?綜合實驗的目的與要求?掌握測試不同廢水的色度、濁度、COD、電導(dǎo)、pH等水質(zhì)指標(biāo)的分析方法。.增強對污染物綜合分析能力。根據(jù)廢水水質(zhì)選擇所用的混凝劑、吸附劑類型，確定每種處理流程最佳投藥量、pH值、攪拌速度及其他操作條件，根據(jù)實驗結(jié)果計算出所選混凝劑、吸附劑對廢水的去除效率給出治理結(jié)果。使學(xué)生通過監(jiān)測電廠污水或工業(yè)廢水，制定治理方案，并進(jìn)行方案實施、數(shù)據(jù)處理及分析、總結(jié)、撰寫報告這一過程，受到基礎(chǔ)研究、應(yīng)用基礎(chǔ)研究以及實際工程技術(shù)方面的科學(xué)思維和科學(xué)實驗訓(xùn)練。針對某一廢水，實驗比較后確定自己認(rèn)為合適的處理流程。綜合實驗正文（一）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(jié)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z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(zhì)或直接加入水中的高分子物質(zhì)一般具有鏈狀結(jié)構(gòu)，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(jié)，逐漸變成大的絮凝體后沉淀。活性炭吸附就是利用活性炭的固體表面對水中一種或多種物質(zhì)的吸附作用，以達(dá)到凈化水質(zhì)的目的?；钚蕴康奈阶饔卯a(chǎn)生于兩個方面，一是由于活性炭內(nèi)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(zhì)之間的化學(xué)作用，此為化學(xué)吸附。活性炭的吸附是上述兩種吸附綜合作用的結(jié)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(jìn)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OH交換樹脂再生液濃度一般為1%~3%，流速W5m/h。GB12145—1999水汽質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定一級復(fù)床出水水質(zhì)為：電導(dǎo)率W5卩S/cm。混床出水殘留的含鹽量在1.0mg/L以下，電導(dǎo)率在0.2S/cm以下，殘留的SiO2在20g/L以下，pH值接近中性。高錳酸鉀指數(shù)是指在一定條件下，以高錳酸鉀為氧化劑，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錳酸鉀。因此，高錳酸鉀指數(shù)常作為水體受有機物污染程度的綜合指標(biāo)。水樣加入硫酸使呈酸性后，加入一定量的高錳酸鉀溶液，并在沸水浴中加熱反應(yīng)一定的時間。剩余的高錳酸鉀加入過量草酸鈉溶液還原，再用高錳酸鉀溶液回滴過量的草酸鈉,通過計算求出高錳酸鹽指數(shù)。實驗所需儀器、設(shè)備、材料(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(S04)3、FeS04、NaSi0310%的NAOH溶液和10%HCl溶液500ml各1瓶，水浴裝置 250mL錐形瓶50mL酸式滴定管 振蕩器，離子交換拄，臭氧發(fā)生器，水浴鍋，活性炭電廠污水或工業(yè)廢水水樣高錳酸鉀溶液(C(1/5KMnO4)=0.1mol/L):稱取3.2g高錳酸鉀溶于1.2L水中，加熱煮沸，使體積減少到約1L,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。 高錳酸鉀溶液(C(1/5KMnO4)=0.01mol/L)：吸取25mL上述高錳酸鉀溶液，用水稀釋至250mL，儲于棕色瓶中。使用前進(jìn)行標(biāo)定，并調(diào)節(jié)至0.01mol/L準(zhǔn)確濃度。 1+3硫酸草酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液(C(1/2Na2C2O4)=0.1000mol/L):稱取0.6705g在105-110°C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(biāo)線。草酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液(C(1/2Na2C204)=0.0100mol/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(biāo)線。實驗條件、方法及步驟(4一1)高錳酸鉀法測定廢水COD實驗步驟取100mL混勻水樣(如高錳酸鹽指數(shù)高于5mg/L，則酌量少取，并用水稀釋至100mL)于250mL錐形瓶中。加入5mL(1+3)硫酸，搖勻。加入10.00mL0.01mol/L高錳酸鉀溶液，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(yīng)溶液的液面。4?取下錐形瓶，趁熱加入10.00mL0.0100mol/L草酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液，搖勻，立即用0.01mol/L高錳酸鉀溶液滴定至顯微紅色，記錄高錳酸鉀溶液消耗量。高錳酸鉀溶液濃度的標(biāo)定：將上述已滴定完畢的溶液加熱至70C，準(zhǔn)確加入10.00mL草酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液(0.0100mol/L)再用0.01mol/L高錳酸鉀溶液滴定至顯微紅色。記錄高錳酸鉀溶液的消耗量，按照下式求得高錳酸鉀溶液的校正系數(shù)(K)：10.00K=V式中：v—高錳酸鉀溶液消耗量(mL)。若水樣經(jīng)稀釋時，應(yīng)同時另取100mL水，同水樣操作步驟進(jìn)行空白實驗。注意事項：在水浴加熱完畢后，溶液仍應(yīng)保持淡紅色，如變淺或全部褪去，說明高錳酸鉀的用量不夠。此時，應(yīng)將水樣稀釋倍數(shù)加大后再測定。在酸性條件下，草酸鈉和高錳酸鉀的反應(yīng)溫度應(yīng)保持在60-80，所以滴定操作必須趁熱進(jìn)行，若溶液溫度過低，需適當(dāng)加熱。計算A.水樣不經(jīng)稀釋[(10+匕)K-10]xMx8x1000高錳酸鉀指數(shù)(02,mg/L)二 100式中：V1—滴定水樣時高錳酸鉀溶液的消耗量(mL)；K—校正系數(shù)；M—高錳酸鉀溶液濃度(mol/L)；8—氧(1/2O2)摩爾質(zhì)量。B.水樣經(jīng)稀釋{[(10+V)K-10]-[(10+V)K-10]C}Mx8x100010高錳酸鉀指數(shù)(O2,mg/L)= "2式中，V0—空白實驗中高錳酸鉀溶液消耗(mL)；V2—水樣量(mL)；C—稀釋的水樣中含水的比值，例如：10.00mL水樣用90mL水稀釋至100mL,則C=0.90。數(shù)據(jù)列表表示如下：編號V(mL)KV0(mL)V1(mL)V2(mL)高錳酸鉀指數(shù)（O2,mg/L）d相對(%)110.80.9310.81003.28961.44210.60.9410.61003.14565.75311.20.896.811.21003.57767.19平均值/0.92//3.33764.79（4一2）絮凝沉淀（4.2.1） 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)滴濃度為10%的Al2（S04）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(zhuǎn)，同時開始記時，快速攪拌30S,快速攪拌完成后，迅速將轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)制慢速攪拌階段，時間15分鐘。4、 攪拌過程中觀察記錄磯花形成的過程、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。（4.2.2） 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NaOH調(diào)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、 啟動攪拌器，快速攪拌30秒；然后同(一)。6、 關(guān)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.o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。(4.2.3)試驗紀(jì)錄表一最佳投藥量結(jié)果記錄原水溫度12.50C濁度35.0 pH=7 混凝劑的種類、濃度10%的Al2(S04)3水樣編號1234投藥量混凝劑)/mL122.53mg/L0.10.10.10.1投藥量助凝劑)/mL0000mg/L0000出現(xiàn)磯花時間20s40s50s45s磯花沉淀情況快、多、大、絮團較多、絮狀很慢、少較慢、細(xì)小上清液濁度6.5215.722.621.4沉淀后pH值7777備注無無無無表二最佳pH試驗結(jié)果記錄原水溫度12.50C濁度35.0 pH=7 使用混凝劑的種類、濃度10%的Al2(SO4)3水樣編號1234水樣溫度12.512.512.512.510%HCl投加量(ml)501210%Na0H投加量（ml）00810pH6789出磯花時間26s20s33s38s磯花沉淀情況較多、絮狀快、多、大、絮團較慢、細(xì)小很慢、少上清液濁度10.84.9220.427.61、 把原水特征、混凝劑投加情況、沉淀后的水樣濁度及pH值記入表格。2、 以混凝劑加注量為橫坐標(biāo)，沉淀后水樣濁度為縱坐標(biāo)，繪出濁度與投藥量關(guān)系曲線，確定最佳混凝劑投加量。3、 以混凝劑加注量為橫坐標(biāo)，沉淀后水樣pH值為縱坐標(biāo)，給出pH值與投藥量曲線，確定混凝劑投加量最佳pH值。4、 比較不同混凝劑的投藥量、pH值。4.2.4思考題1、 為什么最大投藥量時，混凝效果不一定好？答：當(dāng)高分子混凝劑投藥量最大時，會產(chǎn)生“膠體保護(hù)”作用。膠體保護(hù)可理解為：當(dāng)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(chǎn)生大量含水率很高的污泥的問題。這種污泥難于脫水，會給污泥處置帶來很大困難。2、 助凝劑的作用是什么？答:⑴調(diào)整PH值：每種凝聚劑都有其最佳PH使用范圍。如果原水的PH值不能滿足要求，則需要加入酸、堿調(diào)整PH值。（2） 氧化作用：使用硫酸亞鐵作凝聚劑時，有時要添加氧化劑。（3） 增大絮凝物的粒度、密度的牢固性：這類藥劑本身不起凝聚作用，而是利用其表面的吸附作用，增大絮凝物的密度。3?混床與一級復(fù)床的區(qū)別何在？答：陰陽離子樹脂一般就叫混床，優(yōu)點是陰陽離子去除率較高，一般用于制取純水或高純水；而一級反滲透設(shè)備制取得水的電導(dǎo)率是達(dá)不到混床的要求，一般用于家用或者是作為混床的預(yù)處理水4?臭氧氧化的影響因素有哪些？答：臭氧的濃度，添加量，溫度，PH值化學(xué)處理與生物處理的區(qū)別何在？答：化學(xué)處理法是利用化學(xué)反應(yīng)的作用分離回收污水中各種污染物質(zhì)（包括懸浮物、膠體和溶解物等）的方法，主要用于處理工業(yè)廢水。主要方法有：中和、混凝、電解、氧化還原、汽提、萃取、吸附和離子交換等。生物處理法是利用微生物的代謝作用使污水中呈溶解、膠體狀態(tài)的有機污染物轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的無害物質(zhì)的方法。主要方法有好氧法和厭氧法兩大類，好