环境工程学实验讲义

环境工程学实验讲义

目录

实验一混凝实验………………………………………教材546页

实验二粉尘粒径实验测定 (2)

实验三吸附 (4)

实验四废水可生物处理性实验 (5)

实验五萃取实验 (9)

实验六填料塔气体吸收实验 (10)

附录 (15)

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

原理而求得的。粒子在液体介质中作等速自然沉降时所具有的速度，称为沉降速度，其大小可用斯托克斯公式表示：

μ

ρρ18)(2g

d u L p p t -=

式中：u t −粒子的沉降速度（cm/s ） d p −粉尘粒子的直径（cm ） ρp −粉尘粒子真密度（g/cm 3） ρL −沉降液的密度（g/cm 3） μ−沉降液的粘度（g/cm ⋅s ）

t L p p u g

d )(18ρρμ

-=

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u t ，进而算出颗粒直径d p ，上式可改写为：

t

H g

d L p p )(18ρρμ-=

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：

（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

一般试样量可选择3-10gCaCO

,测量范围在1-160 m之间。

3

(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

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

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：

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。

2)曲线出现后，点击“计算”菜单，选中“设置”菜单，弹出颗粒区间设置框，设置框中序号

1是采样终止时测定的颗粒直径，首先按“Enter”键，出现序号2，键入颗粒直径，如此往复到需计算的最大颗粒直径数值。然后点击“计算”下拉菜单等到出现提示框，便可以查看计算结果了。

3．打印

1)点击“报告”菜单选中“打印设置”，选择直方直图，然后选择确认键，再点击“报告”

菜单选中“打印”，即可打印选择的图表。

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。

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。

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。