水污染实验讲义

实验一 废水SS和浊度的测定

课时安排：2学时 ???实验课（验证性）

实验名称：废水悬浮固体和浊度的测定

教学目的要求：

1、了解悬浮物的基本概念。

2、掌握重量法测定水中悬浮物的原理和方法。

教学内容：

1. 仪器操作演示。

2. 基本理论知识的运用，实际问题解决的过程。

教学方式、手段、媒介：

? 方式与手段：讲课、讨论

媒介：实验教材、板书

具体内容：

一、 实验目的

1、了解悬浮物的基本概念。

2、掌握重量法测定水中悬浮物的原理和方法。

二、 实验原理

水质中悬浮物是指水样通过孔径为0.45μm的滤膜（滤纸），截留在滤膜上并于103℃烘干至恒重的固体物质。按重量分析要求，对通过水样前后的滤膜进行称量，算出一定量水样中颗粒物的质量，从而求出悬浮物的含量。

三、 仪器和试剂

1、仪器：常用实验室仪器和以下仪器：

a．全玻璃微孔滤膜过滤器或玻璃漏斗；

b．CN-CA滤膜(孔径0.45μm、直径60mm)或中速定量滤纸；

c．吸滤瓶、真空泵；

d．电子天平；

e． 干燥器。

2、试剂：蒸馏水或同等纯度的水。

四、 操作步骤

1、采样：按采样要求采取具有代表性水样500～1000mL（注意不能加入任何保护剂，以防破坏物质在固、液间的分配平 衡。漂浮和浸没的不均匀固体物质不属于悬浮物质，应从水样中除去。）

2、滤膜（滤纸）准备：将微孔滤膜（滤纸）放于事先恒重的称量瓶里，移入烘箱中于103～105℃烘干1小时后取出置于干燥器内冷却至室 温，称其质量。反复烘干、冷却、称量，直至两次称量的质量差≤0.2mg。

3、 量取充分混合均匀的试样150mL全部通过上面称至恒重的滤膜（滤纸）过滤，再用蒸馏水洗残渣3~5次，之后，仔细取出载有悬浮物的滤膜（滤纸）放在原恒重的称量瓶里，移入烘箱中103～105℃烘干一小时后移入干燥器中，使冷却到室温，称其质量。 反复烘干、冷却、称量，直到两次称量的质量差≤0.4mg为止。

五、 结果的表示

悬浮物含量C(mg/L)按下式计算：

式中：C——水中悬浮物浓度，mg/L；

A——悬浮物+滤膜+称量瓶重量，g； B——滤膜+称量瓶重量，g；

V——试样体积，mL。

B．浊度的测定 （光电式浊度仪）

一、原理

浊度是表现水中悬浮物对光线透过时所发生的阻碍程度。水中含有泥土、粉砂、微细有机物、无机物、浮游动物和其他 微生物等悬浮物和胶体物都可使水样呈现浊度。

水的浊度大小不仅和水中存在颗粒物含量有关，而且和其粒径大小、形状、颗粒表面对光散射特性有密 切关系。

二、测定

采用光电式浊度仪测定水样浊度。

六、 注意事项

1、采集的水样应尽快分析测定。如需防置，应贮存在4℃冷藏箱中，但最长不得超过七天。

2、滤膜上截留过多的悬浮物可能夹带过多的水分，除延长干燥时间外，还可能造成过滤困难，遇此情况，可酌情少取试样。滤膜上悬浮物过少，则会增大称量误差，影响测定精度，必要时，可增大试样体积，一般以5~10mm悬浮物做为量取试样体积的适用范围。

参考书目：

高廷耀等. 《水污染控制工程》（第三版）. 北京：高等教育出版社，2007

彭党聪. 《水污染控制工程实践教程》. 北京：化学工业出版社，2004

实验二 活性污泥性质的测定

课时安排：?4学时 ???实验课（综合性）

实验名称：活性污泥性质的测定

教学目的要求：

(1) 加深对活性污泥性能，特别是污泥活性的理解。

(2) 掌握几项污泥性质的测定方法。

教学内容：

1. 采用沉淀法测定活性污泥的SV值。

2. 采用重量法测定活性污泥MLSS值。

3. 通过计算得出活性污泥SVI值，评价活性污泥性能。

教学方式、手段、媒介：

? 方式与手段：讲课、讨论

媒介：实验教材、板书

具体内容：

1 实验目的

(1) 加深对活性污泥性能，特别是污泥活性的理解。

(2) 掌握几项污泥性质的测定方法。 2 实验原理

活性污泥是人工培养的生物絮凝体，它是由好氧微生物及其吸附的有机物组成的。活性污泥具有吸附和分解废水中的有机物（也有些可利用无机物质）的能力，显示出生物化学活性。在生物处理废水的设备运转管理中，除用显微镜观察外，下面几项污泥性质是经常要测定的。这些指标反映了污泥的活性，它们与剩余污泥排放量及处理效果等都有密切关系。

3 实验设备与试剂

(1) 水分快速测定仪1台

(2) 真空过滤装置1套。

(3) 秒表l块。

(4) 分析天平1台。

(5) 马弗炉1台。

(6) 坩埚数个。

(7) 定量滤纸数张。

(8) 100mL量筒4个。

(9) 500mL烧杯2个。

(10) 玻璃棒2根。

(11) 烘箱1台。

4 实验方法与操作步骤

(1) 污泥沉降比SV(％) 它是指曝气池中取混合均匀的泥水混合液100mL置于100mL量筒中，静置30min后，观察沉降的污泥占整个混合液的比例，记下结果(表6-1)。

(2) 污泥浓度MLSS 就是单位体积的曝气池混合液中所含污泥的干重，实际上是指混合液悬浮固体的数量，单位为g/L。

①测定方法

a．将滤纸放在105℃烘箱或水分快速测定仪中干燥至恒重，称量并记录(W1)(见表4-5)

b．将该滤纸剪好平铺在布氏漏斗上(剪掉的部分滤纸不要丢掉)。

c．将测定过沉降比的100mL量筒内的污泥全部倒人漏斗，过滤(用水冲净量筒，水也倒人漏斗)。

d．将载有污泥的滤纸移入烘箱(105℃)或快速水分测定仪中烘干恒重，称量并记录（W2）。

②计算

污泥浓度(g/L)＝[(滤纸质量+污泥干重)一滤纸质量]×10

(3)污泥指数SVI 污泥指数全称污泥容积指数，是指曝气池混合液经30min静沉后，1g干污泥所占的容积(单位为mL/g)。计算式如下

SVI值能较好地反映出活性污泥的松散程度(活性)和凝聚、沉淀性能。一般在100左右有为宜。 (4)污泥灰分和挥发性污泥浓度MLVSS 挥发性污泥就是挥发性悬浮固体，它包括微生物和有机物，干污泥经灼烧后(600℃)剩下的灰分称为污泥灰分。

①测定方法 先将已知恒重的磁坩埚称量并记录(W3)(表4-8-1)，再将测定过污泥干重的滤纸和干污泥一并故入磁坩埚中，先在普通电炉上加热碳化，然后放入马弗炉内(600℃)烧40min，取出故人干燥器内冷却，称量(Wd)。

②计算

在一般情况下，MLVSS/MLSS的比值较固定，对于生活污水处理池的活性污泥混合液，其比值常在0.75左右。

5 实验报告记载及数据处理

式中 W1——滤纸的净重，mg；

W2——滤纸及截留悬浮物固体的质量之和，mg。

V——水样体积，L。

式中 W3 ——坩埚质量，mg；

W4——坩埚与天机物总质量，mg

其余同上式

6 注意事项

(1) 测定坩埚质量时，应将坩埚放在马弗炉中灼烧至恒重为止。

(2) 由于实验项目多，实验前难备工作要充分，不要弄乱。

(3) 仪器设备应按说明调整好，使误差减小。

7 思考题

(1) 活性污泥吸附性能指何而言，它对污水底物的去除有何影响

(2) 影响活性污泥吸附性能的因素有哪些?

(3) 活性污泥吸附性能测定的意义。

参考书目：

高廷耀等. 《水污染控制工程》（第三版）. 北京：高等教育出版社，2007

彭党聪. 《水污染控制工程实践教程》. 北京：化学工业出版社，2004

陈泽堂. 《水污染控制工程实验》. 北京：化学工业出版社，2003

实验三 氯化铁的加药量对污泥脱水性能的影响

课时安排：4学时 ???实验课（综合性）

实验名称：氯化铁的加药量对污泥脱水实验 教学目的要求：

（1）通过实验掌握污泥比阻的测定方法。

（2）掌握用布氏漏斗实验选择混凝剂。

（3）掌握确定污泥的最佳泥凝剂投加量。

教学内容：

1. 实验基本原理。

2. 如何运用本次实验结果指导实践，解决污水处理运行过程中的实际问题。

教学方式、手段、媒介：

? 方式与手段：讲课、讨论

媒介：实验教材、板书

具体内容：

一 实验目的

（1）通过实验掌握污泥比阻的测定方法。

（2）掌握用布氏漏斗实验选择混凝剂。

（3）掌握确定污泥的最佳泥凝剂投加量。

二 实验原理

污泥比阻是表示污泥过滤特性的综合性指标，它的物理意义是：单位质量的污泥在一定压力下过滤时在单位过滤面积上的阻力。求此值的作用是比较不同的污泥（或同一污泥加入不同量的混合剂后）的过滤性能。污泥比阻愈大，过滤性能愈差。

过滤时滤液体积V（mL）与推动力p（过滤时的压强降，g/cm2），过滤面积F（cm2），过滤时间t（s）成正比；而与过滤阻力R (cm*s2/mL），滤液黏度μ[g/(cm*s)]成正比。

)(mLRpFtV (3-1)

过滤阻力包括滤渣阻力Rz和过滤隔层阻力Rg构成。而阻力只随滤渣层的厚度增加而增大，过滤速度则减少。因此将式(6-1)改写成微分形式。

)(gzRRpFdtdV (3-2)

由于只Rg比Rz相对说较小，为简化计算，姑且忽略不计。

FVCpFpFdtdV'' (3-3)

式中：α’—— 单位体积污泥的比阻；

δ—— 滤渣厚度；

C’—— 获得单位体积滤液所得的滤渣体积。

如以滤渣干重代替滤渣体积，单位质量污泥的比阻代替单位体积污泥的比阻，则(3-3)式可改写为