气池，沉淀池、换热器等设备的结构、原理和工作方式；–排污处理实验：重点介绍污水的处理流程和处理设备的使用方法；–清洗工作：结束实验后，要将设备清洗干净，并恢复实验室的干净整洁。
实习实习是对本次实习经验的和评价，可以让学生对自己的实践能力进行回顾和反思，提高实践能力和综合素质。
建议学生在实习结束后，认真撰写实习，包括本次实习中的收获、遇到的困难和解决方法、学习体会和建议等，向实习导师汇报，并在实习后进行专业的深入讨论。