水处理实验技术与方法
水处理实验设计与技术
水处理实验设计与技术水处理技术是环境科学领域中最重要的科学领域之一，它主要涉及液体处理和水质控制等领域。
本文将探讨水处理实验的设计和技术。
设计实验之前，需要准确地了解实验的目的和背景。
例如，你的实验可能涉及净水、处理有害物质、降低水中矿物质含量，或是其他问题。
知道了实验的目的之后，需要确定实验的步骤，并采取一定的防范措施来确保实验数据的准确性。
以下是一些设计水处理实验时所需要注意的事项：1.测量水的质量和体积：在进行实验前，需要先测量水的体积和质量，这将影响后续实验结果的准确性；2.选择合适的试剂：根据实验目的，选择不同的试剂进行实验；3.选择合适的设备：选择合适的设备，以便能够完成实验并获取数据；4.进行数据处理：进行数据处理以获得实验结果；5.记录实验结果和观察到的现象。
水处理实验技术主要分为分离、过滤、沉淀、吸附、膜分离、电化学氧化、紫外线消毒等。
这些技术通常是在实验室或工业生产中使用的，以下是一些典型的水处理技术：1.过滤：过滤是一种简单有效的水处理技术，其通过过滤器过滤水中固体颗粒，例如沙子或污泥。
过滤的效果取决于过滤器的材料和孔径大小；2.沉淀：沉淀是一种将含有悬浮的颗粒物质的水通过本身沉淀作用来净化水的方法。
该方法在工业和家庭中广泛使用，常常需要添加化学试剂来帮助颗粒物沉淀；3.电化学氧化：该方法使用电解来清除水中的有害物质，例如金属离子、药物、细菌等。
通过电化学氧化，产生的电化学反应将污染物转化为酸或碱，使它们变得更容易清除。
在实验室规模下，这些技术可能会用于验证特定水处理技术的效果。
例如，在一个实验室环境中，可以使用特定的材料进行水过滤。
在实验结果中，可以观察到过滤结果如何影响水质量和水量的变化。
总之，水处理实验设计和技术是环境科学领域中最重要的技术之一，它们在工业和家庭中具有极为重要的应用价值。
在设计和实施水处理实验时，需要进行充分的前期调研和准备工作，并采取必要的措施来确保实验数据的准确性和可靠性。
水处理实验技术实验报告
水处理实验技术实验报告实验课程水处理实验技术开课实验室水处理实验室学生姓名学号开课时间至学年第学期水资源与环境工程学院水处理实验室制2016年5月说明1、实验报告双面打印、装订。
2、实验全部完成后，此实验报告统一交至实验指导教师处。
3、每次实验完成均需实验指导教师签字确认实验数据。
实验地点：实验日期：年月日课程名称水处理实验技术实验名称混凝沉淀实验实验项目类型课内40 报告60 总成绩验证演示综合设计指导教师成绩评定√一、实验目的二、实验原理三、使用仪器设备及材料（试剂）名称型号规格备注四、实验步骤五、实验原始记录及分析(数据、图表、计算、分析等) 教师签字：1、实验数据记录：表1-1 混凝实验记录表实验组号混凝剂名称原水浊度原水温度原水pH值Ⅰ硫酸铝水样编号 1 2 3 4 5 6 投药量mg剩余浊度沉淀后pH值备注快速搅拌中速搅拌慢速搅拌沉淀时间Ⅱ混凝剂名称氯化铁水样编号 1 2 3 4 5 6 投药量mg剩余浊度沉淀后pH值备注快速搅拌中速搅拌慢速搅拌沉淀时间表1-2 混凝现象观察记录表实验编号观察记录小结水样编号矾花的形成及沉淀过程的描述Ⅰ1 2 3 4 5 6Ⅱ1 2 3 4 5 6六、实验结果与讨论1．绘制混凝曲线。
2．根据混凝曲线图确定两种药剂的最佳投药量和最佳适应范围。
3．总结分析各种混凝剂的特点、适用条件，主要优缺点。
实验地点：实验日期：年月日课程名称水处理实验技术实验名称硝化实验实验项目类型课内40 报告60 总成绩验证演示综合设计指导教师成绩评定√一、实验目的二、实验原理三、使用仪器设备及材料（试剂）名称型号规格备注四、实验步骤五、实验原始记录及分析(数据、图表、计算、分析等) 教师签字：1、实验数据记录：表1 活性污泥污泥浓度MLSS编号污泥质量/mgW 1W 2W 2-W 1表2 硝化速率编号取样时间/min 基准实验1# 2#1#2#A C A C A C A C 1 0 2 15 3 30 4 45 5602、混合液悬浮固体浓度计算：MLSS(g/L)=21(W -W )V= 3、绘制氨氮随时间降解的曲线，并拟合：4、氨氮比降解速率计算：r = d［NH4+-N］/( dt * MLSS )（kg-N/ kg-MLSS.d）=六、实验结果与讨论1、根据实验结果，对该活性污泥硝化性能进行评价？2、活性污泥硝化过程有哪些主要的影响因素，分别的控制范围及其影响途径是什么？3、活性污泥硝化速率和比硝化速率分别代表什么意义，比硝化速率在应用过程中有何优势？实验地点：实验日期：年月日课程名称水处理实验技术实验名称反硝化实验实验项目类型课内40 报告60 总成绩验证演示综合设计指导教师成绩评定√一、实验目的二、实验原理三、使用仪器设备及材料（试剂）名称型号规格备注四、实验步骤五、实验原始记录及分析(数据、图表、计算、分析等) 教师签字：1、实验数据记录：表1 活性污泥污泥浓度MLSS编号污泥质量/mgW 1W 2W 2-W 1表2 反硝化速率编号取样时间/min 基准实验1# 2#1#2#A C A C A C A C 1 0 2 10 3 20 4 30 5402、混合液悬浮固体浓度计算：MLSS(g/L)=21(W -W )V= 3、绘制亚氮随时间降解的曲线，并拟合：4、亚氮比降解速率计算：r = d［NO2--N］/( dt * MLSS )（kg-N/ kg-MLSS.d）=六、实验结果与讨论1、根据实验结果，对该活性污泥反硝化性能进行评价？2、活性污泥反硝化过程有哪些主要的影响因素，分别的控制范围及其影响途径是什么？3、从反应的难易程度、细菌活性、细菌生长、运行管理、成本等角度论述和比较硝化过程与反硝化过程存在的重点和难点。
水处理实验报告
水处理实验报告一、实验目的：1.掌握常见的水处理技术原理和方法；2.学会使用水处理实验仪器，并掌握实验操作的规范性；3.了解水处理过程中的关键参数及其变化规律；4.分析比较不同水处理技术对水质的影响。
二、实验仪器与试剂：1.实验仪器：反渗透膜实验装置、混凝槽、加热器等；2.试剂：CO2、NaOH溶液、FeCl3、聚合氯化铝等。
三、实验原理：本实验主要涉及两种常见的水处理技术：反渗透和混凝沉淀。
反渗透是通过半透膜，将原水中的溶质和部分溶剂分离出来，从而得到更纯净的水；混凝沉淀则是通过混凝剂与水中杂质结合生成比较大的团聚体，使其沉降沉淀，达到净化水质的目的。
四、实验步骤：1.反渗透实验（1）将原水倒入反渗透膜实验装置的供水仓，调节压力，使水缓慢通过半透膜；（2）重复以上步骤，加入不同浓度的CO2溶液，观察反渗透膜通水速率的变化；（3）根据测得的结果，分析CO2与半透膜的作用关系，以及不同浓度溶液对反渗透膜的影响。
2.混凝沉淀实验（1）将一定量的原水倒入混凝槽中，调节pH值为最佳值；（2）按比例加入FeCl3和聚合氯化铝混凝剂；（3）加热溶液，控制温度，观察混凝剂与水中杂质的混凝情况；（4）分别采集沉淀的样品，测定其浑浊度，比较不同混凝剂对水质的影响。
五、实验结果与分析：在反渗透实验中，观察加入CO2溶液后，反渗透膜通水速率明显下降，且随着CO2浓度的增加，通水速率降低的程度加大。
这是因为CO2与水中钙、镁等离子反应生成碳酸盐沉淀，导致反渗透膜的孔隙被堵塞，减缓了通水速率。
在混凝沉淀实验中，通过观察不同混凝剂对水质的影响，发现混凝槽加入FeCl3后，水质的浑浊度明显下降，而加入聚合氯化铝后，水质的浑浊度下降更明显。
这是因为FeCl3和聚合氯化铝能够与水中的悬浮颗粒发生氢键、氢键和电荷作用，并将其聚集成较大的团聚体，从而使其沉降沉淀。
六、实验总结：通过本实验，我们掌握了反渗透和混凝沉淀两种常见的水处理技术，分析比较了它们对水质的影响。
水处理实验技术5-曝气池中环境因素的检测和菌胶团中生物相观察
水处理实验技术实验报告学校名称河海大学准考证号033109275026 姓名王宝佳课程代号60057 实验名称曝气池中环境因素的检测和菌胶团中生物相观察实验日期2010.11. 批报告日期成绩教师签名一、实验目的1．通过观察和测定曝气池中的环境因素，如：水温、pH值、溶解氧浓度、营养物是否齐全等。
进一步认识环境因素对生物群体生长代谢的影响。
2．通过显微镜直接观察活性污泥的菌胶团，掌握用直观的方法来判别菌胶团的性质、状态以及是否有丝状菌繁殖。
3．学会辨别原生动物的种属，并通过原生动物来间接地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活性污泥中各种微生物组成的混合群体—菌胶团，细菌又是菌胶团的主要组成部分和净化功能的中心，是微生物中最主要的成分，而水温、pH值、溶解氧浓度、营养物等环境因素则对微生物的新陈代谢产生最重要的影响。
对好氧微生物的新陈代谢过程来说，氧是必不可少的，并且溶解氧浓度也直接影响微生物的活性和代谢速度。
一般来说，溶解氧浓度越高，对微生物生长代谢越有利，但维持过高的溶解氧又大大地增加了处理系统的运行费用。
因此，一般控制在0.5—2mg/L。
微生物代谢关系式如图所示。
微生物及其酶系统所推进的生化反应受水温和PH值的影响很大，温度和PH值对活性物凝重的细菌和酶的活力的影响如图所示。
另外，微生物的代谢还需要氮、磷等营养元素和其他微量元素。
有毒物质对微生物的生长代谢有明显的抑制作用。
活性污泥菌环境胶团的微生物中除细菌外，还有真菌、原生动物、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发生变化。
若游泳型或固着型的纤毛虫类大量出现时，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鉴定活性污泥的质量和污水处理效果。
原生动物通过一般的光学显微镜就可以简单的观察。
此外，还可以观察菌胶团的形状、颜色、密度以及是否有丝状菌存在，有无污泥膨胀的倾向等。
水处理实验报告
水处理实验报告水处理实验报告摘要：本实验旨在研究水处理技术对水质的影响，并评估不同处理方法的效果。
通过对不同水样进行多种处理方法，包括过滤、沉淀、消毒等，测定处理前后水样的pH值、浑浊度、溶解氧含量等指标，以及对水中悬浮颗粒和微生物的去除效果。
实验结果表明，水处理技术可以显著改善水质，提高水样的透明度和卫生安全性。
引言：水是人类生活中不可或缺的重要资源，然而，随着工业化和城市化的快速发展，水资源的污染问题日益严重。
因此，研究水处理技术对改善水质的效果具有重要意义。
本实验旨在通过模拟实际水处理过程，评估不同处理方法的效果，并为水质改善提供科学依据。
实验材料与方法：1. 实验材料：- 不同来源的水样：自来水、河水、污水等；- 滤纸、砂滤器、活性炭等过滤材料；- 消毒剂：次氯酸钠、过氧化氢等；- 检测仪器：pH计、浊度计、溶解氧测定仪等。
2. 实验方法：- 过滤处理：将不同水样通过滤纸、砂滤器和活性炭等过滤材料进行过滤处理，测定处理前后水样的浑浊度和pH值；- 沉淀处理：将不同水样静置一段时间，观察沉淀物的形成情况，并测定处理前后水样的浑浊度；- 消毒处理：使用不同消毒剂对水样进行消毒处理，测定处理前后水样的溶解氧含量和微生物数量。
结果与讨论：1. 过滤处理：通过滤纸、砂滤器和活性炭等过滤材料对水样进行处理后，水样的浑浊度显著降低，透明度明显提高。
此外，过滤处理还对水样的pH值产生一定影响，不同过滤材料对pH值的影响程度不同。
砂滤器对pH值的影响较小，而活性炭则具有一定的酸碱调节能力。
2. 沉淀处理：通过静置不同水样一段时间后，观察到水样中出现沉淀物。
沉淀物的生成主要与水样中的悬浮颗粒有关。
此外，沉淀处理也对水样的浑浊度产生一定影响，处理后的水样透明度明显提高。
3. 消毒处理：使用不同消毒剂对水样进行处理后，测定处理前后水样的溶解氧含量和微生物数量。
实验结果显示，消毒处理能够有效降低水样中的微生物数量，提高水样的卫生安全性。
水处理实验技术
水处理实验技术1.实验原理：胶粒间的静电斥力、胶粒的布朗运动及胶粒表面的水化作用，使得胶粒具有分散稳定性，三者中静电斥力影响最大。
向水中投加混凝剂能提供大量的正离子，压缩胶团的扩散层，使ζ电位降低，静电斥力减少。
混凝剂水解后形成的高分子物质或直接加入水中的高分子物质一般具有链状结构，在胶粒与胶粒间起吸附架桥作用，即使ζ电位没有降低或降低不多，胶粒不能相互接触，通过高分子链状物吸附胶粒，也能形成絮凝体。
2.影响混凝的主要因素：1.水温；2溶液的PH值、碱度及悬浮物浓度;3.搅拌的速度（速率）及时间；4.混凝剂的种类3.“胶体保护”：混凝剂投加过量时，导致胶体又重新稳定下来的现象。
4.最佳投药量：是指达到预定水质目标的最小混凝剂投加量实验二：过滤实验1：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。
能反映级配状况指标的是通过筛分级配曲线求得有效粒径d10,以及d80和不均匀系数K80。
d10是表示通过滤料重量10%的筛孔孔径，它反映滤料中细颗粒尺寸，即产生回头损失的“有效”部分尺寸；K80为d80与d10之比，K80越大，表示粗细颗粒尺寸相差越大，滤料粒径越不均匀，这样的滤料对过滤及反冲洗均不利。
2.过滤装置：圆孔标准筛一套、烘箱、托盘天平、标准振筛机，量筒....3.对实验过程的理解（什么时候过滤，什么时候反冲洗）4.滤层膨胀率：水流从下往上，对滤层进行冲击，使其膨胀。
数值上等于滤层高度除以调料高度（滤层厚度）5.气水反冲洗：原理：是从浸水的滤柱下送入空气，当其上升通过滤层时形成若干气泡，使周围的水产生紊动，促使滤料反复碰撞，将粘附在滤料上的污物搓下，再用水冲出粘附污物。
优点：是可以清洗滤料内层，较好的消除结泥球现象且省水。
实验三：折点加氯实验1原理：水中含有氨和各种有机氮化物投氯后次氯酸极易与水中的氨进行反应，在反应中依次形成三种氯胺：NH3+HOCl→NH2Cl(一氯胺)+H2O；NH2Cl+HOCl→NHCl2(二氯胺)+H2O；NHCl2+HOCl→NCl3(三氯胺)+H2O2.化合性氯&游离性氯：水中NH2CL、NHCL2、NCL3称化合性氯。
水处理实验技术3-过滤和反冲洗
水处理实验技术实验报告学校名称河海大学准考证号033109275026 姓名王宝佳课程代号60057 实验名称过滤和反冲洗实验日期2010.11 批报告日期成绩教师签名一、实验目的1．熟悉普通快滤池过滤、冲洗的工作过程；2．加深对滤速、冲洗强度、滤层膨胀率、初滤水浊度的变化、冲洗强度与滤层膨胀率关系以及滤速与清洁滤层水头损失的关系的理解；3．验证水反洗理论，加深对教材内容的理解；4．了解并掌握气、水反冲洗方法，以及由实验确定最佳气、水反冲洗强度与反冲洗时间的方法；5．通过水反洗及气、水联合反冲洗加深对气、水反冲洗效果的认识；6．观察反冲洗全过程，加深感性认识。
二、实验原理1．水的过滤是在滤池（过滤柱）中进行的，滤池净化的主要作用是接触絮凝作用，其次为筛滤作用和沉淀作用。
原水经过絮凝作用，水中的杂质截留在滤池之中，或者有接触絮凝作用的滤料表面粘附水中的杂质，从而使出水的浊度降低，达到过滤的效果。
滤层去除水中杂质的效果主要取决于滤料的总表面积。
随着过滤时间的增加，滤层截留的杂质增加，滤层的水头损失也随之增长，其增长速度随滤速大小，滤料颗粒的大小和形状，过滤进水中悬浮含量及截留杂质在垂直方向的分布而定，当滤速大，滤料颗粒粗，滤料层较薄时，滤过水水质将很快变差，过滤水质的周期变短，如滤速大，滤料颗粒细，滤池中的水头损失增加很快，这样很快达到过滤压力周期，所以在处理一定性质的水时，正确确定滤速，滤料颗粒的大小，滤料及厚度之间的关系，有重要的意义。
2．当过滤水头损失达到最大允许水头损失或水质恶化时，滤池需进行反冲洗。
滤料层在反冲洗时，当膨胀率一定，滤料颗粒越大，所需冲洗强度便越大；水温越高（即水的粘浸系数越大），所需冲洗强度也越大。
对于不同的滤料来说，同样大小颗粒的滤料，当密度大的与密度小的滤料膨胀相同时，其所需冲洗强度就越大。
3．反冲洗的方式很多，其原理是一致的，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，这时滤层水头损失的计算公式为：式中：l —砂层膨胀后的厚度，cml0—砂层膨胀前的厚度，cm当反冲洗强度增大后，滤料层完全膨胀，处于流态化状态。
实验室污水处理方案
实验室污水处理方案随着实验室科研工作的不断发展，实验室污水处理问题日益凸显。
为了保护环境和人类健康，科研人员需要寻觅有效的实验室污水处理方案。
本文将介绍几种常见的实验室污水处理方案，匡助实验室科研人员选择适合自己实验室的处理方案。
一、物理处理方法1.1 沉淀法：通过加入沉淀剂将污水中的悬浮物沉淀下来，然后进行过滤或者沉淀分离。
1.2 过滤法：利用过滤器或者滤纸等过滤材料将污水中的固体颗粒截留下来。
1.3 离心法：通过高速旋转离心机，将污水中的固体颗粒和液体分离。
二、化学处理方法2.1 氧化法：利用氧化剂如氯气、臭氧等氧化污水中的有机物，降解有机物浓度。
2.2 中和法：通过加入中和剂如石灰、氢氧化钠等中和污水中的酸碱物质，使污水中的pH值维持在合适范围。
2.3 氧化还原法：通过还原剂和氧化剂的反应，将有机物氧化成无害物质。
三、生物处理方法3.1 厌氧处理：利用厌氧微生物降解有机物，产生甲烷等气体。
3.2 好氧处理：通过通气和搅拌等方式提供氧气，促进好氧微生物降解有机物。
3.3 植物处理：利用水生植物如芦苇、莲花等吸收水中的营养物质，净化水质。
四、高级氧化技术4.1 光催化氧化：利用紫外光或者可见光照射催化剂，产生活性氧化物质，降解有机物。
4.2 等离子体氧化：利用等离子体产生高能量离子，氧化有机物。
4.3 超声波氧化：利用超声波振动产生气泡和涡流，促进氧化反应。
五、综合处理方法5.1 综合利用：结合物理、化学、生物等多种处理方法，根据实验室污水特性选择合适的处理方案。
5.2 自动监控：利用传感器和自动控制系统监测和调节实验室污水处理过程，提高处理效率。
5.3 定期维护：定期清洗设备、更换滤料、添加处理剂等，保持实验室污水处理设施的正常运行。
综上所述，实验室污水处理是一个复杂的过程，需要科研人员根据实验室污水的特性选择合适的处理方案，综合利用各种处理方法，确保实验室污水得到有效处理，保护环境和人类健康。
水处理技术方案范文
水处理技术方案范文1.混凝和絮凝技术：混凝技术通过加入一种混凝剂使悬浮颗粒聚结成大的沉淀颗粒，从而加速其沉降。
在混凝剂的作用下，颗粒间的静电斥力被中和，颗粒聚集形成沉淀物。
在絮凝的过程中，需要合理选择混凝剂的种类和用量，同时控制pH值和澄清时间等参数，以获得最佳的絮凝效果。
2.活性炭吸附技术：活性炭是一种多孔性的吸附剂，具有较大的比表面积和强大的吸附能力，可以有效去除水中有机物、颜色、异味等。
活性炭吸附技术适用于处理含有有机污染物的水体，如工业废水和生活污水。
通常，活性炭吸附工艺可以与混凝、絮凝和生物处理等工艺结合使用，以提高水质的综合处理效果。
3.膜技术（如超滤、微滤和反渗透）：膜技术是一种物理分离技术，通过选择性透过或阻挡特定颗粒或溶解物的膜进行分离和浓缩。
超滤和微滤主要用于去除悬浮颗粒、细菌和病毒等微小颗粒，而反渗透技术则可以去除溶解性盐类、重金属离子和有机物等。
膜技术具有高效、节能和操作简便等优点，在饮用水、工业水和海水淡化等领域得到广泛应用。
4.氧化还原技术：氧化还原技术是通过人工介入的方式使污染物的氧化还原状态发生变化，从而达到去除有害物质的目的。
常见的氧化还原技术包括氧化、还原、电解和高级氧化技术。
氧化还原技术适用于处理含有重金属、有机物和染料等难降解污染物的水体。
5.生物处理技术：生物处理技术是利用微生物的代谢活动来去除水中的污染物。
常见的生物处理技术包括活性污泥法、固定床法、曝气法和植物修复等。
生物处理技术可以有效去除有机物、氨氮和一些无机离子等，具有成本低、效果好和操作简便的特点。
综上所述，水处理技术方案应综合考虑水质特征、污染物类型、处理效果和成本等因素，并根据具体情况选择合适的处理工艺。
此外，还需注意工艺的整合和工程管理的合理性，以确保水处理系统的稳定运行和持续效益。
水处理实验报告
水处理实验报告1. 实验目的本实验旨在通过对水进行处理的方式，了解不同水处理方法的工作原理及效果，验证不同处理方法对水中污染物的去除效果。
2. 实验原理水处理是一种通过物理、化学或生物方法去除水中污染物的过程。
常见的水处理方法包括澄清、过滤、消毒等。
本实验选取了以下三种常见的水处理方法进行研究：•沉淀法：通过添加化学试剂，使悬浮在水中的固体颗粒沉淀下来，达到澄清水质的目的。
•过滤法：通过过滤器将水中的固体颗粒去除，使水变得更清澈。
•活性炭吸附法：通过将水通过活性炭过滤，去除水中的有机物质和异味。
3. 实验步骤3.1 沉淀法实验步骤1.准备三个测试杯，分别注入等量的污水样品。
2.在第一个测试杯中加入适量的铁(Ⅲ)氯化物溶液。
3.在第二个测试杯中加入适量的铝(Ⅲ)硫酸盐溶液。
4.在第三个测试杯中不加任何试剂作为对照组。
5.分别观察三个测试杯中的变化，记录下沉淀的情况。
3.2 过滤法实验步骤1.准备两个试管，其中一个放置一个滤纸作为滤料。
2.将污水样品分别倒入两个试管中。
3.将有滤纸的试管倒置，观察试管中的变化。
4.记录下通过滤纸后的水质。
3.3 活性炭吸附法实验步骤1.准备两个玻璃容器，其中一个放置一层活性炭。
2.将污水样品分别注入两个玻璃容器中。
3.静置一段时间后，观察两个容器中的水质变化。
4.记录下经过活性炭过滤后的水质。
4. 实验结果根据对实验步骤的观察和记录，得到以下实验结果：4.1 沉淀法实验结果•第一个测试杯中加入铁(Ⅲ)氯化物溶液后，观察到污水样品中的固体颗粒迅速沉淀，水质明显改善。
•第二个测试杯中加入铝(Ⅲ)硫酸盐溶液后，观察到污水样品中的固体颗粒逐渐沉淀，水质有所改善。
•对照组中的污水样品未见明显的沉淀现象。
4.2 过滤法实验结果•通过滤纸的试管中，观察到试管中的固体颗粒被滤纸阻留，水质明显改善。
•对比试管中，水中的固体颗粒未被滤除，水质无显著改善。
4.3 活性炭吸附法实验结果•经过活性炭过滤后，观察到水质明显改善，异味减少。
水处理实验
实验四化学混凝实验一、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作用下，长期处于稳定分散状态，不能用自然沉淀方法去除。
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。
由于各种废水差别很大，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、水流速度梯度等影响。
通过本次实验，希望达到以下目的：1、加深对混凝沉淀原理的理解；2、掌握化学混凝工艺最佳混凝剂的筛选方法；3、掌握化学混凝工艺最佳工艺条件的确定方法。
二、实验原理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。
这基本上是一种机械作用。
在混凝过程中，上述现象常不是单独存在的，往往同时存在，只是在一定情况下以某种现象为主。
三、实验材料及装置1、主要实验装置及设备（1）化学混凝实验装置采用是六联搅拌器，如图4-1所示。
水处理实验技术3 第三讲
4、正交实验结果的直观分析法
• 目的：1）挑选的因素对实验指标影响的主次关系；2）各 影响因素中，哪个水平取值能得到满意的结果，从而找到 最佳的管理、生产运行条件。
直观分析法应用五步骤（详见例1-1）
（1）填写评价指标，注意将重复多次实验所得的原始数据 取其算术平均值，填入正交表右栏实验结果内； （2）计算各列的各水平效应值Kf、效应值的均值Kf ￣和极 差R值； • 水平效应值Kf = 某m列（第m个因素）中 f 号的水平所对 应的指标值（各行的实验结果）之和； • 效应值均值Kf ￣= Kf / 某m列中 f 号码水平的重复次数；
能的全部实验次数为：
n（因素数 次方） m（水平数）
1.3.1 正交实验设计
• 多因素实验：实验中需考虑多个因素，每个因素又有 多个水平的实验。 • 正交实验设计：利用事先制好的特殊数学表格——正 交表安排多因素实验，并进行数据分析的方法。 • 挑选出少量具有代表性的实验数，实验后经简单表格 运算，分清各因素在实验中的主次作用并找出较好的 运行方案，得到正确分析结果。 • 优点：简单易行，计算表格化，科学地解决了多因素 实验存在的两个矛盾。
1、正交实验设计有关基本概念
1）、水平：因素变化的各种状态。某个因素在实验中 需要考察它的几种状态，就称它几水平因素。 2）、正交实验设计数学原理；（P13-15，了解） 3）、正交表：正交实验法中合理安排多因素实验，并 对数据进行统计分析的一种特殊数学表格。 4）、正交表的两个特点； （P16，了解） • 常用正交实验表见附录、附表1： 3 4 L4（ 2 ）、L9 （ 3 ）
相对于某具体条件而言的，本次试验中是主要因素，下次 实验也可能是次要条件。
（4）选取较好的水平组——比较同一因素下各水平的效应 值的均值Kmf ￣，能使指标达到满意的值（最大或最小） 为较理想的水平值，以此确定最佳生产运行条件；
水处理技术实验操作方法
水处理技术实验操作方法
水处理技术实验的操作方法通常包括以下步骤：
1. 准备试剂和仪器：根据实验的要求，准备所需的试剂和仪器设备。
2. 准备实验样品：根据实验的目的，选择合适的水样，并将其准备好。
可以将水样过滤、加热、调整pH值等。
3. 实施预处理：根据实验要求，对水样进行一系列预处理步骤，如混合、稳定等。
4. 进行水处理实验：根据实验目的，选择合适的水处理方法，如沉淀、过滤、絮凝、吸附、氧化等。
5. 进行实验观察：在实验过程中，观察实验现象，记录实验数据。
6. 进行数据处理：根据实验数据，进行数据分析和统计，并得出实验结论。
7. 进行实验总结：整理实验数据和实验过程，撰写实验报告，总结实验结果和提出进一步研究的建议。
在进行水处理技术实验时，需要注意安全操作，如佩戴实验手套、眼镜等个人防
护设施；按照实验要求正确操作，避免实验失误；定期检查仪器设备的使用情况，保证实验的可靠性；严格遵守实验室的规章制度，保持实验室的整洁和安全。
纯水处理技术方案
纯水处理技术方案一、原水处理1.检测原水水质，包括浑浊度、湿度、溶解性固体和微生物等指标。
2.使用物理方法去除水中悬浮物，如通过格栅过滤或流入沉淀池。
二、混凝沉淀1.加入混凝剂，如聚合氯化铝、聚丙烯酰胺等，使水中的颗粒物凝集成较大而重的团聚体。
2.通过沉淀槽将形成的团聚体与水分离，使固体沉淀到池底，从而减少水中的颗粒物浓度。
三、过滤消毒1.使用砂滤器、活性炭滤器等过滤层，从水中去除残留的固体颗粒和有机物。
2.添加消毒剂，如氯化钠或过氧化氢，杀死水中的细菌和病毒。
3.运用紫外线消毒技术，利用紫外线杀死水中的细菌和病毒。
四、水质监测1.对处理后的水样进行全面的水质检测，包括pH值、浑浊度、氨氮、总磷、总大肠菌群等指标，确保达到国家饮用水卫生标准。
2.每隔一段时间对设备运行情况进行检查，并进行必要的维护和清洁。
以上是一种纯水处理技术方案的概述，下面将详细介绍各个环节的具体技术和方法。
一、原水处理1.检测原水的水质，常用的检测指标包括浑浊度、湿度、溶解性固体和微生物等。
可以通过一系列的实验室测试和在线监测仪器来检测，以获得准确的水质信息。
2.对于原水中的悬浮物，可以采用物理方法去除，如通过格栅过滤或流入沉淀池。
格栅过滤可以去除较大的固体颗粒，并防止其对后续处理设备的损坏。
沉淀池可以使悬浮物在静力作用下沉淀到池底，从而减少水中的颗粒物浓度。
二、混凝沉淀1.添加混凝剂，如聚合氯化铝、聚丙烯酰胺等，使水中的颗粒物凝集成较大而重的团聚体。
混凝剂与水中的颗粒物发生化学反应，形成正电荷的聚集体，并与水中的颗粒物形成絮凝体。
2.通过沉淀槽将形成的团聚体与水分离，使固体沉淀到池底，并通过污泥排放或回流处理，从而减少水中的颗粒物浓度。
沉淀池的设计应考虑到流速、混凝剂剂量和停留时间等因素，以最大限度地实现混凝效果。
三、过滤消毒1.使用砂滤器、活性炭滤器等过滤层，从水中去除残留的固体颗粒和有机物。
砂滤器通过底部的石英砂、石英砾石等过滤层，使水通过过滤物层，并减少颗粒物浓度。
水处理实验技术
水处理实验技术水处理实验技术是一种应用于环境科学领域的实验方法，旨在净化水源、改善水质。
本文将介绍水处理实验技术的原理、常见实验方法以及在实际应用中的意义。
水是地球上最重要的资源之一，对人类的生存、发展具有重要意义。
然而，由于人类活动和自然因素的影响，水源污染和水质恶化逐渐成为全球关注的问题。
针对水质问题，科学家们不断进行研究并开发了各种水处理实验技术，以满足人们对清洁、安全水源的需求。
水处理实验技术的原理基于物理、化学和生物过程。
其中，物理处理主要是利用不同颗粒物的大小、密度和形状差异，通过过滤、沉淀、澄清等方式将悬浮固体物质分离出来。
化学处理则借助化学反应和吸附作用，通过添加药品或者利用溶液中的成分与污染物发生反应，将其转化为无害物质或者使其沉淀。
生物处理则利用微生物的生物降解能力，将有机污染物分解为无害物质。
常见的水处理实验方法包括混凝、絮凝、沉淀、过滤、氧化还原反应、吸附、离子交换、活性炭吸附、臭氧氧化等。
混凝是指通过加入一定药剂，使水中的微小颗粒凝聚成较大的凝聚物，从而便于沉淀或过滤分离。
絮凝是指将分散在水中的比较小的悬浮颗粒凝聚成为较大的团状结构，以便于过滤或沉降。
沉淀则是指通过静置或者加入沉淀剂等方式，使固体颗粒在水中沉淀到底部，然后将上清液取出。
过滤是指通过过滤介质，将水中的悬浮物或微生物截留在过滤层上，以得到较为清澈的水。
氧化还原反应则是通过氧化剂和还原剂的反应，将水中的有机物氧化为无机物。
吸附是指通过在固体表面或者溶液中加入吸附剂，使污染物吸附在吸附剂上。
离子交换则是利用树脂等材料，通过交换树脂上离子的方式，实现水中离子的去除或转化。
活性炭吸附方法是通过将废水通过填充了活性炭的设备中，利用活性炭对化学物质的吸附能力，使废水中的有机物、氯化物等有毒物质去除。
臭氧氧化方法则是利用臭氧对有机物进行氧化分解。
水处理实验技术在实际应用中具有重要意义。
首先，水处理实验技术能够帮助我们净化污染水源，改善水质。
水处理实验技术 (2)
水处理实验技术
水处理实验技术是指用于处理水质问题的实验方法和技术。
主要包括以下几个方面：
1. 水质分析技术：通过实验室分析方法，对水样进行定性
定量分析，了解水中的污染物种类和含量，常见的水质分
析方法包括pH值测定、溶解氧测定、总氮总磷测定、重金属测定等。
2. 水处理剂的筛选和评价：根据水质成分和处理需求，选
择合适的水处理剂进行试验筛选和评价，常见的水处理剂
包括絮凝剂、消毒剂、pH调节剂等。
3. 水处理工艺的研究和优化：通过实验室小型装置，模拟
水处理过程进行研究和优化，常见的实验装置包括批处理
装置、连续流动装置等。
4. 膜分离技术实验：膜分离技术是一种常用的水处理方法，包括微滤、超滤、逆渗透等。
通过实验研究膜分离技术的
传质规律、膜材料的性能和膜组件的优化等问题。
5. 水处理设备的实验：通过实验研究水处理设备的性能和
工作条件，包括混凝沉淀器、过滤器、活性炭吸附器、离
子交换器等水处理设备。
6. 水处理工程的实验验证：通过构建小型水处理系统，模
拟实际工程条件进行实验验证，了解实际应用中的效果和
问题，提出改进建议。
水处理实验技术在水处理工程研究和实际应用中起着重要
的作用，能够帮助人们解决水质污染和提高水资源利用效
率的问题。
水的过滤实验
一，给水处理得基本方法：“混凝－沉淀－过滤－消毒”常规处理工艺流程以广州水源为例，由于水源差，七间水厂的水源有六间达不到国家规定的五类标准，因此在进行常规处理前须经过预处理，在泵前投加高锰酸钾（主要通过氧化作用，使有机物膜被氧化，悬浮颗粒物或胶体的表面性质发生有利于脱稳凝聚的变化，从而使除浊效率增加，有机物含量也随之降低，减轻了水的异臭味。
并且高锰酸钾与水中还原性物质发生反应，生成不溶于水的中间产物二氧化锰，也可以为新生凝核促使胶体凝聚。
用隔膜泵直接投加到源水。
）、活性炭（物理吸附与化学吸附，物理吸附主要是其多孔结构提供了大量的表面积，从而使其非常容易达到吸收收集杂质的目的；化学吸附指被吸附的物质与活性炭表面物质发生反应，如：与水中的亚氯酸盐发生反应，使亚氯酸盐变成氯离子形式，从而达到去除水中亚氯酸盐目的，使水中不再有令人反感的味道和气味。
用螺杆泵直接投加到源水。
）、氨（主要为稳定水中余氯。
在氯化的同时投加氨使其优先生成氯氨，然后逐步对其他物质发生氧化，使水中游离氯减少，增强了消毒目的。
由氨机自动调节直接投加到源水管）。
泵后投加氯（主要目的是杀死水体中的青苔、氧化部分有机物和降低亚硝酸盐的生成。
且此值须根据待虑水的余氯值进行投加。
由氯机及水射器直接投加到源水管。
）、矾（主要成分一般为碱铝或硫酸铝。
但碱铝腐蚀性及对水温的适应性相对较高，因此碱铝较常用。
用螺杆泵直接投加到源水管。
）预处理后，进入澄清工艺，即混凝、沉淀和过滤，处理对象主要是水中悬浮物和胶体杂质，水中杂质通过药，形成大颗粒的絮凝（此步骤在絮凝池中完成，俗称反应池。
本厂全部反应池都为网格反应池，由多格竖井串联而成，进水水流顺序从一格到下一格，上下对角交错流动，直到出口，使矾与水中悬浮物和胶体杂质充分反应。
），而后经沉淀池进行矾花与水的重力分离（本厂沉淀池有平流沉淀池与斜管沉淀池。
平流沉淀池利用重力作用，使矾花以抛物线形式沉到池底，使其与待虑水分开；斜管沉淀池根据水流向上流动，污泥下滑的原理将水与矾花分离。
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正交表: 正交表:
右图是一個比较典型的正 交表. “L”表示此为正交表, “8”表示试验次数 “2”表示两水平, “7”表示试验最多可 以有7个因素 (包括单个 因素及其交互作用)
,
.
正交表的表示方法: 正交表的表示方法
一般的正交表记为Ln(mk)， n是表的行数， 也就是要安排的试验数; k 是表中的列数，表示因素的个数；m 是各因素的水平数；
例2：(多指标的分析方法---- 综合平衡法 多指标的分析方法---为提高某产品质量，要对生产该产品的原料进行 配方试验。要检验3项指标：抗压强度、落下强 度和裂纹度，前2个指标越大越好，第3个指标 越小越好。根据以往的经验，配方中有3个重要 因素：水分、粒度和碱度。它们各有3个水平。 试进行试验分析，找出最好的配方方案。
利用正交表进行试验的步骤： 利用正交表进行试验的步骤：
1) 明确试验目的，确定要考核的试验指标； 2) 根据试验目的，确定要考察的因素和各因素的水平； 要通过 对实际问题的具体分析选出主要因素，略去次要因素； 3) 选用合适的正交表，安排试验计划； 4) 根据安排的计划进行试验，测定各试验指标； 5) 对试验结果进行计算分析，得出合理的结论； 6)若最佳组合方案在试验中未出现，如果条件允许，应安 排一次验证试验，进行确认。
分析结果见下表。
总结： 总结：
拟水平法是将水平少的因素归入水平数多的正交表中 的一种处理问题的方法。在没有合适的混合水平的 正交表可用时，拟水平法是一种比较好的处理多因 素混合水平试验的方法。它不仅可以对一个因素虚 拟水平，也可以对多个因素虚拟水平。
第四节：有交互作用的正交试验设计
什么是交互作用：
水处理实验技术与方法
实验设计基础
第一讲：正交试验
第一节：实验设计的意义及其发展过程 第二节：正交试验、正交表及其用法 第三节：混合水平的正交试验设计 第四节：有交互作用的正交试验设计
实验设计（DOE） 实验设计（DOE）
• Design of Experiment • 为什么要进行试验设计？
==> 让我们先看两个例子
用正交表安排有交互作用的试验时，我们把两个因素的 交互作用当成一个新的因素来看，让它占有一列，叫交 互作用列。
例6：(水平数相同) 水平数相同)
我们用一个3因素2水平的有交互作用的例子来说明 某产品的产量取决于3个因素A，B，C，每个因素都 有两个水平。每两个因素之间都有交互作用，试验 指标为产量，越高越好。具体如下：
例3：(多指标的分析方法——综合评分法) 多指标的分析方法——综合评分法 综合评分法)
某厂生产一种化工产品，需要检验两下指标：核酸统一 纯度和回收率，这两个指标都是越大越好。有影响的 因素有4个，各有3个水平。试通过试验分析找出较好 的方案
解：这是4因素3水平的试验，可以选用正交表L9(34)。试 验结果如表。
解：我们选用正交表L9(34)来安排试验。
Байду номын сангаас
12 10 8 6 4 2 0 7 8 9
16 14 12 10 8 6 4 2 0 4 6 8
14 12 10 8 6 4 2 0 1.1 1.3 1.5
10 8 6 4 2 0 7 8 9
14 12 10 8 6 4 2 0 4 6 8
10 8 6 4 2 0 1.1 1.3 1.5
比較
20kg 磷 20kg 30kg 钾 30kg
50Kg 磷 50Kg
50Kg 钾 50Kg
40 m
30 m 25 m 交互作用 = 总效果 - (20kg 磷的效果 + 30kg 钾的效果) (20kg 30kg 的效果)
交互作用表（以正交表L 为例）： 交互作用表（以正交表L8(27)为例）：
2) 用正交表来安排试验时，各因素 的各种水平的搭配是均衡的，这 是正交表的优点。
1 2 3 4 5 6 7 8 9
1 1 1 1 2 2 2 3 3 3
2 1 2 3 1 2 3 1 2 3
3 1 2 3 2 3 1 3 1 2
4 1 2 3 3 1 2 2 3 1
例1：(单指标的分析方法 ： 单指标的分析方法 单指标的分析方法)
某炼铁厂为提高铁水温度，需要通过试验选择最好的生产方案 经初步分析，主要有3个因素影响铁水温度，它们是焦比、风压 和底焦高度， 每个因素都 考虑3个水平，具体情况见表。问 对这3个因素的3个水平如何安排，才能获得最高的铁水温度?
解：如果每个因素的每个水平都互相搭配着进行全 面试验，必须做试验33=27次。现在我们使用 L9(34)正交表来安排试验。
Microsoft Excel Worksheet
例1:
这里有27个球， 其中有且只有一个球质 量为9克, 其它26个都为10克。给你一架天 平，请找出重为9克的那个球。 请问，你至少要称几次？
例2:
这里有9框球(每框100个)， 其中有且只 有一框里的球质量全为9克, 其它8框里的球 都为10克。给你一架天平，请找出里面的球 重为9克的那个框。 请问，你至少要称几次？
第三节：混合水平的正交试验设计
混合水平正交表及其用法:
混合水平正交表就是各因素的水平数不完全相等的正交表。譬如： L8(41 x 24) 就是一种混合水平的正交表。
例4：(直接利用混合水平正交表) 直接利用混合水平正交表)
某农科站进行品种试验，共有4个因素：A(品种)、B(氮肥 量)、C(氮、磷、钾比例)、D(规格)。因素A是4水平的，另 外3个因素是2水平的。试验指标是产量，数值越大越好。
4 3.5 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0 7 8 9
3.5 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0 4 6 8
3.5 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0 1.1 1.3 1.5
第二节：正交试验、正交表及其用法
分析：
1) 粒度B对抗压强度和落下强度来讲，极差都是最大的，说明 它是影响最大的因素，而且以取8为最好；对裂纹度来讲， 粒度的极差不是最大，不是影响最大的因素，而且也以取8 为最好； 2) 碱度C对三个指标的极差都不是最大的，是次要的因素。对 抗压强度和裂纹度来讲，碱度取1.1最好；对落下强度，取 1.3最好，但取1.1也不是太差，综合考虑碱度取1.1； 3) 水分A对裂纹度来讲是最大的因素，以取9为最好；但对抗 压强度和落下强度来讲，水分的极差都是最小的，是影响 最小的因素。综合考虑水分取9； 最后较好的试验方案是B3C1A2
我们按选定的9个试验进行试验，并将每次试验 测得的铁水温度记录下来：
为了便于分析计算，我们把这些温度值和正交表 列在一起组成一个新表。另外，由于铁水温度 数值较大，我们把每一个铁水温度的值都减去 1350，得到9个较小的数，这样使计算简单。
第二节：正交试验、正交表及其用法
分析表
解释：
K1这一行的3个数分别是因素A, B, C的第1水平所在的试验中对应的铁水温 度之和; K2这一行的3个数分别是因素A, B, C的第2水平所在的试验中对应的铁水温 度之和; K3这一行的3个数分别是因素A, B, C的第3水平所在的试验中对应的铁水温 度之和; k1, k2, k3这3行的3 个数，分别是K1, K2, K3这3行中的3个数的平均值； 极差是同一列中， k1, k2, k33个数中的最大者减去最小者所得的差。极差越 大，说 明这个因素的水平改变时对试验指标的影响越大。极差最大的那一列，就 是那个 因素的水平改变时对试验指标的影响最大，那个因素就是我们要考虑的主 要因素. 通过分析可以得出：各因素对试验指标(铁水温度)的影响按大小次序应当是 C (底焦高度) A (焦比) B (风压)；最好的方案应当是C2A3B2。与此结果 比较接近的是第9号试验。 为了最终确定上面找出的试验方案是不是最好的，可以按这个方案再试验 一次，并同第9号试验相比，取效果最佳的方案。
解：这是3因素2水平的试验。3个因素A, B, C要占3 列，它们之间的交互作用A x B, B x C, A x C 又占3 列。可用正交表L8(27).
分析：
从极差大小看，影响最大的因素是C，以2水平为好；其 次是AxB，以2水平为好，第3是因素A，以1水平为好， 第4是因素B以1水平为好。 列出A和B进行组合的几种效果表： B
总分 = 4 x 纯度 + 1 x 回收率
分析： 1) 根据综合评分的结果，直观上第1号试验的分数最高，应进一 步分析它是不是最好的试验方案； 2) 通过直观分析法可以得知，最好的试验方案是A1B3C2D1。A， D 两个因素的极差都很大，是对试验影响较大的两个因素； 3) 分析出来的最好方案，在已经做过的9个试验中是没有的。可 以按这个方案再试验一次，看能不能得出比第一号试验更好 的结果， 从而确定出真正最好的试验方案； 综合评分法是将多指标的问题， 综合评分法是将多指标的问题，通过加权计算总分的方法化成 一个指标的问题，使对结果的分析计算都比较方便、简单。 一个指标的问题，使对结果的分析计算都比较方便、简单。
在多因素试验中，各因素不仅各自独立地在起作用， 而且各因素还经常联合起来起作用。也就是说，不 仅各个因素的水平改变时对试验指标有影响，而且 各因素的联合搭配对试验指标也有影响。这后一种 影响就叫做因素的交互作用。因素A和因素B的交互 作用记为A X B.
单个因子的影响与其交互作用的影响 的影响 的影响
AXB 1 69 72 2 73.5 65.5 A 1 2
从此表可知，A和B的最佳组合为A1B2。 AxC 和 BxC的极差很小，对试验的影响很小，忽略不计。 综合分析，最好的方案应是A1B2C2，这与试验4相吻合。
作 业 要 求
1. 按照正交试验(直观分析法)的原理，解决你 实际工作中的一个问题，并总结成实验分析报 告。 2. 补充作业(另附)
解：分析结果见下表。
例5：(拟水平法) 拟水平法)