水污染綜合實驗報告.doc

1、水污染綜合實驗報告一、實驗目的與要求1 .掌握測試不同廢水的色度、濁度、 COD電導、pH等水質指標 的分析方法。2 .增強對污染物綜合分析能力。3 .根據(jù)廢水水質選擇所用的混凝劑、吸附劑類型；根據(jù)實驗結果 計算出所選混凝劑、吸附劑對廢水的去除效率。4 .對廢水的進一步治理提出可行性治理方案。二、實驗內容1 .根據(jù)高鎰酸鉀法測定廢水的 COD利用pH酸度計，光電濁度計， 色帶，色度計分別測定 pH值、濁度、色度，并預習實驗內容，進行實驗 準備。2 .按照自己所取鍋爐排污水、洗衣廢水或其他廢水的水質特點， 自己設計實驗方案。3 .針對某一廢水，實驗比較后確定自己認為合適的處理流程。確定每種處理流

2、程最佳投藥量、pH值、攪拌速度及其他操作條件。給出治理 結果。4 .處理結果達不到排放標準或回用標準的提出進一步治理方案。三、實驗原理由于膠粒帶電，將極性水分子吸引到它的周圍形成一層水化膜，水化膜同樣能阻止膠粒間相互接觸。因此膠體微粒不能相互聚結而長期保持 穩(wěn)定的分散狀態(tài)。投加混凝劑能提供大量的正離子，可以壓縮雙電層，降 低（電位，靜電斥力減少，水化作用減弱；混凝劑水解后形成的高分子 物質或直接加入水中的高分子物質一般具有鏈狀結構，在膠粒與膠粒之間 起吸附架橋作用，也有沉淀網(wǎng)捕作用。這樣投加了混凝劑之后，膠體顆粒 脫穩(wěn)后相互聚結，逐漸變成大的絮凝體后沉淀?；钚蕴课骄褪抢没钚蕴康墓腆w表面對水

3、中一種或多種物質的吸附作用，以達到凈化水質的目的。活性炭的吸附作用產生于兩個方面，一是由于活性炭內部分子在各個方向都受著同等大小的力而在表面的分子則受到不平衡的力，這就是其他分子吸附于其表面上，此為物理吸附； 另一個是由于活性炭與被吸附物質之間的化學作用，此為化學吸附。活性 炭的吸附是上述兩種吸附綜合作用的結果。離子交換或臭氧氧化屬于深度凈化，可以有效降低廢水中的含鹽量、COD色度等。強酸H交換器失效后，必須用強酸進行再生，可以用HCl,也可以用H2SO4相對來說，由于HCl再生時不會有沉淀物析出，所 以操作比較簡單。再生濃度一般為2%4%再生流速一般為5m/h左右。強堿OHfe換樹脂再生液濃

4、度一般為 1%3%流速0 5m/h。GB145-1999水汽 質量標準規(guī)定一級復床出水水質為：電導率0 5?S/cm?；齑渤鏊畾埩舻暮?鹽量在1.0mg/L以下，電導率在 0.2S/cm以下，殘留的 SiO2在20?g/L以 下，pH值接近中性。四、實驗儀器，設備及試劑六聯(lián)攪拌器，pH酸度計，光電濁度計，溫度計1支，色度計1000ml燒杯6個，1000ml量筒1個1ml、2ml、5ml、10ml移液管各一支 200ml燒杯一個，吸耳球、FeCl3、Al2(SO4)3、FeSO4 NaSiO3 10%的 NAO潞液和10%HCl溶液500ml各1瓶振蕩器，離子交換拄，臭氧發(fā)生器，水浴鍋，活性炭電

5、廠污水或工業(yè)廢水水樣五、實驗裝置及方法1)高鎰酸鉀法測定廢水 COD1、實驗原理高鎰酸鉀指數(shù)是指在一定條件下，以高鎰酸鉀為氧化劑，處理水樣時所消耗的氧量，以氧的 mg/L來表示。水中部分有機物及還原性無機物 均可消耗高鎰酸鉀。因此，高鎰酸鉀指數(shù)常作為水體受有機物污染程度的 綜合指標。水樣加入硫酸使呈酸性后，加入一定量的高鎰酸鉀溶液，并在沸水 浴中加熱反應一定的時間。剩余的高鎰酸鉀加入過量草酸鈉溶液還原，再 用高鎰酸鉀溶液回滴過量的草酸鈉，通過計算求出高鎰酸鹽指數(shù)。2、儀器水浴裝置250mL錐形瓶50mL酸式滴定管3、試劑1 .高鎰酸鉀溶液(C(1/5 KMnO4)=0.1mol/L ):稱取3

6、.2g高鎰酸鉀 溶于1.2L水中，加熱煮沸，使體積減少到約1 L,放置過夜，用G 3玻 璃砂芯漏斗過濾后，濾液儲于棕色瓶中保存。2 .高鎰酸鉀溶液(C(1/5 KMnO4)=0.01mol/L ):吸取25mL上述高鎰酸鉀溶液，？用水稀釋至250mL儲于棕色瓶中。使用前進行標定，并調 節(jié)至0.01mol/L準確濃度。3 . 1+3硫酸4 .草酸鈉標準溶液(C(1/2Na2c2O4)=0.1000mol/L ) ?:稱取 0.6705g 在105-110C烘干一小時并冷卻的草酸鈉溶于水，移于100mL容量瓶中，用水稀釋至標線。5 .草酸鈉標準溶液(C(1/2Na2c2O4)=0.0100mol/

7、L ) ?:吸取 10.00mL 上述草酸鈉溶液移入100mL容量瓶中，用水稀釋至標線。4、實驗步驟1 .取100mL混勻水樣(如高鎰酸鹽指數(shù)高于5mg/L,則酌量少取，并用水稀釋至100mD于250mL錐形瓶中。2 .加入5mL (1+3)硫酸，搖勻。3 .加入10.00mL0.01mol/L高鎰酸鉀溶液，搖勻，立即放入沸水浴 中加熱30分鐘(從水浴重新沸騰起計時)。沸水浴液面要高于反應溶液的 液面。4 .取下錐形瓶，趁熱加入 10.00mL0.0100mol/L草酸鈉標準溶液， 搖勻，？立即用0.01mol/L高鎰酸鉀溶液滴定至顯微紅色，記錄高鎰酸鉀 溶液消耗量。5 .高鎰酸鉀溶液濃度的標

8、定：將上述已滴定完畢的溶液加熱至70 C, ?準確加入10.00mL草酸鈉標準溶液 (0.0100mol/L )再用0.01mol/L 高鎰酸鉀溶液滴定至顯微紅色。記錄高鎰酸鉀溶液的消耗量，按照下式求 得高鎰酸鉀溶液的校正系數(shù)(K):K=10.00V式中：V高鎰酸鉀溶液消耗量(mD。若水樣經(jīng)稀釋時，？應同時 另取100mL水，同水樣操作步驟進行空白實驗。2）混凝沉淀實驗1 .試驗機理：根據(jù)研究，膠體微粒都帶有電荷。天然水中的粘土類膠體微粒以及污水中的膠態(tài)蛋白質和淀粉微粒等都帶有負電荷。微粒一般由膠核、固定層和擴散層組成。膠核和固定層一般稱為膠粒，膠粒與擴散層之間有一個電位差，此電位稱為（電位。

9、膠粒在水中受幾方面的影響：帶相同電荷的膠粒之間產生的靜電斥力；膠粒在水中作的不規(guī)則運動，即“布朗運動”；膠粒之間的范德華引力；水化作用，由于膠粒帶電，將極性水分子吸引到它的周圍形成一層水化膜，水化膜同樣能阻止膠粒間相互接觸。因此膠體微粒不能相互聚結而長期保持穩(wěn)定的分散狀態(tài)。投加混凝劑能提供大量的正離子，可以壓縮雙電層，降低 （電位，靜電斥力減少，水化作用減弱；混凝劑水解后形成的高分子物質或直接加入水中的高分子 物質一般具有鏈狀結構，在膠粒與膠粒之間起吸附架橋作用，也有沉淀網(wǎng) 捕作用。這樣投加了混凝劑之后，膠體顆粒脫穩(wěn)后相互聚結，逐漸變成大 的絮凝體后沉淀。2 .試驗器材：六聯(lián)攪拌器或磁力攪拌器

10、 1臺pH酸度計1臺或pH試 紙 光電濁度計1臺 溫度計1支200ml燒杯4個1000ml燒杯1個1ml、 2ml、5ml、10ml 移液管各一支 10%的 FeCl3、Al2（SO4）3、NaSiO3溶液各 1瓶500ml的NaOH容液和的HCl溶液各1瓶。3 .試驗步驟:最佳投藥量實驗步驟1、測定原水溫度、濁度及 pH值。2、分別取200ml水樣于250ml燒杯中，每組4個水樣，將4個水 樣置于攪拌器上，分別加入數(shù)7W濃度為10%的Al2（SO4）3藥液于各燒杯中。3、投藥后迅速啟動攪拌機，使攪拌機快速運轉，同時開始記時， 快速攪拌30S,快速攪拌完成后，迅速將轉速轉制慢速攪拌階段，時間

11、15 分鐘。4、攪拌過程中觀察記錄研花形成的過程、磯花外觀、大小、密實程度（記錄于表1中）。5、攪拌完成后停機，將水樣杯取出置一旁靜沉，并觀察磯花形成及沉淀的情況，待沉淀20分鐘后，取燒杯中清液分別測定其 pH值、濁度， 同時記錄于表1中。6、確定最佳投藥量。最佳pH值實驗步驟1、在4個250ml燒杯分別放入200ml原水樣，置于實驗攪拌器的 平臺上。2、確定原水特征（包括原水濁度、pH值、溫度）。3、向各燒杯中加入相同量的混凝劑。（投加劑量按照最佳投藥量實驗中得出的最佳投藥量而確定）。4、用HCl或NaOHH整至各杯水樣的 pH至分別為6、7、8、9,記錄所用酸堿的投加量（表 2）5、啟動攪

12、拌器，快速攪拌 30秒；然后同(一) 6、關閉攪拌機，將水樣取出置一旁靜沉并觀察磯花形成及沉淀的情況，20分鐘后，取燒杯的上清液，分別測定其濁度，記錄于表 2中。7、確定最佳pH.。完成第一組水樣后，按同樣步驟，用第二種混凝劑做第二組實驗。六、實驗數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)處理結果表二最佳投藥量結果記錄原水溫度10 C濁度31.3 pH 6 混凝劑的種類、濃度 FeCl3 10 %表三最佳pH試驗結果記錄原水溫度10 C 濁度31.3 pH 6 使用混凝劑的種類、濃度 FeCl310%1.高鎰酸鉀溶液的校正系數(shù)(K):K=已知：V=18.2ml-10.4ml=7.8ml 得：K=1.28 2 .水樣不經(jīng)稀釋高

13、鎰酸鉀指數(shù)(O2,mg/L)=10.00V(1V1)K10M81000100已知：V1 =7.80ml K=1.28 M=0.01mol/L得；高鎰酸鉀指數(shù)(O2,mg/L)=10.23 3 .水樣經(jīng)稀釋高鎰酸鉀指數(shù)(O2,mg/L)=K10V1)K10(10V0)K10CM81000V2已知：V1 =7.80ml K=1.28 M=0.01mol/L V0=ml C=0.5 V2=100ml 得:高鎰酸鉀指數(shù)（O2,mg/L）=4.58六.實驗結果討論由以上數(shù)據(jù)及處理結果可知水樣高鎰酸鉀指數(shù)（O2,mg/L）=10.23 ,PH=6 當混凝劑滴入0.4ml時混凝效果最好，PH為9時混凝效果最好。七.思考題1、為什么最大投藥量時，混凝效果不一定好？投入的藥量應根據(jù)膠體濃度及無機金屬鹽水解產物的分子形態(tài)、荷 電性質和荷電量等而確定。當高分子混凝劑投藥量最大時，會產生“膠體 保護”作用。膠體保護可理解為：當全部膠粒的吸附面均被高分子覆蓋以 后，兩膠粒接近時，就受到高分子的阻礙而不能聚集，這種阻礙來源于高 分子之間的相互排斥。排斥力可能來源于“膠粒一膠?！敝g高分子受到 壓縮變形而具有排斥勢能，也可能由于高分子之間的電斥力（對帶電高分 子而言）或水化膜。而且投藥量大也容易出現(xiàn)產生大量含水率很高的污泥 的問