h环境工程学实验指导书讲解学习

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环境工程学实验指导书

苏州科技学院

环境科学与工程学院中心实验室

2013年7月

学生实验守则

环境工程学实验目的在于将书本上所学的理论知识,通过实验验证增强动手能力、掌握操作技能、测量方法和培养分析实验数据、整理实验成果及编写实验报告的能力。进行实验必须遵守:

一、遵守上课时间,不得迟到及无故缺课。因故不能上课者必须及时请假并进行补课;

二、实验课前必须预习实验讲义中有关内容,了解本次实验的目的、要求、仪器设备、实验原理、实验步骤、记录表格等;

三、进入实验室内必须严肃认真、不得喧哗。不得乱动其它与本实验无关的仪器设备;

四、开始实验之前,要先对照实物了解仪器设备的使用方法,弄清实验步骤,做好实验前的准备工作,然后再进行实验。实验小组成员应互相配合,精心操作、细心观察、认真进行数据测量;

五、实验过程中应按照教师要求及时对所测量的数据进行认真整理,以便检验实验的正确性;

六、爱护仪器设备和其它公共财物,如有损坏,应查清责任,立即向指导教师报告,视损失情况酌情赔偿;

七、实验完毕应报告指导教师,经许可后将仪器设备恢复原状后,方可离开实验室;

八、实验报告应力求书写工整,图表清晰,成果正确。并写上同实验小组成员的名称,以便教师检验。如有不符合要求者,应重做;

实验一 混凝实验

分散在水中的胶体颗粒带有负电荷,同时在布朗运动及表面水化作用下,处于稳定状态,不能依靠其自身的重力而发生自然下沉,而向这种水中投加混凝剂,通过电性中和或吸附架桥作用,而使胶粒脱稳,颗粒相互凝聚在一起形成矾花。

混凝处理的效果不仅与混凝剂的投量有关,同时还与被处理水的PH 、水温及处理过程中的水力条件等因素有密切的关系。

一、实验目的:

1、掌握水和废水混凝处理的最佳混凝条件(投药量、pH 及水力条件)的确定方法;

2、加深对混凝机理的理解;

3、了解混凝过程中凝聚和絮凝的作用及其表现特征;

4、了解絮体的产生及其聚集增大的基本过程;

5、深入理解不同混凝剂混凝效果的差别及pH 值对混凝效果的影响;

二、实验原理:

胶体颗粒带有一定的电荷,它们之间的静电斥力是胶体颗粒长期处于稳定的分散悬浮状态的主要原因,胶粒所带的电荷即电动电位称ξ,ξ位的高低决定了胶体颗粒之间斥力的大小及胶体颗粒的稳定性程度,胶粒的ξ位越高,胶体颗粒的稳定性越高。

胶体颗粒的ξ位通过在一定外加电压下带电颗粒的电泳迁移率计算:

HD

K πημξ= 式中:K ——微粒形状系数,对于圆球体6=K ;

π ——系数,为3.1416;

η——水的粘度(Pa ·S ),(此取S Pa ?=-110η);

μ ——颗粒电泳迁移率(cm V s m ///μ)

H——电场强度梯度(V/cm);

D——水的介电常数D水=8.1。

通常,ξ电位一般值在10-200mv之间,一般天然水体中胶体颗粒的ξ电位约在-30mv以上,投加混凝剂以后,只要该电位降至-15mv左右,即可得到较好的混凝效果,相反,ξ电位降为0时,往往不是最佳混凝效果。

投加混凝剂的多少,直接影响混凝的效果。投加量不足或投加量过多,均不能获得良好的混凝效果。不同水质对应的最佳混凝剂投加量也各不相同,必须通过实验的方法加以确定。

向被处理水中投加混凝剂(如Al2(SO4)3)后,生成Al(Ⅲ)化合物对胶体颗粒的脱稳效果不仅受投量、水中胶体颗粒的浓度影响,同时还受水PH的影响。若pH<4,则混凝剂的水解受到限制,其水解产物中高分子多核多羟基物质的含量很少,絮凝作用很差;如水pH>8-10,它们就会出现溶解现象而生成带负电荷,不能发挥很好混凝效果的络合离子。

水力条件对混凝效果有重大的影响,水中投加混凝剂后,胶体颗粒发生凝聚而脱稳,之后相互聚集,逐渐变成大的絮凝体,最后长大至能发生自然沉淀的程度。在此过程中,必须严格控制水流的混合条件,在凝聚阶段,要求在投加混凝剂的同时,使水流具有强烈的混合作用,以便所投加的混凝剂能在较短时间内扩散到整个被处理水体中,起压缩双电层作用,降低胶体颗粒的ξ电位,而是其脱稳,此阶段所需延续的时间仅为几十秒钟,最长不超过2min。絮凝(混合)阶段结束以后,脱稳的颗粒即开始相互接触、聚合。此阶段要求水流具有由强至弱的混合强度。以一方面保证脱稳的颗粒间相互接触的机率,另一方面防止已形成的絮体被水力剪切作用而打破,一般要求混合速度由大变小,通常可用G值和GT值来反映沉淀的效果,G值一般控制在70~20,GT值为104-105之间为宜。

三、实验仪器、装置

实验搅拌机示意图

1——电机 2——烧杯 3——搅拌桨 4——传动齿轮

六联搅拌器、光电式浊度仪、1000ml 烧杯6个、移液管(1ml 、2ml 、5ml )、秒表、50ml 注射器1个;

Al 2(SO 4)3混凝剂(10g/l )、FeSO 4混凝剂(10g/l )、 10%NaOH 溶液、10%HCL 溶液、滴管、精密pH 试纸、普通滤纸若干、原水水样1桶

四、实验内容以及步骤:

(A )、确定最佳混凝剂和最小投药量

1、测定原水特征(水温、pH 、浊度)

2、取2个1000ml 烧杯,将其置于搅拌器上,向烧杯中各注入600ml 原水,启动搅拌器,使搅拌器处于慢速搅拌状态,向烧杯中投加已配置的Al 2(SO 4)3和FeSO 4混凝剂,直至杯中出现矾花为止,此时的混凝剂投量即为形成矾花的最小投量。静沉10分钟,观察矾花的形成,并判断最佳混凝剂。

(B )、测定最佳投药量

1、取6个1000ml 烧杯并依次分别编号(1~6)并将他们按顺序安放在搅拌器上。

2、根据A 确定的混凝剂的最小投量,取最小投量2

1的为1号杯的投加量;

取最小投加量的5倍作为6号杯的投加量。2~5烧杯为最小投量的1.0、1.5、

2.0、

3.0、

4.0倍。

3、各组用移液管一一对应将上述混凝剂量移入6个编号(1~6)的小试管中,备用。

4、开启搅拌器,使其使用搅拌的快速而剧烈的混合状态,同时将3中所备的混凝剂一一对应加入烧杯中,并同时开始计时,进行快速混合,转速约300r/min,1min快速混合结束后,调节搅拌仪转速至中速,转速约150r/min,3min。最后慢速搅拌,转速为50r/min,8min。

5、关闭搅拌器,静置5min,用50ml注射器,分别从烧杯中取上清液,立即永光电式浊度仪分别测定水浊度,并记录。

6、分析浊度与投加量的关系,找出相应的最佳投药量。

(C)、测定最佳的pH值

1、取6个烧杯编号(1~6),分别装600ml原水水样,然后分别用10%得HCL和NaOH溶液将原水的pH值分别调至3,4,5,7,8,9。

2、取6个小试管分别装入最佳投药量的混凝剂,备用。

3、将调节pH后的6个水样(1000ml烧杯)置于搅拌器上,开启搅拌器,同时分别将相同数量的最佳投药量的混凝剂加入各个水样中,并开始计时,按最佳投药量实验的操作步骤重复。

4、关闭搅拌器,静置5min,用50ml注射器分别从各烧杯中取出上清液,立即用光电浊度仪分别测定其水浊度。

5、作出pH与出水浊度之间的关系,试确定最佳pH值。

五、思考题

(1)本实验过程中,为什么要将混合强度分快、中、慢三个档?在实际工程中是如何实现混凝对水力条件的要求的?

(2)试根据实验结果说明混凝剂投量对混凝效果的影响。

(3)根据实验结果,你认为硫酸铝和硫酸亚铁的混凝剂效果哪种更好些,为什么?

实验二 过滤试验

过滤是通过滤料去除水中杂质从而使水得到澄清的工艺过程。过滤不仅可以去除水中细小悬浮颗粒杂质,而细菌病毒有机物也会随浊度降低而被去除。本实验采用石英砂为滤料。

一、实验目的:

1、掌握清洁滤料层过滤时水头损失的变化规律及其计算方法;

2、进一步深化理解过滤的基本机理;

3、深入理解反冲洗强度与滤料层膨胀高度间的关系。

二、实验原理:

1、过滤

本实验采用单层均匀石英砂滤料进行过滤实验,过滤过程中,原水从过滤柱的上部流入,依次经过滤料层、承托层、集水区,从滤柱的底部流出,在清水过滤过程中,主要考察清洁滤料层随过滤速度的变化,其各滤料层的水头损失变化情况。过滤过程中滤料层内始终保持清洁状态,因而在同一过滤速度下,各滤料层内的水头损失不随过滤时间的变化而变化。

在原混水的过滤过程中,滤料层通过对混水中杂质的机械截留时间而使水中杂质得以去除,滤料层中的水头损失将随时间的延长而增加。在经混凝后的混水果率过程中,水中的杂质主要通过接触絮凝的途径而从水中得以去除,其滤料层中水头损失的变化规律类似于原混水过滤,但其随过滤时间的延长而增加的速度要比原混水过滤时快,且其出水水质要比前者好。

在过滤过程中,随滤料层截污量的增加,滤层的孔隙度m 减小,水流穿过砂层缝隙的流速增大,导致滤料层水头损失的增加。均匀率料层的水头损失(H )计算:

200

20032)1(175.12)()1(υψυψμL d m m g L d b gm m K H -?+-= 式中:K ——无因次数,取4-5

d 0——滤料粒径(cm )

υ ——过滤速度(cm/s )

L0——滤料层厚度(cm)

μ——水的运动粘滞系数(cm2/s)

ψ——滤料颗粒球形度系数,可取0.8

m——滤料层的孔隙度(=1-G/V/r,G为滤料重量,r为滤料的容重,V为滤料层体积)

本实验采用清水过滤。

2、反冲洗

为了保证过滤后的出水水质及过滤速度,过滤一段时间后,需要对滤料层进行反冲洗,以使滤料层在短时间内恢复其工作能力。反冲洗的方式有多种多样,其原理是一样的。反冲洗开始时,承托层、滤料层未完全膨胀,相当于滤池处于反向过滤状态。为使滤料层中截留的杂质在短时间内彻底清洗干净,必须使滤料层处于完全的膨胀状态,但滤料层的膨胀高度大小与反冲洗所需的时间、反冲洗强度及反冲洗的用水量等都有密切的联系,根据滤料层膨胀前后的

厚度,可用下式计算出滤料层的膨胀率e:

L - L0

e= *100%

L0

式中:L——滤料层膨胀后的厚度(cm)

e——滤料层膨胀率(%)

三、实验装置:

1、滤料层

2、承托层

3、水泵

4、水泵进水阀

5、过滤进水阀

6、过滤出水阀

7、过滤出水流量计

8、放空阀9、测压管阀10、反冲洗进水阀11、反冲进水流量计

四、实验步骤:

采用衡水头变滤速的过滤方法,过滤开始前,先测定衡水位的水面高度,并记录。

(1)、打开水泵进水管、水泵开关及各测压管开关;

(2)、打开过滤进水阀门,调节25l/h,待测压管中水位稳定后,读取各测压管中的水位值,并加以记录;

(3)、增大过滤流量,使进水流量依次为50 l/h、100 l/h、150 l/h、200 l/h、250 l/h,重复步骤(2),进行读数和记录;

(4)、关闭过滤进水阀门,关闭水泵及各测压管;

(5)、用卷尺测量各测压管间滤料层的厚度及滤料层的总高度,记录;

(6)、根据测定结果作出滤速与各测压管水头损失值间的关系曲线并进行分析。

2、滤柱反冲洗实验

(1)、量出滤料层的原厚度;

(2)、开启水泵,慢慢开启反冲洗进水阀门,调至反冲进水流量为1000 l/h,使滤料层膨胀完全膨胀,待滤料层表面稳定后,记录此时的滤料层高度;

(3)、重复(2)降低反冲洗进水流量,使反冲洗进水量依次为900 l/h 、800 l/h 、700 l/h 、600 l/h 、500 l/h 、400 l/h 、300 l/h,待滤料层表面稳定后,记录对应的滤料层高度。

(4)、作出反冲洗流量与滤料层膨胀率之间的关系曲线并加以分析。

五、思考题

1.本实验中,滤柱测压管口的间距是相等的。请结合实验结果分析说明在清水过滤过程中各测压管间的水头损失是基本相等的原因。

2.你认为本实验是否存在什么问题?可作怎样的改进?

实验三 曝气实验

活性污泥处理过程中曝气设备的作用是使空气、活性污泥和污染物三者充分混合,使活性污泥处于悬浮状态,促使氧气从气相转移到液相,从液相转移到活性污泥中,以保证微生物有足够的氧对有机污染物进行氧化降解。由于氧的供给是保证生化处理过程正常进行的主要因素之一,因而工程设计人员和操作管理人员常需通过实验测定氧的总转移系数K L a ,评价曝气设备的供氧能力和动力效率,为合理的选择曝气设备提供理论依据。

一、实验目的

通过本实验,主要达到以下几方面的目的:

(1)掌握测定曝气设备的氧总转移系数和充氧能力的方法;

(2)掌握测定修正系数α、β的方法;

(3)了解各种测定方法和数据整理的方法和特点。

二、实验原理

评价曝气设备充氧能力的方法有两种:

(1)不稳定状态下的曝气实验。试验过程中,水样中溶解氧的浓度是变化的,由零到饱和浓度随时间而增加,并在达到饱和浓度时水中的DO 值保持恒定;

(2) 稳定状态下的试验。试验过程中,由于水中存在耗氧物质而使水中的DO 浓度保持不变。本实验可用清水或典型的污水在实验室内进行实验,也可在生产运行条件下进行。 由于条件的限制,本实验仅进行在实验室条件下进行的清水和污水在不稳定状态下的曝气试验,其原理如下:

用清水和污水进行实验室的曝气实验时,先用无水亚硫酸钠(或氮气)进行消氧(脱氧),使水中的溶解氧降至零,然后进行曝气,直至水中的溶解氧浓度升高到接近饱和的水平。假定在曝气过程中,液体是完全混合的,氧向水中的转移速率符合一级反应动力学,则水中溶解氧DO 浓度(C)随时间t 的变化规律可用下式表示:

)(C C K dt

dC s La -=

式中:dC/dt——氧转移速率(mg/lh);

K L a——氧总转移系数(1/h);K L a可以认为是一综合系数,其倒数表示水中的溶解氧由C变到Cs所需的时间,是气液界面阻力和界面面积的函数。

Cs——试验条件下自来水(或污水)的溶解氧饱和浓度(mg/l);

C——某时刻t时水中的实际溶解氧浓度(mg/1)

将上式积分得:ln(Cs-C)=-K L a·t+常数

上式表明,通过试验测得Cs和相应于每一时刻t时水中的溶解氧C值后,绘制ln(Cs-C)与t的关系曲线,其斜率即为K L a,如下图所示,

ln(Cs-C)(mg/l)

ln(C s–C)与t的关系曲线图

由于氧的转移受到水中有机污染物、无机物等的影响,造成同一曝气设备,在同一条件下,氧在清水与污水转移速率的不同,并导致水中氧的饱和浓度也不一样。此外,由于曝气设备的性能特征参数均是在清水中的试验条件下得出的,因而要合理的选择在污水处理中使用的曝气设备,必须考虑污水水质与清水水质的不同对曝气设备性能的影响,即必须考虑氧在污水转移速率与其在清水中转移速率的不同。为此,引入氧转移速率的修正系数α和溶解氧饱和度的修正系数β的概念。α和β的定义分别为:

α=K

L aw/K

L

a β=Csw/Cs

同时,由于污水中所存在的有机物要耗氧,其耗氧速率γ

t

,因而氧在污水中

转移的基本公式为:

aw(Caw-C)-γt

dC/dt=K

L

aw——氧在污水的总转移系数(l/min)

式中:K

L

Caw——氧在污水中的饱和浓度(mg/1);

γt污水有机污染物的耗氧速率(mg/lh)

C——t时刻污水氧的浓度(mg/l)

dC/dt——污水中氧的转移速率(mg/lh)

通过测定同一条件下,同一曝气设备曝气过程中;清水中的K L a和Cs值及aw,Caw和γt值,即可算出α和β值。

污水中的K

L

三、实验装置与设备

1、实验装置

本实验所用实验装置为自制的4套曝气槽系统,包括有机玻璃曝气槽、溶氧仪和充氧泵等设备,如下图所示。

曝气实验装置

2、实验设备及仪器仪表

(1)溶氧仪1台

(2)无水亚硫酸钠(化学纯) 若干

(3)氯化钴催化剂

(4)温度计(0~50℃) 1支

(5)精密pH试纸(中性范围)

四、实验内容及步骤

1、实验准备

(1)溶氧仪的校正

①溶氧仪探头电解质的配制和安装;

②将电极浸入10%的亚硫酸钠(配制时用温水将亚硫酸钠溶化) 溶液中,10min后校正零点;

③将电极从亚硫酸钠溶液中取出,用清水冲洗后放在空气中轻轻晃动电极或浸在被空气饱和的饱和水中5min,校正定位电位器,使溶解氧表的指针达到相应水温下的饱和值;

④重复②③两步,使溶解氧仪的校正达到理想的状态,备用。

(2)水样的配制

①用自来水作清水水样。用10%的亚硫酸钠溶液消去清水中的溶解氧。注意,亚硫酸钠的用量要适当(可作试验,用氯化钴作催化剂),以略过量为好。备用②用污水处理厂曝气池出水上清液作污水水样。同样用10%的亚硫酸钠溶液消去污水中的溶解氧。注意,亚硫酸钠的用量要适当(可作试验)、以略过量为好,备用。

注:消氧剂亚硫酸钠的用量可用如下方法确定:

先测定水样中的溶解氧[DO]值,然后用下式计算所需的亚硫酸钠量G:

2Na2SO3+O2=2Na2SO4

G= [Do]原水样×8×V×l.5(mg)

式中:G——亚硫酸钠的用量(mg):

[D0]——原水样的溶解氧浓度(mg/1);

V———原水的体积(1);

1.5——安全系数。

2、清水中K L a、Cs的测定

(1)向曝气槽中装入适量已消去溶解氧的清水水样(蒸馏水);

(2)将溶氧仪探放入水中适当位置,并打开电源;

(3)开启充氧泵进行曝气,开启溶解氧仪,同时开始计时;

(4)记录不同时刻水中溶解氧DO的浓度值并观察其变化,直至水中落解氧

达到稳定饱和为止;

(5)关闭充氧泵和溶氧仪;

(6)作出清水曝气实验所得的In(Cs—C)~t关系图,确定K L a值

3、污水中K L aw、Caw的测定

(1)向曝气槽中装入适量已消去溶解氧的污水水样(蒸馏水);

(2)重复清水试验中的(2)~(5)步,但溶氧仪不关闭。

(3)停止曝气后,观察在不曝气状态下污水中溶解氧的衰减速率。记下不同时

刻溶解氧的读数(由于污水中存在有机污染物,使得水中的溶解氧浓度降低)

由于停止曝气后,Law为零,则有:

dC/dt=γt 所以所测得的C~t间的关系曲线应为如图4-5所示的形式。(4)作出污水实验中所得的In(Cs—C)~t关系图,确定K L aw值

测定了污水的γt值,便可以利用上面介绍的有关关系式求出污水中的K L aw、Caw的测定

4、α、β值的测定

根据清水水样曝气实验中所测定的KLa、Cs 和污水水样曝气实验中所测定Klaw、Caw值,即可计算α、β值。

五、实验思考题

1、测定α、β的意义何在?影响α、β的因素有哪些?

2、试述曝气在污水生物处理中的作用。

3、试分析污水K L aw值小于清水中K La值的原因。

4、试比较实验数据的分析方法,你认为哪一种误差小些?

实验四除尘实验

一、实验目的

通过实验掌握布袋式除尘器的结构形式及运行操作,进一步提高对除尘器除尘机理的认识。

二、原理、用途及特点:

此装置为布袋除尘器,它是过滤式除尘器的一种,是使含尘气流通过过滤材料将粉尘分离捕集的装置。这种装置主要采用纤维织物作滤料,常用在工业尾气的除尘方面。它的除尘效率一般可达99%以上。虽然它是最古老的除尘方法之一,但由于它效率高、性能稳定可靠、操作简单、因而获得越来越广泛的应用。

其主要原理是:含尘气流从进气管进入,从下部进入圆筒形滤袋,在通过滤料的孔隙时,粉尘被捕集与滤料上,透过滤料的清洁气体由排气管排出。沉积在滤料上的粉尘,可在振动的作用下从滤料表面脱落,落入灰斗中。因为滤料本身网孔较大,因而新鲜滤料的除尘效率较低,粉尘因截流、惯性碰撞、静电和扩散等作用,逐渐在滤袋表面形成粉尘层,常称为粉层初层。初层形成后,它成为袋式除尘器的主要过滤层,提高了除尘效率。滤布只不过起着形成粉层初层和支撑它的骨架作用,但随着粉尘在滤袋上积聚,滤袋两侧的压力差增大,会把有些已附在滤料上的细小粉尘挤压过去,使除尘效率显著下降。另外,若除尘器阻力过高,还会使除尘系统的处理气量显著下降,影响生产系统的排风效果。因此,除尘器阻力达到一定数值后,要及时清灰。

三、主要技术参数及指标:

气体流动方式为逆流内滤式,动力装置布置为负压式。

处理气量100m3/h,过滤速度为1m/min

环境温度:5℃~40℃

设备净化效率大于99%

设备压损:800~1200Pa

四、实验设备系统组成和作用

机械振打布袋除尘器实验系统如图所示,从右向左说明如下:

1.透明有机玻璃进气管段1付,配有动压测定环,与微压计配合使用可测定进口管道流速和流量;

2.自动粉尘(实验所用粉尘为医用级滑石粉)加料装置(采用调速电机),用于配置不同浓度的含灰气体;

3.入口管段采样口,用于入口气体粉尘采样;也可利用比托管和微压计在此处测定管道流速;

4.布袋除尘器入口、出口测压环,与U型压差计一道用来测定布袋除尘器的压力损失;

5.有机玻璃制布袋除尘器(含涤纶针刺毡覆膜滤袋、振动清灰电机及卸灰斗);6.出口管段采样口,用于出口气体粉尘采样;也可利用比托管和微压计在此处测定管道流速;

7.风量调节阀,用于调节系统风量;

8.高压离心通风机,为系统运行提供动力;

9.仪表电控箱,用于系统的运行控制。

五、操作步骤:

1、首先检查设备系统外况和全部电气连接线有无异常(如管道设备无破损,U

型压力计内部水量适当、卸灰装置是否安装紧固等),一切正常后开始操作;

2、打开电控箱总开关,合上触电保护开关;

3、在风量调节阀关闭的状态下,启动电控箱面板上的主风机开关;

4、调节风量调节开关至所需的实验风量;(即调节连接入口端动压测定环的微压计显示的动压值,动压值可按试验时的温度和湿度和所需的试验入口风速计算而得,也可通过比托管测定入口管段的动压和流速、流量)

5、用托盘天平称出发尘量G 1,将G 1加入到自动发尘装置灰斗,然后启动自动发尘装置电机,并可调节转速控制加灰速率;

6、当U 型压差计显示的除尘器压力损阻上升到1000Pa 时,先可在主风机正常运行的情况下启动振打电机2min 进行清灰即可,振打电机的启动频率取决于入口气流中的粉尘负荷;(如在处理风量较大的运行工况以上方式清灰后设备压降仍继续上升到1500Pa 以上时,则须关闭风机、停止进气,振打滤袋5min ,使布袋黏附粉尘脱落、下落到灰斗。然后重新开启风机进气,使袋式除尘器重新开始工作)

7、实验完毕后依次关闭发尘装置、主风机,然后启动振打电机进行清灰5min ,待设备内粉尘沉降后,清理卸灰装置。

8、称出布袋除尘器的收尘量G S ;

9、按下式计算出除尘器的去除效率η;

%100?=j s j

G G η 式中: j η——除尘效率,%

10、关闭控制箱主电源;

11、实验结束,检查设备状况,整理好实验用的仪表、设备,计算、整理实验数据,没有问题后离开。

六、注意事项:

1、必须熟悉仪器的使用方法;

2、注意及时清灰;

3、长期不使用时,应将装置内的灰尘清干净,放在干燥、通风的地方。如

果再次使用,要先将装置内的灰尘清干净再使用;

4、滤袋使用到一定时间,要进行更换。

七、设备与附件的组成:

1、自动发尘加料装置 1套

2、有机玻璃喇叭型进灰均流管段 1套、

3、振打装置(调速电机及调速器1套)、1套

4、有机玻璃制布袋除尘器(800 mm×600 mm):1套

5、滤袋材质为:涤纶针刺毡覆膜滤袋、滤袋过滤面积、Φ160×700 mm、滤袋6个、

6、粉尘卸灰装置、接灰斗1套、

7、监测口 2组、

8、连接管段、1套

9、进出口风管 1套、

10、高压离心风机1套、1.5KW电机 1台、

11、风量调节阀 1套、

12、排灰管道 1付、

12、仪表电控箱 1只、

13、漏电保护开关 1套、

14、按钮开关 2只、

15、电压表 1只

16、电源线1批

17、不锈钢支架等组成。 1套、

八、实验记录和处理

分别记录除尘器进口和出口的灰尘量,并结合进灰时间和风量,计算出该除尘器的进灰浓度以及除尘效率。

实验五粉尘真密度的测定

一、实验目的

通过本实验掌握测定真密度方法之一———比重瓶法

二、实验原理

真密度是指将吸附在尘粒表面的内部的空气排除以后测得的粉尘自身的密度。

本实验采用抽真空方式,使在比重瓶液面下粉尘所含气体得以赶出,从而达到测定目的。

三、仪器

50mL比重瓶二只电子天平一台

干燥器一只抽真空装置一套

滤纸若干恒温水浴一套

四、测定步骤

将比重瓶洗净、烘干,用天平称至恒重G1;

将粉样放在100℃±10℃的烘箱中,烘干1小时,然后置于干燥器中冷却到室温,取10g左右烘干的粉样加到比重瓶中,用滤纸擦去瓶外粉尘,用天平称重得粉尘与比重瓶重G2,而实际加入的粉尘样品重量为G3,G3=G2-G1;

向装有粉尘样品的比重瓶内慢慢注入蒸馏水,至比重瓶一半高度,然后按图所示接入抽气系统;

抽气系统开始工作,先把三通阀门旋到放空一侧,启动真空泵,然后把三通阀门慢慢地旋到接通比重瓶的一侧,开始抽气,轻轻地摇动比重瓶,赶走粉尘间夹带的气体,但不要摇得过急,以防尘粒从比重瓶内飞出;

抽到比重瓶内的气泡渐渐减少,直至基本消失后,停止摇动,慢慢地旋动三通阀门,使比重瓶与大气接通,让空气慢慢的送入比重瓶内,关闭真空泵电门,然后取下比重瓶;

再向比重瓶内加入蒸馏水,直到加满,盖上比重瓶塞,放入恒温水浴内约30分钟,恒温条件随室温而变,一般调节恒温水浴温度高出室温5℃左右; 取出比重瓶,用滤纸擦干瓶外水滴,放在天平中称重得G4;

将比重瓶中粉尘倒出,然后洗净比重瓶,将蒸馏水加入比重瓶,直到加满,盖上瓶塞,放入恒温水浴内约20分钟,然后称重得G5,恒温条件如6条。

五、计算

1000)(34530??+-=V G G G G V

式中:0V ——尘粒真密度(kg/m3)

V ——恒温水浴温度下的蒸馏水密度(g/cm3),可查表

G1——比重瓶重(g )

G2——比重瓶加粉尘样品的重量(g )

G3——比重瓶内粉尘样品的实际重量(g )

G4——比重瓶加粉尘样品加水的重量(g )

G5——比重瓶加水的重量(g )

不同温度下蒸馏水的密度

六、注意事项

1、在做本实验前,应复习下电子天平的操作方法。

《环境化学实验》指导书(环科+环工)16学时

实验一不同水域水碱度的分析 实验项目性质:设计性实验 所属课程名称:环境化学及实验 实验计划学时: 4学时 水的碱度是指水中所含能与强酸定量作用的物质总量。 水中碱度的来源是多种多样的。地表水的碱度,基本上是碳酸盐、重碳酸盐及氢氧化物含量的函数,所以总碱度被当作这些成分浓度的总和。当水中含有硼酸盐、磷酸盐或硅酸盐等时,则总碱度的测定值也包含它们所起的作用。废水及其他复杂体系的水体中,还含有有机碱类、金属水解性盐类等,均为碱度组成成分。在这些情况下,碱度就成为一种水的综合性特征指标,代表能被强酸滴定的物质的总和。 碱度的测定值因使用的终点pH值不同而有很大的差异,只有当试样中的化学成分已知时,才能解释为具体的物质。对于天然水和未污染的地表水,可直接用酸滴定至pH为8.3时消耗的量,为酚酞碱度。以酸滴定至pH为4.4-4.5时消耗的量,为甲基橙碱度。通过计算,可以求出相应的碳酸盐、重碳酸盐和氢氧根离子的含量;对于废水、污水,则由于组分复杂,这种计算无实际意义,往往需要根据水中物质的组分确定其与酸作用达到终点时的pH值。然后,用酸滴定以便获得分析者感兴趣的参数,并做出解释。 1.方法的选择 用标准酸滴定水中碱度是各种方法的基础。有两种常用的方法,即酸碱指示剂滴定法和电位滴定法。电位滴定法根据电位滴定曲线在终点时的突跃,确定特定pH值下的碱度,他不受水样浊度、色度的影响,适用范围较广。用指示剂判断滴定终点的方法简便快速、适用于控制性试验及例行分析。二法均可根据需要和条件选用。 2.样品保存 样品采集后应在4℃保存,分析前不应打开瓶塞,不能过滤、稀释或浓缩。样品应用于采集后的当天进行分析,特别是当样品中含有可水解盐类或含有可氧化态阳离子时,应及时分析。 实验目的: 1.了解不同水域水碱度的意义

传热学实验指导书

[实验一]用球体法测定粒状材料的导热系数 一、实验目的 1、巩固和深化稳态导热的基本理论,学习测定粒状材料的热导率的方法。 2、确定热导率和温度之间的函数关系。 二、实验原理 热导率是表征材料导热能力的物理量,其单位为W/(m ·K),对于不同的材料,热导率是不同的。对于同一种材料,热导率还取决于它的化学纯度,物理状态(温度、压力、成分、容积、重量和吸湿性等)和结构情况。各种材料的热导率都是专门实验测定出来的,然后汇成图表,工程计算时,可以直接从图表中查取。 球体法就是应用沿球半径方向一维稳态导热的基本原理测定粒状和纤维状材料导热系数的实验方法。 设有一空心球体,若内外表面的温度各为t 1和t 2并维持不变,根据傅立叶导热定律: dr dt r dr dt A λπλφ24-=-= (1) 边界条件221 1t t r r t t r r ====时时 (2) 1、若λ= 常数,则由(1)(2)式求得 1 22121122121)(2)(4d d t t d d r r t t r r --=--=πλπλφ[W] ) (2)(212112t t d d d d --=πφλ [W/(m ·K)] (3) 2、若λ≠ 常数,(1)式变为 dr dt t r ) (42λπφ-= (4) 由(4)式,得 dt t r dr t t r r ??-=21 21)(42 λπφ 将上式右侧分子分母同乘以(t 2-t 1),得 )()(4121222 12 1t t t t dt t r dr t t r r ---=??λπφ (5)

式中 122 1)(t t dt t t t -?λ项显然就是λ在t 1和t 2范围内的积分平均值,用m λ表示即 1 221)(t t dt t t t m -=?λλ,工程计算中,材料的热导率对温度的依变关系一般按线性关系处理,即)1(0bt +=λλ。因此, )](21[)1(210 1202 1 t t b t t dt bt t t m ++=-+=?λλλ。这时,(5)式变为 ) (2) (4)(21211222121t t d d d d r dr t t r r m --= -=?πφπφλ [W/(m ·K)] (6) 式中,m λ为实验材料在平均温度)(21 21t t t m +=下的热导率, φ为稳态时球体壁面的导热量, 21t t 、分别为内外球壁的温度, 21d d 、分别为球壁的内外直径。 实验时,应测出21t t 、和φ,并测出21d d 、,然后由(3)或(6)得出m λ。 如果需要求得λ和t 之间的变化关系,则必须测定不同m t 下的m λ值,由 ) 1() 1(202101m m m m bt bt +=+=λλλλ ( 7) 可求的b 、0λ值,得出λ和t 之间的关系式)1(0bt +=λλ。 三、实验设备 导热仪本体结构和测量系统如图1-1所示。

通信工程专业综合实验指导书

通信工程专业综合实验指导书 XX建筑大学 信息与电气工程学院 通信工程教研室 2009年3月

实验一、学习数字通信系统的SystemView仿真软件 一、实验目的 1.了解SystemView软件,学习数字通信系统SystemView仿真软件的使用方法,为实际的仿真应用打下良好的基础。 2.掌握软件设计和仿真的方法。 二、实验说明 SystemView是美国ELANIX公司推出的,基于Windows环境的用于系统仿真分析的可视化软件工具。使用它,用户可以用图符(Token)去描述自己的系统,无需与复杂的程序语言打交道,不用写代码即可完成各种系统的设计与仿真。 利用SystemView,可以构造各种复杂的模拟、数字、数模混合系统和各种多速率系统,它可用于各种线性或非线性控制系统的设计和仿真。 SystemView的图符资源十分丰富,特别适合于现代通信系统的设计、仿真和方案论证。还可进行CDMA通信系统和数字电视业务的分析;用户还可以自己用C语言编写自己的用户自定义库。 SystemView能自动执行系统连接检查,给出连接错误信息或尚悬空的待连接端信息,通知用户连接出错并通过显示指出出错的图标。 在系统设计和仿真方面,SystemView还提供了一个真实而灵活的窗口用以检查、分析系统波形,也可完成对仿真运行结果的各种运算、频谱分析、滤波。 三、实验设备 四、实验内容 1.安装SystemView,对该软件有一个感性认识

根据SystemView安装软件说明,在电脑上安装SystemView软件。 2.了解SystemView设计窗口 启动SystemView后就会出现如图1所示的系统设计窗口。它包括标题栏、菜单栏、工具条、滚动条、提示栏、图符库和设计窗工作区。其中设计窗口工作区是用于设置、连接各种图符以创建系统,进行系统仿真等操作;提示栏用于显示系统仿真的状态信息、功能快捷键的功能信息提示和图符的参数显示;滚动条用于移动观察当前的工作区域。当鼠标器位于功能图符上时,则该图符的具体参数就会自动弹出显示。 3.了解SystemView图符库 SystemView的图标库可分为3种,即基本库、专业库以及用户扩展库。分别了解相关图库的功能,便于后续设计使用。 4.了解SystemView分析窗口

环境工程微生物学 讲义

环境工程微生物学讲义 本课程是环境学院各专业学生的专业基础课;与另一门课《环境微生物学实验》相结合,构成一个完 整的体系;本课程强调每个学生要动手,通过实验,加深对讲课内容的理解和记忆;本课程内容分两大部分:一是微生物学的基础知识;二是微生物学在环境领域中的应用。 绪论 主要内容: 环境微生物学的研究对象和任务研究对象研究任务微生物学概述微生物的定义微生物的特点原核微生物与真核微生物微生物的命名与分类第一节环境工程微生物学的研究对象和任务一、环境微生物学的研究对象定义:环境微生物学是研究与环境领域(包括环境工程、给水排水工程)有关的微生物及其生命活动 规律。?其内容包括:微生物个体形态、群体形态;细胞结构功能、生理特性、生长繁殖、遗传变异 等;微生物与环境的关系(尤其是微生物与污染环境之间的关系);微生物对物质的转化分解作用(特 别是应用微生物来处理各种污染物质,如废水、废气和固体废弃物)。二、环境工程微生物学的研究任务 总的归纳起来有两大方面的任务: (1)防止或消除有害微生物 (2)充分利用有益的微生物资源 三、微生物在环境污染治理(水处理)中的应用

1)在环境监测方面(水污染的监测) 利用在环境中生存的生物的种类、数量、活性等特征,来判断环境状况的好坏。这些生物称为指示生 物。 生物监测的优缺点: 生物监测的主要优越性: (a)长期性——汇集了生物在整个生活时期中环境因素改变的情况,可以反映 当地的环境变化; (b)综合性——能反映环境诸因子、多成分对生物有机体综合作用的结果; (c)直观性——直接把污染物与其毒性联系起来; (d)灵敏性——有时甚至具有比精密仪器更高的灵敏性,有助于提早发现环境 污染。生物监测的主要缺点: (a)定量化程度不够; (b)需要一定的专业知识和经验。 2)在环境治理方面 包括水、大气、固体废弃物处理方面其中特别在水处理方面,有着大量成功应用的例子。 第二节微生物概述一、微生物的定义 微生物是指所有形体微小,用肉眼无法看到,须借助于显微镜才能看见的,单细胞或个体结构简单的 多细胞,或无细胞结构的低等生物的统称。 Too small to be seen with naked eyes 二、微生物的特点

传热学综合试验指导书

传热学综合实验指导书李长仁富丽新编写 沈阳航空工业学院 动力工程系 2004.01

实验一空气纵掠平板时参数的测定 流体纵掠平板是对流换热中最典型的问题,总是被优先选作教学中对流换热的对象,是可以分析求解的最简单情况,可以籍此阐明对流换热的原理和基本概念。 本实验应用空气纵掠平板对流换热装置完成以下三个实验: 1.空气纵掠平板时局部换热系数的测定; 2.空气纵掠平板时流动边界层内的速度分布; 3.空气纵掠平板时热边界层内的温度分布。 一空气纵掠平板时局部换热系数的测定 1.实验目的 1)流体纵掠平板是对流换热中最典型的问题之一,通过空气纵掠平板时局部换热系数的测 定,加深对对流换热基本概念和规律的理解。 2)通过对实测数据的整理,了解局部换热系数沿平板的变化规律,分析讨论其变化原因。 3)了解实验装置的原理,学习对流换热实验研究方法和测试技术。 2.实验原理 恒热流密度 下,沿板长局部换 热系数改变,联系 着壁温沿板长也 变化,因此就存在 纵向导热。同时壁 温不同向外界辐 射散热也不同。为 了确定对流换热 系数,必须考虑纵 向导热和辐射的 影响。 图1微元片热平衡分析 对平板上不 锈钢片进行热分析,取其微元长度dx,如图1所示,在稳定情况下的热平衡: 电流流过微左侧导入右侧导对流传给辐射散对板体 元片的发热 + 热量 = 出的热 + 空气的热 + 失的热 + 的散热 量Qδ/Q g Q cdin量Q cdout量Q cv量Q R量Q cd

各项可分别写为: dx L VI dx b q Q v g ?? ? ??=???=2δ x s cdin dx dT b Q |? ??-=δλ ?? ??????? ??+??-=? ??-=+dx dx dT dx d dx dT b dx dT b Q s dx x s cdout δλδλ| ()bdx T T Q f x cv -=α ()bdx T T Q f b R 44-=εσ 0=cd Q 式中: b ─片宽,m δ─片厚,m L ─平板长度,m V ─不锈片两端电压降,V I ─流过不锈钢片的电流量,I q v ─电流产生的体积发热值 λs ─不锈钢片的导热系数,w/(m ?℃) T ─不锈钢片壁温,K T f ─空气来流温度,K αx ─离板前缘x 处的局部换热系数,w/(m 2?℃) ε─不锈钢片黑度 σb ─斯蒂芬波尔兹曼常数=5.67×10-8,w/(m 2·K 4) 代入微元片热平衡式后得出局部换热系数的表达式: () f f b s x T T T T dx T d bL VI ---+=44222εσδλα (1) 上式中V 、I 、T 、T f 均可由测试得到,但由于壁温T 随x 变化,只能用作图法求d 2 T /dx 值。先根据测得T ─x 的对应值,给出T ─x 变化曲线,然后用作图法求出不同x 处曲线的一阶导数dT /dx ,

环境工程专业--分析化学实验

实验一-1 NaOH 标准溶液的配制与标定 【实验目的】 (1) 学会标准溶液的配制和利用基准物质对其进行浓度标定的方法。 (2) 基本掌握滴定操作和滴定终点的判断。 【实验原理】 NaOH 容易吸收空气中的CO 2而使配得的溶液中含有少量Na 2CO 3,配制不含Na 2CO 3的NaOH 标准溶液的方法很多,最常见的是用NaOH 饱和水溶液(120:100)配制。Na 2CO 3在NaOH 饱和水溶液中不溶解,待Na 2CO 3沉淀后,量取上层澄清液,再稀释至所需浓度,即可得到不含Na 2CO 3的NaOH 标准溶液。 作为标定NaOH 标准溶液的基准物质有很多,如:草酸、苯甲酸、氨基磺酸、邻苯二甲酸氢钾等。本实验中,利用邻苯二甲酸氢钾(KHP)作为基准物质,酚酞做指示剂,其滴定反应如下: COOH COOK NaOH COOK COONa H 2 O 设此时消耗NaOH 标准溶液的体积为V (mL),邻苯二甲酸氢钾(KHP)的质量为m (g),则NaOH 标准溶液的浓度c (mol/L)可用下面的公式计算: 100022 .204NaOH KHP NaOH ??= V m c 【实验过程】 1实验准备 1.1仪器准备 25 mL 碱式滴定管;250 mL 锥形瓶;1000 mL 的容量瓶;250 mL 烧杯;10 mL 移液管;电子天平;分析天平。 1.2试剂准备 (1) NaOH ; (2) 邻苯二甲酸氢钾(KHP):基准试剂,于105 ℃ ~ 110℃干燥至恒重; (3) 酚酞指示剂(2 g/L 乙醇溶液)。

2实验步骤 2.1 NaOH饱和溶液的配制 称取120 g NaOH于250 mL烧杯中,加入100 mL水,搅拌。 2.2 0.10 mol/L NaOH溶液的配制 量取5.6 mL NaOH饱和溶液的上清液,转入1000 mL容量瓶中,加水稀释至标线,充分摇匀。 2.3 0.10 mol/L NaOH溶液的标定 准确称取0.4 g ~ 0.5 g邻苯二甲酸氢钾于250 mL锥形瓶中,加入20 mL ~ 30 mL水,温热使之溶解,冷却后加1~2滴酚酞,用0.10 mol/L NaOH溶液滴定至溶液呈微红色,半分钟不褪色,即为终点,记录所耗用的NaOH溶液的体积,平行标定3份。 3结果分析 表1-1 测定结果 【注意事项】 (1) 用来配制NaOH溶液的水应在使用前加热煮沸,放冷使用,以除去其中的CO2。 (2) NaOH溶液的配制时,一定要待Na2CO3沉淀后再取NaOH饱和溶液上清液。 【思考题】 (1) 如何计算称取基准物邻苯二甲酸氢钾的质量范围?称得太多或太少对标定有何影 响? (2) 称取NaOH及邻苯二甲酸氢钾各用什么天平?为什么? 【参考文献】

安全人机工程学实验指导书

安全人机工程学实验指导书 安全人机工程学 验指导湖南工学院20XX年3月 实验六深度知觉测定实验八记忆广度测量实验 实验九动作速度测定实验 实验七手指灵活性、手腕动觉方位能力测定实验六深度知觉测定实验目的 深度知觉测试是测试人的视觉在深度上的视锐程度,通 过测试可以了解双眼对距离或深度的视觉误差,也可以比较双眼和单眼在辨别深度中的差异。 实验仪器简介 采用EP503A深度知觉测试仪。主要技术指标: 1比较刺激移动速度分快慢二档: 快档50mm/s慢档25mm/s 2比较刺激移动方向可逆。±200mm 3比较刺激移动范围:400mm 4比较刺激与标准刺激的横向距离为55mm 5工作电压

220V 50HE 工作原理: 1 EP503A深度知觉测试仪结构如图2所示: 图 2 EP503A深度知 觉测试仪结构移动比较刺激,使之与标准刺激三点成一直线,在 实验 过程中,可测出被试者视觉在深度上的差异性。 2遥控键如图3所示: 图3 EP503A深度知觉测试遥控器面板示意 3面板布置如图4所示: 图4 EP503A深度知觉测试面板示意三实 验步骤 1、被试在仪器前,视线与观察窗保持水平,固定头部, 能看到仪器内两根立柱中部。2、以仪器内其中根立柱为 标准刺激,距离被试2米,位置固定。另一根可移动的立柱为变异刺激,被试可以操纵电键前后移动。 3、正式实验时,先主试将变异刺激调至任意位置,然 后要求被试仔细观察仪器内两根立柱,自调整,直至被试认为两根立柱在同一水平线上,离眼睛的距离相等为止。被试 调整后,主试记录两根立柱的实际误差值,填入下表中 4、正式实验时,先进行双眼观察20次,其中:有10吃是变异刺激在前,近到远调整; 有10次是变异刺激在后,远到近调整。顺序和距离随 机安排。

环境工程学(整理知识点)

一、水质指标 水质:水的品质,指水与其中所含的杂质共同表现出来的物理学、化学和生物学的综合特性。水质指标的种类:物理性指标,化学性指标,生物学指标 固体、碱度、硬度、COD、BOD、TOC、TOD 固体:在一定温度下(103~105℃),将一定体积的水样蒸发至干时,所残余的固体物质的总量 BOD:表示水中有机物在有氧条件下经好氧微生物氧化分解所需氧量。用单位体积污水所耗氧量表示(mg/L) 二、水中的杂质: 按颗粒大小分为:粗大颗粒物质、悬浮物质和胶体物质、溶解性物质 三、污水的类型:生活污水、工业废水、农业废水 四、沉淀的类型 四种类型:自由沉淀、絮凝沉淀、成层沉淀、压缩沉淀 五、浅层理论及其斜板沉淀池 浅层理论:水深为H的沉淀池分隔为n个水深为H/n的沉淀池,则当沉淀区长度为原来长度的1/n时,就可以处理与原来的沉淀池相同的水量,并达到完全相同的处理效果。沉淀池越浅,就越能缩短沉淀时间 斜板沉淀池:在工程实际应用中,采用分层沉淀池,排泥十分困难,所以一般将分层的隔板倾斜一个角度,以便能自行排泥,这种形式即为斜板沉淀池。 六、混凝 1、胶体双电层结构及其稳定性原因 (1)胶体结构:胶体结构很复杂,是由胶核、吸附层及扩散层三部分组成。 (2)胶体颗粒在污水中之所以具有稳定性,其原因有三: 首先,污水中的细小悬浮颗粒和胶体颗粒质量很轻,在污水中受水分子热运动的碰撞而作无规则的布朗运动; 同时,胶体颗粒本身带电,同类胶体颗粒带有同性电荷,彼此之间存在静电排斥力,从而不能相互靠近结成较大颗粒而下沉; 另外,许多水分子被吸引在胶体颗粒周围形成水化膜,阻止胶体与带相反电荷的离子中和,妨碍颗粒之间接触并凝聚下沉。 2、混凝的机理 污水中投入某些混凝剂后,胶体因电动电位ζ降低或消除而脱稳。脱稳的颗粒便相互聚集为较大颗粒而下沉,此过程称为凝聚,此类混凝剂称为凝聚剂。 但有些混凝剂可使未经脱稳的胶体也形成大的絮状物而下沉,这种现象称为絮凝,此类混凝剂称为絮凝剂。 按机理不同,混凝可分为压缩双电层、吸附电中和、吸附架桥、沉淀物网捕四种。 3、搅拌的作用 促使混合阶段所形成的细小矾花在一定时间内继续形成大的、具有良好沉淀性能的絮凝体(可见的矾花),以使其在后续的沉淀池内下沉。 七、离子交换 (1)实质:不溶性的离子化合物(离子交换剂)上的可交换离子与溶液中其他同性离子间的交换反应,是一种可逆的化学吸附过程,又称离子交换吸附。 (2) 结构:树脂本体、活性基团(由固定离子和活动离子组成) (3) 离子交换过程的主要特点在于:它主要吸附水中的离子,并与水中的离子进行等量交换(4)物理性能指标:外观、粒度、密度、含水率、溶胀性、机械强度、耐热性

WDT-IIIC综合实验指导书

第三章一机—无穷大系统稳态运行方式实验一、实验目的 1.了解和掌握对称稳定情况下,输电系统的各种运行状态与运行参数的数值变化范围; 2.了解和掌握输电系统稳态不对称运行的条件;不对称度运行参数的影响;不对称运行对发电机的影响等。 二、原理与说明 电力系统稳态对称和不对称运行分析,除了包含许多理论概念之外,还有一些重要的“数值概念”。为一条不同电压等级的输电线路,在典型运行方式下,用相对值表示的电压损耗,电压降落等的数值范围,是用于判断运行报表或监视控制系统测量值是否正确的参数依据。因此,除了通过结合实际的问题,让学生掌握此类“数值概念”外,实验也是一条很好的、更为直观、易于形成深刻记忆的手段之一。实验用一次系统接线图如图2所示。

图2 一次系统接线图 本实验系统是一种物理模型。原动机采用直流电动机来模拟,当然,它们的特性与大型原动机是不相似的。原动机输出功率的大小,可通过给定直流电动机的电枢电压来调节。实验系统用标准小型三相同步发电机来模拟电力系统的同步发电机,虽然其参数不能与大型发电机相似,但也可以看成是一种具有特殊参数的电力系统的发电机。发电机的励磁系统可以用外加直流电源通过手动来调节,也可以切换到台上的微机励磁调节器来实现自动调节。实验台的输电线路是用多个接成链型的电抗线圈来模拟,其电抗值满足相似条件。“无穷大”母线就直接用实验室的交流电源,因为它是由实际电力系统供电的,因此,它基本上符合“无穷大”母线的条件。 为了进行测量,实验台设置了测量系统,以测量各种电量(电流、电压、功率、频率)。为了测量发电机转子与系统的相对位置角(功率角),在发电机轴上装设了闪光测角装置。此外,台上还设置了模拟短路故障等控制设备。 三、实验项目和方法 1.单回路稳态对称运行实验

环境工程学实验讲义-2012

高等学校教材 环境工程学 实验 南开大学环境科学与工程学院 环境工程学实验室

目录 实验室实验 实验一沉淀实验 (2) 实验二混凝实验 (6) 实验三静态活性炭吸附实验 (8) 实验四动态活性炭吸附实验.......................................................... ..11 实验五气浮实验.............................................. (12) 实验六逆流气浮实验................................................. . (14) 实验七曝气设备充氧能力的测定实验 (16) 实验八污泥脱水实验 (20)

实验一沉淀实验 一、目的 通过沉淀实验,熟悉沉淀类型及各自特点,掌握沉淀曲线测试与绘制方法。 二、原理 浓度较稀的、粒状颗粒的沉淀属于自由沉淀,其特点是静沉过程中颗粒互不干扰、等速下沉,其沉速在层流区符合Stokes(斯笃克斯)公式。悬浮物浓度不太高,一般在600~700mg/L以下的絮状颗粒的沉淀属于絮凝沉淀,沉淀过程中由于颗粒相互碰撞,凝聚变大,沉速不断加大,因此颗粒沉速实际上是一变速。浓度大于某值的高浓度水,颗粒的下沉均表现为浑浊液面的整体下沉。这与自由沉淀、絮凝沉淀完全不同,后两者研究的都是一个颗粒沉淀时的运动变化特点,(考虑的是悬浮物个体),而对成层沉淀的研究却是针对悬浮物整体,即整个浑液面的沉淀变化过程。成层沉淀时颗粒间相互位置保持不变,颗粒下沉速度即为浑液面等速下沉速度。该速度与原水浓度、悬浮物性质等有关而与沉淀深度无关。但沉淀有效水深影响变浓区沉速和压缩区压实程度。为了研究浓缩,提供从浓缩角度设计澄清浓缩池所必需的参数,应考虑沉降柱的有效水深。此外,高浓度水沉淀过程中,器壁效应更为突出,为了能真实地反映客观实际状态,沉淀柱直径一般要≥200mm,而且柱内还应装有慢速搅拌装置,以消除器壁效应和模拟沉淀池内刮泥机的作用。 三试验设备材料 1. 沉淀用有机玻璃柱,内径d=150mm,高H=1600mm,内设搅拌装置转速1rpm,上设溢流管、取样口、进水管及放空管; 2. 配水系统一套(每套系统为两套沉淀装置供水),包括小车、污泥泵、水箱等; 3. 计量水深用标尺、计时用秒表; 4. 悬浮物定量分析用电子天平、定量滤纸、称量瓶、烘箱、抽滤装置、干燥器等装置; 5. 取样用100ml比色管、100ml量筒、瓷盘等。 四试验方法和步骤 1. 检查沉淀装置连接情况、保证各个阀门完全闭合;各种用具是否齐全。

人机工程学实验

实验一:双手调节器 1.实验目的 2.实验介绍和实验思路:双手调节器是一种典型的动作技能操作仪器。它是通过双手的操 作合作完成设定的曲线轨迹的运动,即是右手完成目标的上下移动,左手完成目标的左右移动。以被试完成任务所用的时间及偏离轨迹的次数,作为衡量其多次练习后的进步水平。 3.实验过程:分两项实验 第一种:自变量:同一个人的被实验次数即练习遍数。(每人四次,左右单程各两次)因变量:走完单程过程中个出错次数和时间 双手协调能力测试实验中的被试者完成实验的时间及错误次数数据统计分析如下:

根据实验结果绘制的练习曲线如下,用练习遍数作横坐标,用完成任务所用时间及出错次数为纵坐标,做出示意图为: 4.实验结论:完成任务所用的时间及每遍练习中的错误次数随着练习遍数的增加总体趋势 偶尔也会错误次数和时间略有增加。 实验二:瞬时记忆 1.实验目的:证实瞬时记忆的现象及其性质。 2.实验(方案一)思路:恒定变量设为1,自变量为设定秒数,因变量为报对码数目。 方案一数据:

根据图表可知,在设定时间不断减少的情况下,学生答对的图码数目不断减少。 (方案二)实验思路:恒定变量为时间(0.4秒),自变量为图码行数不同,因变量为记忆图码正确数量。 方案二数据:

根据图表可知,当被测试者接收一行图码信息时,思路清晰,记忆较快,当被测试者接收两行图码信息时,记忆速度不如一行图码快。 3.实验总结:1. 在设定时间不断减少的情况下,学生答对的图码数目不断减少。 2. 瞬间记忆在0.4秒情况下,记忆的合理码数在 3.2—3.5之间。 实验三:记忆广度 1.实验目的:学习测定光简单反应时的程序,比较光简单反应时的个体差异,通过测定闪光融合领率.学习使用阶梯法测定感觉阈限 2. 实验介绍和实验思路: 影响短时记忆广度的因素很多,组块的大小,熟悉性,复杂性等都会影响短时记忆的容量设自变量为计位数,因变量为正确个数,测试正确率: 3.根据数据分析结果: 随着计位数的不断增加,实验者按对的个数不断减少,正确率越来越低, 这说明人的记忆广度有限,所以在适当的记忆时间内,应设计相应的可记忆的内容,严防记忆过载。从另一方面讲了解短时记忆的特点,选择正确的方法加以训练,有助于个人记忆的

《传热学》实验指导书

传热学实验指导书 XX大学 XX学院XX系 二〇一X年X月

一、导热系数的测量 导热系数是反映测量热性能的物理量,导热是热交换三种基本形式之一,是工程热物理、材料科学、固体物理及能源、环保等各研究领域的课题之一。要认识导热的本质特征,需要了解粒子物理特性,而目前对导热机理的理解大多数来自固体物理实验。材料的导热机理在很大程度上取决于它的微观结构,热量的传递依靠原子、分子围绕平衡位置的振动以及电子的迁移,在金属中电子流起支配作用,在绝缘体和大部分半导体中则以晶格振动起主导作用。因此,材料的导热系数不仅与构成材料的物质种类有关,而且与它的微观结构、温度、压力及杂质含量相联系。在科学实验和工程设计中所采用材料导热系数都需要用实验方法测定。 1882年法国科学家J ·傅里叶奠定了热传导理论,目前各种测量导热系数的方法都是建立在傅里叶热传导定律的基础上,从测量方法来说,可分为两大类:稳态法和动态法,本实验是稳态平板法测量材料的导热系数。 【实验目的】 1、了解热传导现象的物理过程 2、学习用稳态平板法测量材料的导热系数 3、学习用作图法求冷却速率 4、掌握一种用热电转换方式进行温度测量的方法 【实验仪器】 1、YBF-3导热系数测试仪 一台 2、冰点补偿装置 一台 3、测试样品(硬铝、硅橡胶、胶木板) 一组 4、塞尺 一把 5、游标卡尺(量程200mm ) 一把 6、天平(量程1kg ,分辨率0.1g ) 一台 【实验原理】 为了测定才材料的导热系数,首先从热导率的定义和它的物理意义入手。热传导定律指出:如果热量是沿着Z 方向传导,那么在Z 轴上任一位置Z 0,处取一个垂直截面A (如图1)以dt/dz 表示Z 处的温度梯度,以dQ/d τ表示该处的传热速率(单位时间通过截面积A 的热量),那么传导定律可表示为: ()0z z dz dt d dQ A =-==Φλτ 1-1 式中的负号表示热量从高温向低温区传导(即热传导的方向与温度梯度的方向相反)。式中的λ即为导热系数,可见热导率的物理意义:在温度梯度为一个单位的情况下,单位时间内通过单位截面面积的热量。 利用1-1式测量测量的导热系数,需解决的关键问题有两个:一个是在材料中造成的温度梯度dt/dz ,并确定其数值;另一个是测量材料内由高温区向低温区的传热速率dQ/d τ。 1、温度梯度dt/dz 的测量

乐高实验指导书1

创新综合实验

目录 第一部分课程总览 (3) 第二部分综合实验 (6) Lab1 光电传感器自动跟踪小车 (6) Lab2 光电传感器测距功能测试 (8) Lab3 光电传感器位移传感应用 (12) Lab4 超声波传感器测试 (13) Lab5 超声波传感器位移传感应用 (17) 第三部分创新实验 a)双轮自平衡机器人; b)碰触传感机器人设计(基于Microsoft Robotics Studio平台); c)寻线机器人的仿真和建模及实例(基于Lejos-Osek 设计一个机器人的实例); d)自己提出一个合理的项目

第一部分 课程总览 1.目的与意义 提倡“素质教育”、全面培养和提高学生的创新以及综合设计能力是当前高等工科院校实验教学改革的主要目标之一。为适应素质教育的要求,高等工科院校的实验课程正经历着从“单一型”“验证型”向“设计型”“开放型”的变革过程。我院测试及控制类课程《电工电子技术》《测试技术》《微机原理及接口技术》等课程涵盖了机械设备及加工过程测试控制相关的电子电路、传感器、信号处理、接口、控制原理、测控计算机软件等理论及技术,具有综合性、实践性强的特点,但目前各课程的实验教学存在着孤立、分散、缺乏系统性的问题。为促进机械工程学科学生对于计算机测控技术的工程创新设计能力、促进相关理论知识的理解和灵活应用,本机电一体化创新综合实验以丹麦乐高(LEGO)公司教育部开发的积木式教学组件-智力风暴( MINDSTORMS)为基础进行。 采用LEGO MINDSTORMS 为基础建立开放型创新实验室,并根据我院测试及控制类课程《电工电子技术》《测试技术》《微机原理及接口技术》等课程设计多层次的综合创新实验设计项目,具有技术综合性和趣味性以及挑战性,能有效激发学生的学习兴趣,使学生在实践项目的过程中激发和强化他们的创造力、动手能力、协作能力、综合能力和进取精神;可使学生在实施项目的过程中对材料、机械、电子、计算机硬件、软件均有直观的认知并掌握机械工程测试与控制的综合分析设计能力。 2.实验基础 2.1 LEGO MINDSTORMS 控制器硬件 要求认识和理解RCX、NXT的基本结构,输入输出设备及接口,DCP传感器及接口,并熟练进行连接与操作。 2.2根据具体的实验要求选择适合的软件 ?Microsoft Robotics Studio基础 ?VPL编程 ?Microsoft Robotics Studio软件 ?Robolab软件 ?NXT软件 ?Matlab等等 2.3授课方式: 课堂讲授,编程以自学为主 参考书: a)LEGO快速入门 b)乐高组件和ROBOLAB软件在工程学中的应用 c)ROBOLAB2.9编程指南 d)ROBOLAB研究者指南

环境工程微生物学实验答案

1.使用油镜时,为什么要先用低倍镜观察 油镜指的是为了减少高倍镜的折光,在物镜和玻片之间滴上松节油等。所以油镜其实就是给高倍镜物镜和玻片之间加油。而所有高倍镜之前都先要用低倍镜观察,是因为低倍镜下好找目标。低倍镜放大10倍,高倍镜放大40倍,油镜放大100倍,先用低倍镜、高倍镜,既便于找到目标,又方便调焦距。 要使显微镜视野明亮,除采用光源外,还可以采取哪些措施? 加大聚光器光圈,同样设置下低倍物镜比高倍物镜视野亮 把材料切薄一点透光较好 使用滤光片,增加反差和清晰度。 向上调节聚光器。 2.怎样区别活性污泥中的几种固着型纤毛虫 大多数情况下,会遇到钟虫、柄纤毛虫、累枝虫等。三种虫形态均类似钟的形状,钟虫每个都是独立的,相互之间没有连接;柄纤毛虫类似钟虫,量很大,只是在根部汇聚在一根柄上,可以理解成一根柄上分出很多个钟虫;而累枝虫就像是树,一根柄上分出很多个柄,然后很多个柄上又分出很多个“钟虫”。 用压滴法制作标本片时注意什么问题 4.涂片为什么要固定,固定时应注意什么问题 如果不固定的话你进行染色后水洗去多余染料的同时会将菌体一并冲走 注意的就是不要弄死细胞咯!不知道你用什么方法,如果是用火,那就是不要烧死它们,用载玻片背面靠近火源,过两次就好。Over 一般我都是用酒精灯的外焰烤的但是要注意温度。温度过高挥出现变形细胞。温度已载玻片接触手背,手背不觉得烫为宜。加热只水分蒸发完全后,再在酒精灯外焰上通过两到三次,就成了。 革兰氏染色法中若只做1~4步,不用番红染液复染,能否分辨出革兰氏染色结果?为 什么?

革兰氏染色在微生物学中有何实践意义? 细菌大多可以按照革兰氏法划分,在杀菌方面自然管用, 还有实验方面, 比方说,实验需要G阳性细菌作为研究材料,如果最后需要杀死细菌获取什么代谢产物,已知是G 阳性细菌,那就有目的地杀除了,摒除了盲目手段。 6.培养基是根据什么原理配制成的?肉膏蛋白胨琼脂培养基中的不同成分各起什么作用 是按照微生物生长的营养需求及其相互比例配制的。牛肉膏和蛋白胨提供微生物生长所需的蛋白质、核酸和维生素、无机盐(微量元素),琼脂只为培养基提供半固体的支撑结构,不提供微生物生长的营养。 有时,也根据所培养的微生物的特殊需要配制培养基,如特别提供某种营养素,或专门缺乏某种营养素,使微生物得以鉴别、分离。 配制培养基的基本步骤有哪些?应注意什么问题 按配方计算培养基中各种成分的用量→称量,(一般动作要迅速一些,因为其中可能有些成分容易吸潮)→溶化(将称好的各种成分溶解在水中,如果是固体培养基,需要使用凝固剂,如琼脂等,熔化时,注意搅拌,防止糊底)→调pH→灭菌(高压蒸汽灭菌)→倒平板 分离活性污泥为什么要稀释? 答:活性污泥中的微生物种类繁杂,数量庞大。如果不经稀释就直接做分离培养,则培 养基上的菌落会因为数量过多而互相连结,分不清楚了,就达不到分离目的。 用一根无菌移液管接种几种浓度的水样时,应从那个浓度开始,为什么? 答:应该从低浓度开始。从低浓度开始到高浓度是不会改变高浓度水样的浓度,如果从 高浓度开始则会影响低浓度水样 要使斜面的线条致密,清晰,接种时应注意哪几点? 不要在已划线的地方重复划线,不要太用力划破培养基

岩石力学实验指导书

岩石力学实验指导书

岩石力学实验指导书 修订版 王宝学杨同张磊编

北京科技大学 土木与环境工程学院 2008 年3 月 3

试验是岩石力学课程教学的重要环节,目的在于辅助课堂教学,直观培养学生的知识结构和动手能力。本指导书是根据我校“2005年教学大纲”,并结合我校的实验条件而编写,主要内容有:1、岩石天然含水率、吸水率及饱和吸水率试验;2、岩石比重试验; 3、岩石密度试验; 4、岩石耐崩解试验 5、岩石膨胀试验; 6、岩石冻融试验; 7、岩石单轴抗压强度试验, 8、岩石压缩变形试验, 9、岩石抗拉强度试验(巴西法),10、岩石抗剪强度试验(变角剪法),11、岩石三轴压缩及变形试验,12、岩石弱面抗剪强度试验,13、岩石点载荷指数测定试验,14、岩石纵波速度测定试验,15、岩石力学伺服控制刚性试验;16、岩石声发射试验。 本指导书的内容主要参照《水利水电工程岩石试验规程》(SL264-2001);《水利电力工程岩石试验规程》DLJ204-81,SLJ2-81;同时参考了国际岩石力学会《岩石力学试验建议方法》,中华人民共和国国家标准《岩石试验方法标准》以及《露天采矿手册》等,由于我们水平有限,文中如有不当之处,欢迎读者批评指正。 编者:王宝学、杨同、张磊 2007年12月

岩石物理性质试验 (1) 一、岩石天然含水率、吸水率及饱和吸水率试验 (1) 二、岩石比重(颗粒密度)试验 (5) 三、岩石密度试验 (10) 四、岩石耐崩解试验 (17) 五、岩石膨胀试验 (20) 六、岩石冻融试验 (28) 岩石力学性质试验 (33) 七、岩石单轴抗压强度试验 (33) 八、岩石压缩变形试验 (39) 九、岩石抗拉强度试验(巴西法) (46) 十、岩石抗剪强度试验(变角剪切) (51) 十一、岩石三轴压缩及变形试验 (56) 十二、岩石弱面剪切强度试验 (68) 十三、点载荷指数的测定 (75) 十四、岩石纵波速度测定 (78) 十五、岩石力学伺服控制刚性试验 (80) 十六、岩石声发射试验 (86)

综合实验试验指导书(一)

综合实验实验指导书 福建工程学院土木工程学院 2013年12月

学生实验守则 1、实验前应认真按教师布置进行预习,明确实验目的、要求,掌握实验内容、方法和步骤。 2、实验前的准备工作,经指导教师或实验技术人员检查,合格后方可进行实验。实验过程中认真观察各种现象,记录实验数据,不能马虎的抄袭。实验完毕必须整理好本组实验仪器,并经指导教师或实验技术人员验收后,方可离开。实验后,认真分析实验结果,正确处理数据,细心制作图表,做好实验报告。不符合要求者,应重做。 3、实验室内必须保持安静,不准高声喧哗打闹,不准抽烟,随地吐痰,乱抛纸屑杂物,不准做与实验无关的事。不准穿背心、裤衩、拖鞋(除规定须换专业拖鞋外)或赤脚进入实验室。 4、必须严格遵守实验制订的各项规章制度,认真执行操作规程。注意人身和设备安全。 5、爱护国家财物。节约水电和药品器材,不得动用他组的仪器、工具材料。凡损坏仪器、工具者应检查原因,填写报损单,并依照管理办法赔偿损失。 前言

为了达到预期目的,试验课必须注意以下几方面问题: 1、试验前认真预习指导书和课本有关内容,同时应复习其它已学有关课程的有关章节,充分了解各个试验的目的要求、试验原理、方法和步骤,并进行一些必要的理论计算。一些控制值的计算工作,试验前必须做好。 2、较大的小组试验,应选出一名小组长,负责组织和指挥整个试验过程,直至全组试验报告都上交后卸任,小组各成员必须服从小组长和指导教师的指挥,要明确分工,协调工作,不得擅离各自的岗位。 3、试验开始前。必须仔细检查试件和各种仪器仪表是否安装稳妥,荷载是否为零,安全措施是否有效,各项准备工作是否完成,要经指导教师检查通过后,试验才能开始。 4、试验时应严肃认真,密切注意观察试验现象,及时加以分析和记录,要以严谨的科学态度对待试验的每一步骤和每一个数据。 5、严格遵守实验室的规章制度,非试验用仪器设备不要乱动;试验用仪器、仪表、设备,要严格按规程进行操作,遇有问题及时向指导教师报告。 6、试验中要小心谨慎,不要碰撞仪器、仪表、试件和仪表架等。 7、试验结束后,要及时卸下荷载,使仪器、设备恢复原始状态,以后小心卸下仪器、仪表,擦净、放妥、清点归还,经教师认可并把试验记录交教师签字后离开。 8、试验资料应及时整理,按时独立完成试验报告,除小组分工由别人记录的原始数据外,严禁抄袭。 9、试验报告要求原始记录齐全、计算分析正确、数据图表清楚。 10、经教师认可,试验也允许采用另外方案进行。 试验一量测仪器的参观与操作练习

环境工程学实验教学大纲

《环境工程学实验》教学大纲 (水污染部分) 一、基本信息 课程代码:260416 实验课程名称:环境工程学实验(水污染部分) 英文名称:Experime nt of En vir onmen tai Engin eeri ng (Water Polluti on) 课程总学时:36 总学分:1分实验学时:36时(20学时)适用对象:环境科学专业 二、实验课程的性质与任务 本课程是高等院校本科环境科学专业的核心课程--《水污染控制工程》的教学实验课程。 本课程的主要内容是有关水质净化、水污染控制工程等的基本原理和方法的实验,通过实验,要求学生掌握一般的水质净化和水污染防治的技术原理和方法,加强动手能力。通过本课程的学习,使学生了解本课程在专业中的地位与重要性,在先修课程的基础上,学习掌握污水的化学、物理、生物处理方法的原理、工艺流程等,掌握水质净化的基本方法。 三、实验教学目的与要求 实验教学目的:让学生掌握水处理实验原理及实验设备的结构性能;掌握水处理指标分析方法,仪器设备的工作原理及操作方法;培养学生通过实验完成一整套的报告分析及实验结论。 基本要求:掌握水处理实验原理及应用;了解水处理实验模型的性能结构原理;掌握实验中各技术指标的分析测定程序及实验方法;掌握各种分析仪器的工作原理及使用方法;学会自己动手操作大型实验设备,具备基本实验操作技能;通过实验现象培养学生观察与纪录,实验结果的整理与分析的能力,写出完整的实验报告。

五、考核办法和成绩评定标准 考核方式:考查。从考勤、预习抽查、实验过程表现、实验报告等四方面考核, 各占比例5%、10%、20%、65%。 六、实验指导书 李燕城主编《水处理实验技术》(中国建筑工业出版社,出版社2001年10月,第七版次)

环境工程学实验指导书

环境工程学实验指 导书

《环境工程学》实验指导书 实验一混凝沉淀实验 实验名称:混凝沉淀实验 实验类型: 设计性实验 学时: 4学时 适用对象: 环境科学专业 一、实验目的 1. 观察混凝现象及过程,掌握混凝的净水机理及影响混凝效果 的主要因素。 2. 针对某一废水,由学生在给出的三种混凝剂中任选两种,实 验比较后确定自己认为合适的混凝剂。 3. 确定每种混凝剂的最佳投药量、pH值、搅拌速度及其它等三 种操作条件。 二、实验要求 1、学生学会测试不同废水的浊度水质指标; 2、根据废水水质选择所用的混凝剂类型; 3、根据实验结果计算出所选混凝剂对废水的去除效率; 4、实验前先由学生自己设计实验方案,然后根据实际提供的实验设备与试剂调整自己的方案并执行,得出自己的结论。锻炼分析解决实际问题的能力。 三、实验原理

根据研究,胶体微粒都带有电荷。天然水中的粘土类胶体微粒以及污水中的胶态蛋白质和淀粉微粒等都带有负电荷。微粒一般由胶核、固定层和扩散层组成。胶核和固定层一般称为胶粒,胶粒与扩散层之间有一个电位差,此电位称为ζ电位。胶粒在水中受几方面的影响:①带相同电荷的胶粒之间产生的静电斥力;②为例在水中作的不规则运动,即“布朗运动”;③胶粒之间的范德华引力;④水化作用,由于胶粒带电,将极性水分子吸引到它的周围形成一层水化膜,水化膜同样能阻止胶粒间相互接触。因此胶体微粒不能相互聚结而长期保持稳定的分散状态。投加混凝剂能提供大量的正离子,能够压缩双电层,降低ζ电位,静电斥力减少,水化作用减弱;混凝剂水解后形成的高分子物质或直接加入水中的高分子物质一般具有链状结构,在胶粒与胶粒之间起吸附架桥作用,也有沉淀网捕作用。这样投加了混凝剂之后,胶体颗粒脱稳后相互聚结,逐渐变成大的絮凝体后沉淀。 四、实验所需仪器、设备、材料(试剂)(黑体,小4号字) 六联或磁力搅拌器1台 pH酸度计1台或pH 试纸 光电浊度计1台 温度计1支 250ml烧杯6个 ml烧杯1个,1000ml量筒1个 针管和移液管各1个

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