水处理工程实验
水处理实验技术教学大纲
水处理实验技术教案大纲一、课程基本信息课程中文名称：水处理实验技术课程英文名称：课程编号：课程性质：实践教案环节（专业核心课）课程学时和学分：实验学时：，学分：适用专业：给排水科学与工程先修课程：无机化学、有机化学、水分析化学、水力学、环境生物学、水质工程学等二、本课程的性质和地位本课程是给水排水工程专业必修课，是水处理教案的重要组成部分，是培养给水排水工程、环境工程技术人员所必需的课程。
通过对实验的观察、分析，加深对水处理基本概念、现象、规律与基本原理的理解；所学知识既直接应用于实际工作，又为水质工程学（）水质工程学（）水质工程学综合性设计性实验等相关课程的学习奠定了基础。
三、本课程教案总的目的和要求本课程作为给水排水工程专业必选课，加深学生对水处理技术基本原理的理解，培养学生设计和组织水处理实验方案的初步能力，培养学生进行水处理实验的一般技能及使用实验仪器、设备的基本能力；培养学生分析实验数据与处理数据的基本能力。
通过对实验的观察、分析，应力求使学生弄清实验目的、原理、实验仪器、实验步骤，加深对水处理基本概念、现象、规律与基本原理的理解，使学生通过实验，掌握实验方法和实验结论，掌握一般水处理处理实验技能和仪器、设备的使用方法，具有一定的解决实验技术问题的能力；学会设计实验方案和组织实验的方法；学会对实验数据进行测定、分析与处理，从而能得出切合实际的结论；培养实事求是的科学态度和工作作风。
五、实验项目基本要求（）活性炭吸附实验（学时）实验目的：加深理解吸附原理，掌握活性炭吸附常熟确定方法。
实验要求：学会使用活性炭吸附装置使用，掌握活性炭吸附工艺处理污水确定设计参数的方法。
（）离子交换软化实验（学时）实验目的：加深对离子交换容量的理解，掌握测定离子交换容量的方法，掌握离子交换柱的运行。
实验要求：学会使用离子交换设备使用方法，能测定离子交换容量。
（）曝气设备充氧能力测定实验（学时）实验目的：学习了解曝气设备充氧能力测定的实验方法，加深对曝气充氧机理的认识。
曝气及锰砂滤料组合水处理实验探究
曝气及锰砂滤料组合水处理实验探究摘要：自来水厂水处理以去除原水中有害物质使其满足饮用标准为原则。
本文基于圭亚那UDS供水项目，针对南美洲圭亚那国家地下水资源丰富，但水质差，含铁量高的特点，本项目自来水厂的主要处理工艺为最大限度的降低地下水中的铁离子浓度，使其满足饮用水标准。
项目采用曝气加锰砂滤料催化过滤组合的方式除铁，通过对水厂除铁工艺流程论述，重点分析跌水曝气和锰砂滤料催化两种方法对原水除铁的效果及相互影响，得出优化解决方案。
关键词：自来水厂；除铁；方案优化1 工程概况圭亚那国家地下水资源丰富，但水质较差，含铁量很高，暴露于空气中的地下水颜色常呈黄色或黄褐色，不可直接饮用或使用，对居民生活健康有严重影响。
2015年圭亚那政府加大对居民城镇基础设施建设投入，拟在国内三个人口密集地区Diamond、Uitvlugt、Sheet Anchor建设三座自来水厂，改善当地居民生活条件。
2017年中国水电十二局中标该项目，负责三座水厂的EPC建设施工。
三座水厂水处理能力分别为1.2万m³/天、1万m³/天和0.8万m³/天，可解决该国约10%的人口饮用水问题。
经原水取样分析，三个地区地下水中铁含量平均为2.32mg/L，相对于国际标准0.3mg/L的要求较高，且远高于圭亚那国家低于0.1mg/L的标准，取样检测结果见表1-1。
因此，原水处理中需要解决的主要问题是降低水中铁离子含量，同时调整原水PH值与浊度。
表1-1 原水取样测试结果汇总表2水处理工艺圭亚那三座自来水厂水处理工艺相同，水处理构筑物包括沉淀池、滤池、清水池、泵房和加药间等。
水厂的水源由附近泵站抽取地下水到原水井，进行供应。
主要处理过程为：原水经过跌水曝气增大水中溶氧量，并消除水中溶解过量的CO2，使水的PH值增加。
经过跌水曝气的原水，PH值基本稳定。
经后续的加药调节，PH值可以达到出水水质要求的6.5~7.0。
原水中二氧化碳析出的化学公式：H2CO3=H2O+CO2铁离子在中性条件下可与氧气发生反应，生成稳定的三价铁。
水处理工程实验项目
《水处理工程》实验项目清华大学环境科学与工程系一、必修实验实验一：混凝实验二：自由沉淀实验三：气浮实验四：过滤实验五：废水可生化性实验六：厌氧污泥活性的测试实验七：污泥过滤脱水二、选择实验实验八：臭氧脱色实验九：吸附三、演示实验①虹吸滤池②脉冲澄清池③活性污泥工艺④ UASB反应器⑤膜分离技术实验一混凝一、实验目的1、了解混凝的现象及过程，净水作用及影响混凝的主要因素；2、学会求水样最佳混凝条件（包括投药量、pH值、水流速度梯度）的基本方法；3、了解助凝剂对混凝效果的影响。
二、实验原理胶体颗粒带有一定电荷，它们之间的电斥力是胶体稳定性的主要因素。
胶体表面的电荷值常用电动电位ξ表示，又称为Zeta电位。
Zeta电位的高低决定了胶体颗粒之间斥力的大小和影响范围。
一般天然水中的胶体颗粒的Zeta电位约在-30mV以上，投加混凝剂之后，只要该电位降到-15mV左右即可得到较好的混凝效果。
相反，当Zeta电位降到零，往往不是最佳混凝状态。
投加混凝剂的多少，直接影响混凝效果。
水质是千变万化的，最佳的投药量各不相同，必须通过实验方可确定。
在水中投加混凝剂如Al2(SO4)3、FeCl3后，生成的Al(III)、Fe(III)化合物对胶体的脱稳效果不仅受投加的剂量、水中胶体颗粒的浓度、水温的影响，还受水的pH值影响。
如果pH值过低（小于4），则混凝剂水解受到限制，其化合物中很少有高分子物质存在，絮凝作用较差。
如果pH值过高（大于9-10），它们就会出现溶解现象，生成带负电荷的络合离子，也不能很好地发挥絮凝作用。
投加了混凝剂的水中，胶体颗粒脱稳后相互聚结，逐渐变成大的絮凝体，这时，水流速度梯度G值的大小起着主要的作用。
在混凝搅拌实验中，水流速度梯度G值可按下式计算：G=式中：P—搅拌功率（J/s）；μ—水的粘度（Pa·s）；V—被搅动的水流体积（m3）；本实验G值可直接由搅拌器显示板读出。
当单独使用混凝剂不能取得预期效果时，需投加助凝剂以提高混凝效果。
《水处理工程实验》课程的教学改革与探讨
为了把更多的新技术传播给学生， 使教学更具
系统 性 、 连续 性 和 完整 性 ， 者建 议 首 先对 实 验 教 笔
材 进行 定时更 新 和修改 ． 现有 的实 验教 材大 部 目前
分 对传统水 处理工 艺进行 了详 细 的介 绍 ， 是对 于 但
《 水处理工程实验》 是给水排水专业工程专业 、 环境工程专业的必修课 ， 是给水排水工Байду номын сангаас专业和环
境 工程 专业水 处理教学 的主要 内容 之一 ， 多水 处 许 理 方法 、 处理设 备的设计参 数 和操作运 行方 式 的确 定 ， 需 要通 过 实验 解决 ， 都 因此 水 处理 工 程 实 验 是
第２ ５卷 第 １ 期 ２ ２０ 年 ｌ ０９ ２月
赤 峰 学 院 学 报 （自 然 科 学 版 ）
Ｊｕｎｌｆ ｈｆ ｇ ｎ ｅｓｙ Ｎ ｔｒ ｃ ｎｅ ｄｔ ｎ ｏｒａ ｏＣ ｉｎ ｉ ｒ ｔ（ ａ ａ Ｓｉ ｃ ｉｏ ） ｅ Ｕ ｖ ｉ ｕｌ ｅ Ｅ ｉ
Ｖ０ ． ５ Ｎｏ ２ １ ２ ．１
有教 材进行 适 当的修 改 和更 新就 显得 非常 必要 ． 将
新 工艺 、 新技 术 通过 教材 革 新 引入 实验课 堂 ， 同时
把 教师 的科 研成果 、 目前 国内 国际的部分 学术研 究 热 点转 变成 实验教 学 内 容， 编 写到 实验 教材 中 ， 并 这 样可 以使 学生 即通过 实验课 程掌 握 了基 础知识 ， 同时还使学 生对水 处理领 域 的学术 、 应用前 沿有所
测、 有机化学 、 无机化学 、 物理化学 、 分析化学等． 其
前续课程包括 《 高等数学》 《 、概率论与数理统计》 、
混凝实验报告
混凝实验报告实验目的，通过混凝实验，研究混凝剂对水质的净化效果，探讨最佳混凝剂用量及混凝时间，为水处理工程提供科学依据。
实验原理，混凝是指在水中加入混凝剂后，使水中的悬浮物、胶体物质凝聚成较大的絮凝体，便于后续的沉降或过滤。
混凝剂一般为阳离子、阴离子或非离子高分子物质，其作用机理主要有吸附、中和、电中和和凝聚等。
实验材料与方法：材料，实验室自来水、混凝剂（聚合氯化铝）、搅拌器、玻璃容器、pH计、浊度计等。
方法：1. 取一定量自来水倒入玻璃容器中；2. 用搅拌器将水搅拌均匀；3. 用pH计检测水的初始pH值；4. 在搅拌的同时，向水中加入不同剂量的混凝剂；5. 混凝一定时间后停止搅拌，观察絮凝体的生成情况；6. 用浊度计检测水的浊度，记录下实验数据。
实验结果与分析：经过一系列实验，我们得出以下结论：1. 随着混凝剂用量的增加，水中絮凝体的生成量逐渐增加，浊度逐渐降低，水质得到了改善；2. 随着混凝时间的延长，絮凝体的大小逐渐增加，浊度进一步降低，但当混凝时间过长时，絮凝体又会发生分散，浊度会有所上升；3. 初始水质的pH值对混凝效果也有一定影响，一般情况下，pH值在6.5-7.5之间时，混凝效果较好。
结论：混凝实验结果表明，聚合氯化铝作为混凝剂，能够有效地改善水质，提高水的透明度，减少水中的悬浮物和胶体物质。
在实际应用中，应根据水质的不同情况，合理控制混凝剂的用量和混凝时间，以达到最佳的净化效果。
总结：通过本次混凝实验，我们对混凝剂的作用机理和影响因素有了更深入的了解，为今后的水处理工程提供了有益的参考。
同时，也为我们提供了实验操作的经验，为今后的科研工作打下了坚实的基础。
实验报告撰写人，XXX。
日期，XXXX年XX月XX日。
《水处理工程》实验教学改革与教学实践
２２ 部分实验项目开放 ， 水处理工程》 ． 使《 实验教学
收稿 １期 ：０６ ０ — ４ ５ ２０ — ７ ０ ｔ
素质起奠基作用 ， 并为以后 的毕业论文实验打好基
该方案与改革前方案相比具有以下特点：
１ 满足教学计划要求、 ） 将水质分析实验融 人到 水处 理 实验 项 目中
控制实验课时为 １ 学时， ２ 但实验内容全部包含
在其 中 ． 浊 度 的 测 定包 含 于 混 凝 、 如 自由沉 淀 实 验
中 ； Ｏ ５Ｃ Ｄ 、 ｉ —Ｎ、 、 Ｓ的测 定 包 含在 污 水 Ｂ Ｄ 、Ｏ Ｎｔ ｓ ＰＳ 可生 化 性实 验 中 ．
专 业指导 委员会 制定 的教学计 划要求 ． ３２ 增 加综 合性 、 计型 实验项 目 ． 设 增加综 合 性 、 计 型 实验 项 目， 设 以培 养 和 加 强 给 排 水专 业 学 生 的 实验 研 究 能 力 和提 高综 合 实 验
《 水处理工程》 实验 教材 中的部分实验教学 内
科研课题和科研成果等具体情况确定 ． ３４ 将科研与实验教学紧密联 系 ． 给排水教研室近几年来承担 了多项纵 向课题 并取得了不少科研成果 ， 科研成果应用于本科教学 是提高本科教学质量 的保证 ， 使本科教学能跟上学
科发 展的步伐 ， 是本科 教学 的大 势所 趋 、
２ 增 加 综合性 、 ） 设计 型实验项 目 将 原有 验证性 实验 改进 成 设计 型 实验 ： 凝 实 混
更新给排水工程专业《 水处理工程》 程部 分 课 实 验项 目， 增设综 合 性 、 计 性 实验项 目（ 污 水 生 设 如
sustech水处理工程混凝实验实验报告
1．了解混凝的现象及过程，观察矾花的形成； 2．了解混凝的净水作用及主要影响因素； 3．了解助凝剂对混凝效果的影响； 4．探求水样最佳混凝条件(包括投药种类、投药量、pH 值、水流速度梯度 等)。
实验原理：
天然水体中存在大量的胶体颗粒是水产生浑浊现象的原因之一，胶体的布朗 运动、胶体表面的水化作用以及胶体之间的静电斥力，其中胶体间的静电斥力起
.
z.
-
梅特勒 pH 计；温度计；哈希 2100 浊度仪； 1000ml 量筒 2 个；100ml 烧杯 6 个；10mL 移液管 2 个； 2mL 移液管 1 个；医用 50~100mL 注射器一个，取样用；洗耳球 1 个。 硅藻土，配制浊度在 100-200 度左右悬浊液开展混凝实验； 精制硫酸铝 Al2(SO4)3·18H2O 溶液， 10 g/L； 氯化铁 FeCl3·6H2O 溶液， 10 g/L； 聚合氯化铝[Al2(OH)mCl6-m]n 溶液（PAC）， 10 g/L； 聚丙烯酰胺 PAM 溶液， 1g/L (助凝剂)； HCl 溶液(化学纯) ：浓度 10%； NaOH 溶液(化学纯) ：浓度 10%。
实验一
原水浊度：原水温度：原水 PH 值：
编号
1
2
3
4
5
6
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诲与同 中 校师在研组 校师在研织 校师在研实 生全校师在研
节奉 在研 究研
中 诲与共青 诲与统 诲与同 中 校师在研组 校师在研织 校师在研实 生全校师在研
式中 G 值可以直接由搅拌器显示板读出。粒径越大的矾花在水流的作用下抗 剪强度较低，因此随着实验过程中矾花不断长大，G 值应逐渐较小。
混凝剂的种类以及投加量的多少将直接影响混凝效果。处理不同水质，不同 种类的混凝剂的投加量也不同，需经过相关实验进行确定。
水工程施工实验报告模板
水工程施工实验报告模板课题：水工程施工实验实验目的：通过水工程施工实验，加深对水工程施工原理和方法的理解，提高实践操作能力。
实验时间：2021年10月10日实验地点：水利工程实验室实验设备：水泥、砂子、石子、水泥搅拌机、水泥浆液化剂、施工工具实验步骤：1.准备工作：将所需的材料和设备准备齐全，确保实验进行顺利。
根据实验要求，在试验平台上搭建出适合施工的模拟场地。
2.材料配比：按照给定的水泥、砂子和石子的配比比例，依次加入适量的水泥、砂子和石子到水泥搅拌机中，进行搅拌混合。
3.添加浆液剂：在混合好的水泥浆中，加入适量的浆液剂，确保水泥浆的液态性能得到增强，以便更好地施工。
4.施工操作：根据实验要求以及现场情况，进行水工程施工实验。
将水泥浆填充到模拟渠道或者水坝的围堰中，保证工程的稳定性和密实度。
5.施工验收：完成施工后，对工程进行验收，检查填充的水泥浆是否均匀、密实，是否达到设计要求的强度和稳定性。
实验结果及分析：经过施工实验，我们成功地完成了水工程施工任务。
在实验过程中，我们熟练掌握了水泥、砂子、石子的配比原理，加深了对浆液剂的应用和作用机理的理解。
通过实际操作，我们更加清晰地认识到水工程施工的重要性和复杂性。
在实验中，我们发现在施工过程中，施工班组的配合和技能对工程的成功完成起着至关重要的作用。
只有有序、规范地操作，才能确保施工质量和工程的可靠性。
实验总结：通过本次水工程施工实验，我们提高了操作技能，深化了理论知识的应用。
在实践中，我们不仅学会了如何正确地配制混凝土和浆液，还了解了水工程施工的一些特点和难点。
这对我们今后从事水工程相关工作有着重要的指导意义。
值得一提的是，虽然实验时间有限，但通过努力，我们成功地完成了水工程施工任务。
同时，也认识到了需要在实践中不断学习和积累经验，才能真正掌握水工程施工的技巧和规律。
参考文献：1.《水工程施工原理》，李华，水利出版社，2019年2.《水工程实验手册》，张强，水利出版社，2020年以上就是水工程施工实验报告的模板，希望对您有所帮助。
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高分子混凝剂受pH值影响较小。
（2）水流速度梯度G
• 投加了混凝剂的水中，胶体颗粒脱稳后相互聚结， 逐渐变成大的絮凝体，这时，水流速度梯度G值的 大小起着主要的作用。在混凝搅拌实验中，水流 速度梯度G值可按下式计算：
有 合成 化乙烯（PEO）
机
两性型：
使用极少
天然 淀粉、动物胶、树胶、甲壳素等
微生物絮凝剂
3. 混凝效果主要影响因素
（1）pH
如果pH值过低（小于4），则混凝剂水解受到限 制，其化合物中很少有高分子物质存在，絮凝作 用较差。如果pH值过高（大于9-10），它们就 会出现溶解现象，生成带负电荷的络合离子，也 不能很好地发挥絮凝作用。
本实验提供较高浓度的混凝剂和助凝剂，各组可根据自 己实验要求进行稀释。
七、实验操作步骤
1．混凝剂的确定
在硫酸铝、三氯化铁、聚丙烯酰胺三种混凝剂中， 确定一种最佳混凝效果的混凝剂。
（1）确定原水特征，即测定原水的浊度、温度、pH 值，记录在表1中。
（2）用三只1000mL的烧杯，分别取200mL原水， 将装有原水的烧杯置于混凝仪上。
水处理工程实验
全向春
第一部分 必做实验
• 混凝实验（1.0） • 活性炭吸附实验(1.0)
实验一 混凝
一、实验目的 1. 了解混凝的现象及过程，净水作用及影响混
凝的主要因素； 2. 学会求水样最佳混凝条件（包括投药量、pH
值、水流速度梯度）的基本方法； 3. 了解助凝剂对混凝效果的影响。
二、实验原理 1. 混凝原理
九． [实验数据整理]
1. 以投药量为横坐标，以剩余浊度为纵坐 标，绘制投药量－剩余浊度曲线，从曲线 上求得不大于某一剩余浊度的最佳投药量 值。
（烯3）酰分胺别，向并3每支次烧加杯1中.0加m入L,F同eC时l3进、行Al搅(S拌O（4)3中、速聚丙 150r/min, 5min），直到其中一个试样出现钒花， 观察钒花的大小及松散密实程度，将观察到的钒花 情况及每个试样中混凝剂的投加量数据记录在表1 中。
（4）停止搅拌，静止15min。
（5） 用200ml注射器每次汲取水样杯中上清液 130ml(够测浊度、pH即可)，测三个水样的浊 度。并记录在表1中。
G
p
V
式中: P—搅拌功率（J/s）； μ—水的粘度（Pa·s）； V—被搅动的水流体积（m3）；
本实验G值可直接由搅拌器显示板读出。
三、实验设备
1. 六联搅拌机 2. 转速表（用于校正搅拌机的转速）； 3. 温度计一支 4. 1000mL量筒一个，1mL吸管2只； 2mL 吸管1
只；5mL吸管一只 5. 酸度计； 6. 光电浊度仪。
（6）根据测得的浊度确定最佳混凝剂量。
2．确定混凝剂的最佳投加量
（1）用6支1000ml的烧杯，分别取800mL原水， 将装有原水样的烧杯置于混凝仪上。
（2）采用实验1中选定的最佳混凝剂，按不同的投 量（依次按25％～100％的剂量）分别加入到 800ml原水样中，利用均分法确定此组实验的6 个水样混凝剂的投加量，并记录表2中。
指胶核表面直接吸附带异号电荷的聚合离子、 高分子物质、胶粒等，来降低电位。在铝盐 混凝剂的过程中，水解的多核羟基络合物主要 起吸附电性中和作用。在水处理中由水合的 Al3+产生的单纯的压缩双电层作用甚微。
(3)吸附架桥 指高分子物质和胶粒，以及胶粒与胶粒之 间的架桥.
(4)网捕或卷扫 金属氢氧化物在形成过程中对胶粒的网捕, 小胶粒与大矾花发生接触凝聚.
电位：决定了胶体 的聚集稳定性 一般粘土电位＝-
15~-40mV 细 菌 电 位 ＝ -30~-
70mV
(1)压缩双电层
根据DLVO理论，加入电解质对胶体进行脱稳。
电解质加入――与反离子同电荷离子――压缩 双电层――电位――稳定性――凝聚
(2)吸附-电性中和
这种现象在水处理中出现的较多。
（4）用移液管依次向装有原水的烧杯中加 入相同剂量的混凝剂，投加剂量照最佳 投药量实验中得出的最佳投加量而确定。
（5）启动搅拌机，快速搅拌300r/min, 0.5min, 中速搅拌150r/min, 慢速搅拌 70r/min, 10min, 停机。
（6）静止15min, 用200mL 注射筒抽出烧 杯中的上清液150mL放入200mL 烧杯中， 同时用浊度仪测定剩余水的浊度，每只 水样测3次，记录在表3中。
（3） 启动搅拌机，快速搅拌约300r/min, 0.5min, 中速搅拌约150r/min, 5min, 慢速搅拌约70r/min, 10min.
（4）搅拌过程中，注意观察“矾花”的形成过程。
（5） 停止搅拌，静止沉淀15min, 然后用200ml 注射针筒分别抽出6个烧杯中的上清液，同时用 浊度仪测定水中的剩余浊度，记录在表2中。
2. 混凝剂的种类
ห้องสมุดไป่ตู้
铝系
硫酸铝 明矾
适宜 pH：5.5~8
聚合氯化铝（PAC）
无 机
铁系
聚合硫酸铝（PAS） 三氯化铁 硫酸亚铁
适宜 pH：5~11，但腐蚀性强
硫酸铁（国内生产少）
聚合硫酸铁
聚合氯化铁
阳离子型：含氨基、亚氨基的聚合物 国外开始增多，国内尚少
阴离子型：水解聚丙烯酰胺（HPAM）
人工 非离子型：聚丙烯酰胺（PAM），聚氧
四、实验水样
各组自定实验水样。 水样参考：自配水（高岭土悬浊液）、生活污水、河水等
五、实验药剂
• 精制硫酸铝Al2(SO4)3·18H2O溶液（10g/L）； • 氯化铁FeCl3·6H2O溶液（10g/L）； • 聚丙烯酰胺PAM溶液（助凝剂）； • 浓度为10%的HCl溶液（化学纯）； • 浓度为10%的NaOH溶液（化学纯）。
3、最佳pH的确定
（1）用6只1000ml的烧杯，分别取800ml 的原水，将装有原水的烧杯置于混凝仪上。
（2）调整原水pH值，用移液管依次向1、2 和3号装有原水的烧杯中加入2.5、1.5和 1.0ml HCl, 再向4、5、6号装有原水的烧 杯中分别加入0.2、0.7和1.2ml NaOH.
（3）启动搅拌机，快速搅拌300r/min, 0.5min, 随后停机，从每只烧杯中取50mL 水样，依次用pH仪测定各水样的pH值， 记录在表3中。