环境工程学实验讲义..

对曲线的计算有下列二种情况： a ）即时采集沉降曲线后可直接进行计算； b ）曲线储存在计算机中的，先把曲线取出来，再进行计算。 如为第二种情况，其步骤为：
3
1) 点击“数据处理”菜单，点击下拉菜单“文件”此时按住点击的左键不要松手，拉动鼠 标选中“打开曲线”，当该栏底色翻成深色后松手。显示屏弹出“打开”对话框，鼠标 点击需要的曲线，然后点击“打开”，您选中的曲线便出现在显示屏上。
三、 实验水样及吸附剂 水样采用自配苯酚溶液 ,浓度为 100mg/L 。 吸附剂采用 5#、8#活性炭。 吸附剂经磨细 (一般采用通过 0.1mm 筛孔以下的粒径 )，水洗后 ,
在 110℃下干燥 (烘干 1 小时 )后备用。 四 、实验步骤
1. 在 5 个 500mL 的三角瓶中分别放入 0、30、80、50、300 毫克的吸附剂， 分别加入 250mL 的实验水样，测定水温，在震荡器上震荡 30min( 已接近平衡 )，用真空抽滤装置，滤出 吸附剂。
鉴定废水可生化性的方法很多，利用瓦勃氏呼吸仪（简称瓦呼仪）测定废水的生化呼吸 线是一种较有效的方法之一。
本实验的目的主要在于： 1.熟悉瓦呼仪的基本构造及操作方法； 2.理解内源呼吸线及生化呼吸线的基本含义； 3.分析不同浓度的含酚废水的生物降解性及生物毒性。 二、实验原理 微生物处于内源呼吸阶段时，耗氧的速率基本上恒定不变。微生物与有机物接触后，其 呼吸耗氧的特性反映了有机物被氧化分解的规律，一般来说，耗氧量大，耗氧速率高，即说 明该有机物易被微生物降解，反之亦然。 测定不同时间的内源呼吸耗氧量及与有机物接触后的生化呼吸耗氧量，可得内源呼吸线 及生化呼吸线，通过比较即可判定废水的可生化性。 当生化呼吸线位于内源呼吸线之上时说明废水中的有机物一般是可被微生物氧化分解 得；当生化呼吸线与内源呼吸线重合时，则说明有机物可能是不能被微生物降解的，但它对 微生物的生命活动尚无抑制作用；当生化呼吸线位于内源呼吸线之下时，则说明有机物对微 生物的生命活动产生了明显的抑制作用。
2. 为什么要将吸附剂磨细 ?其吸附能力及吸附速度与原状吸附剂相同吗 ?
3. 吸附等温线有何实际意义？
实验四 废水可生化性实验
一、实验目的 工业废水中所含有的有机物，有的不容易被微生物所降解，有的则对微生物有毒害作用。
为了合理地选择废水处理方法，或是为了确定进入生化处理构筑物的有毒物质容许浓度，都 要进行废水可生化性实验。
苯酚
75
150
450
750
1500
硫酸铵
22
44
130
217
435
K 2HPO 4
5
10
30
51
102
NaHCO 3
75
150
450
750
1500
FeCl 3
10
洁干燥的反应瓶及测压管 种溶液。
14 套，测压管中装好 Brodie 溶液备用， 反应瓶按下表加入各
中央小
反应瓶 编号
实验三 粉尘粒径实验测定
一、 实验目的 利用 TZC-4 型粒度测定仪，记录各种组分在液体中的沉降过程，应用斯托克斯公式计算
并作出沉降曲线，求出不同粒径范围内的粉尘所占的百分数，从而掌握重力沉降法测定粉尘 粒径分布的方法。 二、 实验原理
液体重力沉降法是根据不同大小的粒子在重力的作用下，在液体中的沉降速度不同这一
天平接通电源就开始工作 , 通常需要预热 30min 方可达到操作温度 , 进行操作使用。 (2)天平校准 五 .试样的测试和计算 1．测试 1) 接通计算机电源 , 将鼠标点在 TZC-4粒度测定仪图标上 , 快速双击鼠标左键 , 进入颗粒测定 窗口。 2) 测试样品时 ,用鼠标点击“沉降曲线采集” , 进入“粒度测定 - 〔数据采集〕”窗口，点击 “参数设置”菜单 , 弹出参数设置对话框 , 按对话框要求逐条键入参数 , 检查正确无误后 , 点击“确定”。 3) 将称盘放入盛有悬浮液（经充分搅拌的沉降液＋分散剂＋被测样品）的沉降筒的底部， 再把称盘上下往复拉几次，主要用来改变搅拌机搅拌后产生的离心力，防止粗颗粒向沉 降筒器壁沉降。 4) 将前吊耳向上翻起，沉降筒放到天平底板上，再把前吊耳放下，迅速把称盘挂到前吊耳 上，天平经过短暂的平衡以后，面板显示的数字变动逐渐趋小，此时按下天平面板上的 “TAR”清零键，同时迅速用鼠标点击 “沉降曲线采集 ”菜单，显示屏上马上显示出采集的 沉降曲线。 上述这一操作要熟练掌握，尽量在短时间内完成，防止被测样品大量沉积。 5) 应尽量使样品可沉降颗粒都沉降， 沉降曲线趋于水平时， 用鼠标点击 “终止采样 ”菜单，曲 线采集便结束。 6) 如果需要保留该样品的试验曲线，请点击“数据储存”菜单，显示屏上出现保存对话框。 在文件名栏内键入样品名称， 再点击“保存”， 曲线保存完毕对话框消失。 点击“返回” 菜单，整个沉降数据采集过程完成，返回到窗口。 2．计算
(1) 取已建污水活性污泥或带菌土壤为菌种，在间竭式培养瓶中以含酚合成废水为营养、 曝气或搅拌，以培养活性污泥。
(2) 每天停止曝气一小时，沉淀后去除上清液，加入新鲜含酚合成为水，并逐步提高酚 的浓度。达到驯化活性污泥的目的。
(3) 当活性污泥数量足够，且对酚具有相当去除能力后，即认为活性污泥的培养和驯化 已告完成。停止投加营养，空曝 24 小时，使活性污泥处于内源呼吸阶段。
（1） 干燥 将试样放入烘箱烘干，烘箱的温度应根据试样的性质而定，一般取 80℃左右，保温 4
小时，然后将试样放入干燥器中冷却至室温。 （2） 称重
2
一般试样量可选择 3-10gCaCO3, 测量范围在 1-160 m之间。 (3)悬浮液的制备
根据试样选择适当的沉降液， 最常用的沉降液是蒸馏水。 为了更好地测得颗粒的分布 值，防止试样粘结， 需加分散剂。 选取 0.2%的六偏磷酸钠， 将 0.2%的六偏磷酸钠溶液 5mL 到入 500mL的蒸馏水中 , 然后到入沉降筒中 , 用电动搅拌器进行搅拌 , 便成为制备好的沉降 液体 . 测定出沉降液的温度及粘度和密度。 (4) 把被测试样 , 到入制备好的沉降液中 , 再用电动搅拌器进行搅拌 , 搅拌时间为 30-60 分 钟。 2. 天平部分的操作使用
18
dp
ut
(p
L )g
当测出颗粒沉降至一定高度 H 所需之时间 t 后，就能算出沉降速度 ut，进而算出颗粒直 径 dp，上式可改写为：
18
H
dp
( p L )g t
式中： H 沉降高度（沉降液面到称盘地面的距离） （ cm） t 沉降时间（ s）
利用上述原理了求得颗粒分布情况。 仪器使用时，只要将被测定物（ 3 10g）烘干后放在 500ml 沉降液中经搅拌后进行测试，求 得沉降曲线，并计算颗粒大小及它们的百分比。 三、 实验主要仪器设备 1．TZC-4 型粒度测定仪 2．旋转式液体粘度计 3．液体比重计 4．分析天平 5．搅拌器 6．恒温烘箱 7．水银温度计（ 1-100℃） 8．烧杯、量筒等玻璃仪器 四、 准备工作 1． 测试样品制备：
4
3. 以 lgc 为横坐标，以 lg x 为纵坐标，画出各吸附剂的吸附等温线。并以弗兰德利希方程 m
的形式求出其吸附方程。
弗兰德利希吸附等温方程为 :
x kc n m c-达到平衡时溶质在溶液中的浓度
-1
mol L
x- 被吸附的苯酚的千克数
m-活性炭的千克数
k、m-为常数
五 、实验结果分析
1. 评价各种吸附剂对苯酚的吸附能力。
2) 打印结束后，点击“返回”菜单。 六．思考题 1．选择沉降液、分散剂的依据。 2．测试过程中应注意些什么问题？ 3．这样计算各种粒径范围内的沉降量百分比？
实验三 吸附
一、 实验目的 测定吸附等温线
二、 实验原理 液体或气体混合物与适当的多孔性固体接触时，利用固体表面存在的未平衡的分子引力
或化学键力，把混合物中的某一组分或某些组分吸留在固体表面上。 本实验利用活性炭吸附有机物苯酚。
2. 用分光光度计测定原水及滤出液中酚的浓度。 具体方法为：取原液 1mL 于 50mL 比色管中，加水至 35mL 左右，加缓冲溶液 0.5mL
再加四胺基吡啉 (2%)1mL ，铁氰化钾 (8%)1mL ，定容，显色 10min，于 510nm 处实验空白 为参比 ,用 1cm 比色皿测吸光度，记录数据，计算原水及滤出液中酚的浓度。
(4) 取上述活性污泥在 3000rpm 的离心机上离心十分钟，倾去上清液，加入蒸馏水洗涤，
在电磁搅拌器上搅拌均匀后再离心，反复三次，用 pH=7 的磷酸盐缓冲液稀释，配制成所需
浓度的活性污泥悬浊液。因需时间较长，此步骤由教师进行。
2.含酚合成废水的配制
按下表配制五种含酚浓度不同的合成废水（单位为 mg/L ）：
反应瓶内液体体积 (ml)
杯中 10% KOH 溶 液体积
液体总 体积 (mL)
备注
(mL)
6
蒸馏水
活性污泥 悬浮液
75mg/L 的 含酚废水
150mg/L 的含酚废
水
450mg/L 的含酚废
水
750mg/L 的含酚废
水
1500mg/L 的含酚废
水
1、 2
4
0.2
3、 4
2
2
5、 6
2
7、 8
2
9、 10
2
11、12
2
13、14
2
0.2
2
0.2
2
0.2
2
0.2
2
0.2
2
0.2
温度
4.2
压力
对照
内源
4.2
呼吸
4.2
4.2
4.2 4.2
4.2
在试验过程中应注意以下事项：
(1) 应先向中央小杯加入 10%KOH 溶液，并将折成皱折状的滤纸放在杯口， 以扩大对 CO2