1、水污染控制工程實驗教學大綱課程總學時：54學時 實驗學時：14學時 實驗個數：4個課程性質：必修 適用專業：水污染控制工程大綱執筆人：劉彩霞 一、實驗課的性質與任務該實驗附屬于排水工程，給水排水工程本身就不是一個純理論性學科，因而實驗技術更為重要，不僅一些現象、規律、理論，就是工程設計、運行管理中的很多問題，也都離不開實驗。通過對實驗的觀察、分析，加深對水處理基本概念、現象、規律與基本原理的理解；掌握一般水處理實驗技能和儀器、設備的使用方法，具有一定的解決實驗技術問題的能力；學會設計實驗方案和組織實驗的方法；學會對實驗數據進行測定、分析與處理，從而能得出切合實際的結論。因此在學習水污染控制工程

2、有關課程的同時，必須有意識地加強水處理實驗技術的學習，注意培養自己獨立解決工程實踐中一些實驗技術問題的能力。二、實驗目的與要求實驗教學是使學生理論聯系實際，培養學生觀察問題、分析問題和解決問題的能力的一個重要方面。通過本課程的學習，主要達到以下幾個教學目的：1、 加深學生對基本概念的理解，鞏固新的知識；2、 使學生了解如何進行實驗方案的設計，并初步掌握水污染控制實驗研究方法和基本測試技術；3、 通過實驗數據的整理使學生初步掌握數據分析處理技術。為了更好的實現教學目的，使學生學好本門課程，特提出如下的實驗教學要求：1、 課前預習：預習提綱包括實驗目的和主要內容；需預測項目的測試方法；實驗中應注意

3、的事項等。2、 實驗設計：是獲得滿足要求的實驗結果的基本保障。3、 實驗操作：實驗時要嚴格按照操作規程認真操作，仔細觀察實驗現象。4、 實驗數據處理5、 編寫實驗報告三、實驗項目及內容提要水污染控制工程實驗序號實驗名稱學時必開選開實驗類型內容提要驗證性基本操作綜合性設計性1活性污泥性能的測定2活性污泥濃度，SV、SVI值測定2固體在液體中的吸附實驗2間歇攪拌時活性炭交換吸附醋酸溶液能力測定3離子交換試驗5連續流狀態下陽離子交換樹脂對NaCl溶液的離子交換能力測定4清水充氧能力測試2清水的充氧能力四、實驗內容安排 實驗一 活性污泥性能測定（基本操作性實驗，4學時）1、目的要求（1） 明確SV、S

4、VI、XV三者之間的關系以及它們對活性污泥法處理系統的設計和運行控制的指導意義。（2） 加深對活性污泥絮凝沉淀的特點與規律的認識。 2、實驗內容：（1） 活性污泥的沉降比(SV) （2） 活性污泥的污泥指數（SVI）（3） 曝氣池中活性污泥的濃度（XV）3、主要的實驗儀器設備量筒；定量濾紙；分析天平；恒溫烘箱；干燥器；表面皿；量筒（100ml ）；定量濾紙；漏斗；漏斗架；水樣（污泥消化池活性污泥）。4、實驗步驟(1) SV的測定：取100mL曝氣池中的活性污泥混合液與100mL量筒中開始計時，分別記錄活性污泥不同時間的沉降體積，并準確記錄沉降30min的體積占總體積的百分比，并繪制污泥體積與沉

5、淀時間的關系曲線。 （2） XV的測定：取曝氣池中均勻混合液適量并記錄體積，經已稱量恒中的濾紙過濾后置于烘箱中2-8小時至恒重，經干燥后稱量重量，烘干后的污泥重量比上所取污泥體積即曝氣池中污泥濃度。 （3） SVI的測定：有所得SV、XV值計算求出。 5、實驗結果與討論（1） SV和SVI在活性污泥法處理工藝運行中有什么意義?（2）通過本次實驗可以發現活性污泥絮凝沉降的規律是什么？實驗二 固體在液體中的吸附實驗（驗證性實驗，3學時）1、 目的要求（1）、加深理解吸附的基本原理；（2）、掌握活性炭吸附公式中常數的確定方法；2、實驗內容通過測定活性炭對不同濃度醋酸溶液的吸附作用得出不同濃度下的平衡

6、吸附量和平衡常數并推算活性炭的比表面積。3、主要的實驗儀器及藥品NaOH溶液（0.1mol/L） HAC溶液（0.4mol/L） 粉狀活性炭 酚酞指示劑 磨口錐形瓶 移液管 堿式滴定管 漏斗4、 實驗步驟 （1）取實驗所用活性炭放在蒸餾水中浸泡24h，然后放在103攝氏度烘箱內烘干24h備用。（2）取5個洗凈的帶塞三角燒杯中分別放入1g粉狀活性炭（3） 在裝有粉狀活性炭的5個三角燒杯中分別加入100mL不同濃度的HAC溶液（溶液中蒸餾水的量分別為0、25、50、75、90mL），振蕩30分鐘。（4）過濾個三角燒杯中的水樣，并測定Ce值。5、 實驗結果及分析 （1）、由平衡濃度及初始濃度計算吸附

7、量。 （2）、作吸附量對平衡濃度C的等溫線。 （3）、推算活性炭的比表面積。實驗三強酸型陽離子交換樹脂交換實驗（驗證性實驗，3學時）1、 目的要求(1)加深對強酸型陽離子交換樹脂交換容量的理解。(2)掌握測定強酸型陽離子交換樹脂交換容量的方法。2、 實驗內容 水樣通過H型陽離子交換樹脂后，交換出等量的酸，以標準堿液進行滴定，計算出水中鹽分的含量。RH Na+ RNa H+3、 主要實驗儀器設備強酸型陽離子交換樹脂 離子交換柱 燒杯 滴定管 酚酞指示劑 NaOH溶液（0.01mol/L） NaCl溶液4、 實驗步驟（1） 樹脂的預處理：取20g苯乙酸強酸型陽離子交換樹脂于大燒杯中，加入約150m

8、L2mol/L的HCL溶液，攪拌，浸泡1-2天，不時攪拌，再傾出上層HCL溶液，換用蒸餾水浸泡樹脂數次，然后用蒸餾水浸泡樹脂備用。（2） 交換樹脂的制備：取10mL經處理的離子交換樹脂，裝入交換柱中，柱的底部先放入少量的玻璃纖維，注滿蒸餾水，檢查流速，后用蒸餾水倒至半滿，然后小心裝入陽離子交換樹脂，勿使空氣進入，并使樹脂經常被水液蓋住，當水分過多時，可以打開活塞放掉一部分，然后啟動活塞，用蒸餾水從管口加入以淋洗樹脂，直至流出液為中性。（3） 把大約200mL水樣，通過上面裝好的柱子，流速約為8-10mL/min，并將剛開始收集的100mL左右的液體舍去，采用以后流出的50mL，將此流出液置于2

9、50mL錐形瓶中，加入2滴酚酞指示劑，以0.01mol/LNaOH標準溶液滴定，滴至紅色半分鐘消失，所消耗的NaOH為amL,另取水樣至50mL,直接用0.01mol/LNaOH標準溶液滴定至紅色，耗去為bmL,按下式計算水樣中鹽的含量N總鹽NNaOH(a-b)/50。（4） 樹脂的再生。5、 結果與分析計算水樣中的含鹽量。實驗四清水充氧能力測試（驗證性實驗，4學時）1、目的要求（1）測定曝氣設備的氧總轉移系數KLa值。（2）了解掌握曝氣設備清水充氧性能的測定方法，評價氧轉移效率Ea和動力效率Ep。2、實驗內容 根據氧轉移基本方程式   ，積分整理后所得到的氧總轉移系數 式中： tl、t2氧轉移過程中任意兩個時間(min) Cl、C2對應于tl、t2時水中的溶解氧量(mg/L)Cs水中飽和溶解氧，mg/L         Ctt時間水中實際溶解氧，mg/L3、主要實驗儀器設備曝氣筒 擴散器 轉子流量計 秒表 壓力表 真空表 空壓機 溶解氧測定儀 4、實驗步驟 （1）、關閉所有