环境监测、水污染控制工程 实验指示书 目 录 实验一 水的物理性质检验 实验二 水中碱度的测定 实验三 水中总硬度的测定一EDTA滴定法 实验四 水中溶解氧的测定(碘量法) 实验五 高锰酸盐指数的测定 实验六 化学需氧量的测定 实验七 五日生化需氧量测定 实验八 水中氨氮的测定—— 滴定法 实验九 混凝 实验十 自由沉淀 实验十一 吸附 实验十二 水中充氧 实验目的、要求 一、实验目的 1、通过实验深入掌握常用环境监测指标的监测方法和水污染控制工艺的基本原理。 2、培养同学正确熟练地掌握环境监测及水污染控制方法的基本操作技能。 3、培养同学实事求是、严谨的科学作风，认真、细致、整洁的科学习惯，并锻炼同学独立从事科学研究的初步能力。 二、实验要求 1、实验前必须认真阅读实验教材，复习与实验有关的理论知识。 2、明确实验目的、要求，了解实验内容、步骤、操作方法及实验过程中的注意事项。 3、写出预习报告，设计性实验写出设计方案。 4、实验过程中仔细观察实验现象，记录原始数据，然后整理数据，完成实验报告。如实验达不到要求应认真分析原因，必要时重做。 5、使用仪器应先看仪器说明书，明确仪器性能及操作方法，经教师许可才能使用。使用完毕关闭电源，使用过的器皿清洗干净。 6、实验完毕，清洗所有的器皿，并放回原处，清洁桌面。值日生负责实验现场的所有清洁工作。 实验一 水的物理性质检验 一、色度 (一)铂、钴标准比色法 仪器： 1. 50mL成套具塞比色管； 2．离心机。 试剂： 铂—钻标准溶液：称取1.246g氯铂酸钾K2PtCl6，再用称量瓶称取1.000g干燥的氯化钴CoCl2·6H20，共溶于100mL去离子水中加入100mL浓 HCl，将此溶液转移至1000mL容量瓶中，再稀释至标线，此标限溶液的色度为500度。 步骤： 1．标准色列的配制：取50mL比色管11支，分别加入铂—钴标准溶液0，0.50、1.00、1.50、2.00、2.50，3.00、3.50，4.00，4.50、5. OOmL，加去离子水至标线，摇匀。即配制成色度为0，5，10，15，20，25，30，35，40，45，50度的标准色列，密封保存，可长期使用。 2．．水样的测定取50mL透明的水样于比色管中，如水样色度过高，可取适量水样，用去离子水稀释至50mL与标准色列进行比色(观察时，可将比色管置于白磁板上，使光线从管底部向上透过柱液。目光自管口垂直向下观察)，将结果乘以稀释倍数。 计算 C=M×500/V 式中， C：水样的色度，度； M：相当于铂—钴标准溶液用量，mL； V：水样体积，mL 问题： 用铂—钴标准法测定水的色度有何适用范围? (二)稀释倍数法 仪器 50mL具塞比色管，其标线高度要一致。 步骤 1．取100一150mL澄清水样置烧杯中，以白色瓷板为背景，观测并描述其颜色种类。 2．分取澄清的水样，用水稀释成不同倍数，分取50mL置于50mL比色管中，管底部衬一白瓷板，由上向下观察稀释后水样的颜色，并与蒸馏水相比较，直至刚好看不出颜色，记录此时的稀释倍数。 (三)分光光度法 仪器 1．分光光度计 2. 离心装置。 步骤 1．调节水样pH值至7.6，取离心处理过的水样于比色皿中，按表所列的每个波长测定透光率(以百分比计)，选用lO个具有星标号的坐标（如要增加精度则用30个坐标)，以去离子水为空白测定透光率。 计算 1．格表所示在X、 Y、 Z行波长下测定透光率，把每行透光率加在一起得总值，将每行 表 用分光光度计测定色度时选择的坐标 坐标数 波长（nm）   X Y Z  1 424.4 465.9 414.4  2* 435.5* 489.5* 422.2*  3 443.9 500.4 426.3  4 452.1 508.7 429.4  5* 461.2* 515.2* 432.0*  6 474.0 520.6 434.3  7 531.2 525.4 436.5  8* 544.3* 529.8* 438.6*  9 552.9 533.9 400.6  10 558.7 537.7 422.5  11* 564.1* 541.4* 444.4*  12 568.9 544.9 446.3  13 573.2 548.4 448.2  14* 577.4* 551.8* 450.1*  15 581.3 555.1 452.1  16 585.0 558.5 454.0  17* 588.7* 561.9* 459.9*  18 592.9 565.3 457.9  19 596.0 568.9 459.9  20* 599.6* 572.5* 462.0*  21 603.3 576.4 464.1  22 607.0 580.4 466.3  23* 610.9* 584.8* 468.7*  24 615.0 589.6 471.4  25 619.4 594.8 474.3  26* 624.2* 600.8* 477.7*  27 629.8 607.7 481.8  28 636.6 616.0 487.2  29* 645.9* 627.3* 495.2*  30 663.0 647.4 511.2   用30个坐标的因数： 0.03269 0.03333 0.03938 用10个坐标的因数： 0.09806 0.10000 0.11814 总值乘以适当因数(10或30坐标)，如表下部所示，就得到X、 Y和Z的三刺激值。其中Y是明度百分比。 2．用下列公式，由三刺激值X， Y和Z计算三色系数χ、у： χ=X/（X+Y+Z） у=Y/（X+Y+Z） 色度图解上设置点χ、у，并从图上直接查出主波长、纯度(百分比)。根据表所列范围，由主波长可查出色调。 结果表示：结果以主波长(nm)、色调、明度(百分比)和纯度表示。 表 各种主波长范围的色调 波长范围（nm） 色调 波长范围（nm） 色调  400～465 紫 575～580 黄  465～482 蓝 580～587 黄橙  482～497 蓝绿 587～598 橙  497～530 绿 598～620 橙红  530～576 黄绿 620～700 红   二、浊度，电导 采用浊度仪来测定水样的浊度，电导仪来测定水样的电导。 问题：根据实验所测水样的色度和浑浊度，可以得到怎样的结论?它们是否符合我国的饮用水的标准? 三、悬浮固体(SS) 过滤法 仪器： 定量滤纸和漏斗、称量瓶，内径30—50mm。 步骤： 1．取一张滤纸放于称量瓶中，打开瓶盖，于103—105℃烘箱中烘干30min，取出置于干燥器中冷却3Omin称重，直至恒重(两次称重不超过±0.0005g)。将称量瓶+滤纸放于滤器中。 2. 水样充分混合均匀，量取100mL通过滤纸抽吸过滤，用去离子水冲洗三次，继续抽滤以除去水分。 3. 小心取下滤纸，放入称量瓶中，开盖，于103—105℃烘箱中烘干1小时。取出移入干燥器中冷却30min，称重，直至恒重。 计算： 悬浮固体（mg/L）＝（W1-W2）×1000×1000/V 式中， W1一称量瓶重，g； W2一悬浮物加称量瓶重，g； V一水样体积， mL。 实验二 水中碱度的测定 原理 用标准浓度的酸溶液滴定水样，用酚酞和甲基橙做指示剂，根据指示剂颜色的变化判断终点。根据滴定水样所消耗的标准浓度的酸的用量，即可计算出水样的碱度。 仪器 25mL酸式滴定管、250mL锥形瓶。 试剂 1．无二氧化碳水：配制试剂所用的蒸馏水或去离子水使用前煮沸15min，冷却至室温。 pH值大于6.0，电导率小于 2μS／cm。 2．酚酞指示剂：称取1g酚酞溶于100mL95％乙醇中，用O.1mol/LNaOH溶液滴至出现淡红色为止。 3．甲基橙指示剂：称取0.1g甲基橙溶于100mL蒸馏水中。 4．碳酸钠标准溶液(1／2Na2C03=0.0500mol/L)：称取2.648g(于250℃烘干4h)无水碳酸钠(Na2C03)，溶于无CO2的去离子水中，转移至1000mL容量瓶中，用水稀释至标线，摇匀。贮于聚乙烯瓶中，保存时间不要超过一周。 5．盐酸标准溶液(0.0500mol/L)：用刻度吸管吸取4.2mL浓HCl(ρ=1.19g／mL)，并用蒸馏水稀释至1000mL，此溶液浓度＝O.050mol/L。其准确浓度标定如下： 用25.00mL移液管吸取Na2C03标准溶液于250mL锥形瓶中，加无C02去离子水稀释至100mL加入3滴甲基橙指示剂，用HCl标准溶液滴定至由桔黄色刚变为桔红色，记录HCl标准溶液的用量(平行滴定三次)。按下式计算其推确浓度： C=25.00×0.05/V 式中， C一盐酸溶液的浓度， mol/L； V一消耗的盐酸标准溶液体积， mL。 步骤 1．用100mL移液管吸取水样于250mL锥形瓶中，加入4滴酚酞指示剂，摇匀。若溶液无色，不需用HCl标准溶液滴定，请按步骤2进行。若加酚酞指示剂后溶液变为红色，用HCl标准溶液滴定至红色刚刚退为无色，记录HCl标准溶液的用量。 2．在上述锥形瓶中，滴入1—2滴甲基橙指示剂，摇匀。用HCl标准溶液滴定至溶液由桔黄色刚刚变为桔红色为止。记录HCl标准溶液用量(平行滴定三次)。 计算 1．总碱度 总碱度(以CaO计，mg/L)= 总碱度(以CaC03计，mg/L)= 式中： C一盐酸标准溶液的浓度， mo1／L： P一水样加酚酞指示剂滴定到红色退去盐酸标准溶液用量， mL； M一水样加酚酞指示剂滴定到红色退去后，接着加甲基橙滴定到变色时盐酸标推溶液用量， mL； V一水样体积， mL。 2．根据T、 P之间的关系计算氢氧化物、碳酸盐、重碳酸盐碱度。 问题 1．为什么甲基橙碱度就是总碱度?而酚酞碱度却不能作为总碱度? 2．同一水样中酸度与碱度能否同存在?为什么? 3．根据你测定的结果，计算水样的各种碱度的含量。 实验三 水中总硬度的测定一EDTA滴定法 原理 将溶液的pH值调整到10，用EDTA溶液络合滴定钙、镁离子。铬黑T作指示剂与钙、镁离子生成紫红色络合物。滴定中，游离的钙和镁离子首先与EDTA反应，跟指示剂络合的钙镁离子随后与EDTA反应，到达终点时溶液的颜色由紫色变为天蓝色。 仪器 1．50mL滴定管 2．250mL锥形瓶 试剂 1．钙标准溶液：10mmol/L。 将CaC03在150℃干燥2h，取出放在干燥器中冷至室温，称取1.001g于500mL锥形瓶中，用水润湿。逐滴加入4mol/LHCl溶液至CaC03全部溶解，避免滴入过量酸。加200mL水，煮沸数分钟赶除C02，冷至室温，加入数滴甲基红指示剂(0.1g溶于100mL60％乙醇)，逐滴加入3mol/L氨水至变为橙色，转移至1000mL容量瓶中，定容至1000mL。此溶液1.00mL含O.4008mg (0.01mmol/L) M1=W/m 2． EDTA二钠标准溶液：10mmol/L。 将EDTA二钠二水合物(C10H14N2O8Na2·2H20)在80℃干燥2h后置于干燥器中冷至室温，称取3.725gEDTA二钠，溶于去离子水中，转移至1000mL容量瓶中，定容至1000mL，其准确浓度标定如下： 用移液管吸取20.00mLEDTA二钠标准溶液于250mL锥形瓶中，加入25mL去离子水，稀释至50mL。再加入5mL缓冲溶液及3滴铬黑T指示剂(或50—100mg铬黑T干粉)，此溶液因应呈紫红色， pH值应为1.0。为防止产生沉淀应立刻在不断搅拌下，自滴定管加入EDTA一2Na标准溶液，开始滴定时速度宜稍快，滴定至溶液由紫红色变为蓝色，计算其准确浓度： M2=MLV1/V2 3．缓冲溶液(pH=lO) (1)称取16.9g氯化氨(NH4Cl)，溶于143mL浓氢氧化氨中。 (2)称取0.780g硫酸镁(MgS04·7H20)及1.178gEDTA二钠二水合物，溶于50mL去离子水中，加入2mLNH4Cl一NH40H溶液和5滴铬黑T指示剂(此时溶液应成紫红色，若为蓝色，应加极少量MgS04使成紫红色)。用EDTA一2Na溶液滴定至溶液由紫红色变为蓝色，合并(1)、(2)两种溶液，并用去离子水稀释至250mL，合并如溶液又变为紫红色，在计算过程中应扣除空白。 4．0.5％铬黑T指示剂：称取0.5g铬黑T，容于100mL二乙醇胺，可最多用25mL乙醇代替二乙醇胺以减少溶液的粘性，盛放在棕色瓶中。或者，配制成铬黑T干粉，称取0.5g铬黑T与100gNaCl充分混合，研磨后通过40—50目筛，盛放在棕色瓶中，紧塞，可长期使用。 5．O.5％硫化钠溶液：称取5.0g硫化钠(Na2S·H20)溶于去离子水中，稀释至100mL。 6．1.0％盐酸羟胺溶液：称取1.0g盐酸羟胺(NH20H·HCl)，溶于去离子水中稀释至100mL。 7．10％氰化钾溶液：称取10.0g氰化钾(KCN)溶于去离子水中，稀释至l00mL。注意此溶液剧毒! 步骤 1．用移液管吸取50.0mL水样(硬度过大，可取适量水样用去离子水稀释至50mL，硬度过小，改取100mL)，于250mL锥形瓶中。 2．加入l一2mL缓冲溶液及5滴铬黑T指示剂(或一小勺固体指示剂)，立刻用EDTA—2Na标准溶液滴定，充分振摇，至溶液由紫红色变为蓝色，即表示终点到达。记录EDTA—2Na消耗的用量。 3．若水样中含有金属干扰离子使滴定终点延迟或颜色发暗，可另取水样，加入0.5mL盐酸羟胺溶液及1mLNa2S溶液或0.5mLKCN溶液后，再按2继续进行。 计算： 总硬度（mg/L，CaCO3）=c·V1×100.9×1000/V c：EDTA—2Na浓度，mol/L； V1：EDTA—2Na溶液的消耗量，mL； V：水样的体积，mL 问题： 1．根据水样碱度及总硬度测定结果计算总硬度、碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度(以CaC03mg/L、毫克当量/L和度表示) 2．如果碳酸盐硬度加重碳酸盐硬度大于非碳酸盐硬度，这是什么原因? 实验四 水中溶解氧的测定(碘量法) 原理： 氧在碱性溶液中使二价锰氧化成四价锰，而四价锰在酸溶液中使碘离子氧化成碘分子，释放出来的碘量＝水中的溶解氧量，碘用硫代硫酸钠溶液测定。 仪器 250—300mL溶解氧瓶，25mL滴定管，250mL锥形瓶。 试剂 1．浓硫酸H2S04(比重1.84)。 2．硫酸亚锰溶液：称取480g硫酸锰(MnS04·4H20或400gMnS04·2H20)溶于去离子水中，过滤并稀释至1000mL。 3．碱性碘化钾溶液：称取500gNaOH溶于300—400mL去离子水中，另称取150gKI(或135gNaI)溶于200mL去离子水中，待NaOH溶液冷却后，将两溶液合并混匀，用去离子水稀释至1000mL。静置24h使Na2CO3下沉，倒出上层澄清液，贮于棕色瓶中。用橡皮塞塞紧，避光保存。 4． 1％淀粉溶液：称取1g可溶性淀粉，用少量水调成糊状，用刚煮沸的水冲稀至100mL。冷却后，加入0.1g水杨酸或0.4gZnC12防腐。 5. 0.1000mol／L(1/6 K2Cr207)重铬酸钾标准溶液：称取于105一110℃烘干2h并冷却的K2Cr207 4.9031g，溶于去离子水中，转移至1000mL容量瓶中，用水稀释至刻线，摇匀。 6．硫代硫酸钠溶液：称取25g硫代硫酸钠(Na2S203·5H20)，溶于1000mL煮沸放凉的去离子水中，加入0.4gNaOH或0.2gNa2C03。贮于棕色瓶中。此溶液浓度约为O.1mol/L，准确浓度可按下法标定：于250mL碘量瓶中，加入100mL去离子水和1gKI，用移液管吸取10.00mL0.1000mol/LK2Cr207标准溶液、5mL l：5 H2S04溶液密塞，摇匀。置于暗处5min，取出后用待标定的硫代硫酸钠溶液滴定至由棕色变为淡黄色时，加入1mL淀粉溶液，继续滴定至蓝色刚好退去为止，记录用量。计算硫代硫酸钠的浓度： M = 10.00×0.1000/V 式中， M—硫代硫酸钠的浓度， mol/L： V一滴定时消耗硫代硫酸钠的体积， mL。 将计算的准确浓度标记在盛硫代硫酸钠溶液的瓶上，并以此溶液作为配制O.0250mol/L硫代硫酸钠溶液的原液。 0.O25Omol/L硫代硫酸钠标准溶液配制：取一定量上述硫代硫酸钠原液，用刚煮沸并冷却的去离子水稀释至1000mL即成。所需硫化硫酸钠原液量可按下式求得： Na2S203标准溶液所需Na2S203mL=25/ Na2S203 于每升0.0250mol/L Na2S203标准溶液中加入0.4gNaOH或0.2g无水Na2C03以便保存(溶液贮于棕色瓶中)。此溶液每两周配制—次。 步骤 1．采集水样时，先用水样冲洗溶解氧瓶后，沿瓶壁直接注入水样或用虹吸法将细管插入溶解氧瓶底部，注入水样至溢流出瓶容积的1／3一1／2左右。要注意不使水样曝气或有气泡残存在溶解氧瓶中。 2．用刻度吸管吸取1mLMnS04溶液，加入装有水样的溶解氧瓶中，加注时，应将吸管插入液面下。 3．按上法，加入2mL碱性KI溶液。 4．盖紧瓶塞，将样瓶颠倒混合数次，静置。待沉淀降至瓶内一半时，再颠倒混合一次，待沉淀物下降至瓶底。用刻度吸管吸取2mL浓H2S04，插入液面加入，盖紧瓶塞。颠倒混合，直至沉淀物全部溶解为止。放置暗处5min。 5．用移液管吸取100.0mL上述溶液于250mL锥形瓶中，用0.0250mol/L Na2S203标准溶液滴定至溶液呈淡黄色，加入1mL淀粉溶液。继续滴定至蓝色刚刚退去，记录硫代硫酸钠溶液用量。 计算 溶解氧(02,mg／L) = 2V 式中， V一0.0250mol/L硫代硫酸钠标准溶液用量， mL。 问题 1．水样中加入MnS04和碱性KI溶液后，如发现白色沉淀，测定还须继续进行吗?试说明理由? 2．在上述测定和计算中未考虑因试剂的加入而损失的水样体积，你认为这样做对于试验结果的影响如何? 3．试推导溶解氧测定的计算公式。 实验五 高锰酸盐指数的测定 原理：在水中加入一定量的高锰酸钾，煮沸十分钟，使水中有机物氧化（红色），加入草酸，使过量的高锰酸钾与草酸作用（无色），最后用高锰酸钾反滴定多余的草酸（红色出现时为终点，自身指示剂），根据用去的高锰酸钾量计算出耗氧量。（以mg/L计） 仪器 水浴和相当的加热装置，酸式滴定管，250mL锥形瓶。 试剂 1. 不含还原性物质的水：将1000mL去离子水置于全玻璃蒸馏器中，加入10mLH2S04和KMn04(1／5KMn04≈0.1mol／L)蒸馏。弃去100mL初馏液．余下馏出液贮于具塞的细口瓶中，以下试剂均由此蒸馏水配制。 2. 1+3H2S04溶液。 3. 草酸钠标准贮备液(1/2 Na2C204=0.10000mol／L)：称取O.6705g（经120℃烘干2h后放于干燥器) Na2C204溶于去离子水中，转于至100mL容量瓶中，用水稀释至标线，摇匀，置4℃保存。 4. 草酸钠标准溶液(1/2 Na2C204≈0.0100mol／L)：吸取10．00mL上述草酸钠贮备液于100mL容量瓶中，加水稀释至标线，混匀。 5. 高锰酸钾标准贮备液(1/5KMn04≈O.1mol/L)：称取3.2gKMn04溶于水并稀释至1000mL。于90—95℃水浴加热2h，冷却。存放两天，倾出清液，贮于棕色瓶中。 6. 高锰酸钾标推溶液(1/5KMn04=0.01mol/L)：吸取上述KMn04贮备液100mL于1000mL容量瓶中，用水稀释至刻线，混匀。此溶液在暗处可保存几个月，使用当天标定其浓度。 步骤 1. 吸取100.OmL经充分摇匀的水样(或取适量水样，稀释至100mL，置于250mL锥形瓶中，加入5mL1十3 H2S04，用滴定管加入10.00mLKMn04标准溶液(O.01mol/L)，摇匀。将锥形瓶置于沸水浴中加热30min(水浴沸腾开始记时)。 2. 取出后用滴定管加入10.00mL0.0100mol/L Na2C204标准溶液至溶液变为无色。趁热用0.01mol/LKMn04标准溶液滴定到刚出现粉红色，并保持30s不退色。记录消耗的KMn04溶液的体积V1。 3. 空白试验用100．0mL水代替水样，按上述步骤测定，记录回滴的KMn04溶液的体积V0。 4. 向上述空白试验滴定后的溶液中加入10.00mL0.0100mol／L Na2C204标准溶液，将溶液加热至80℃，用0.01mol/LKMn04继续滴定至刚出现粉红色，并保持30s不退。记录消耗的KMn04溶液的体积V2。 计算 1Mn(02， mg/L)＝ 式中， V1一滴定水样时消耗高锰酸钾标准溶液对的体积，mL；V2一标定高锰酸钾标准溶液时所消耗的高锰酸钾标准溶液的体积， mL；V3一所取水样的体积；c一草酸标推溶液的浓度，0.0100mol/L。 如样品经稀释后测定，按下式计算： 1Mn(02， mg/L) 式中， V0一空白试验时，消耗的高锰酸钾标准溶液时的体积， mL： V3一所取水样的体积， mL； f一稀释水样时，去离子水在100mL测定用体积内所占比例(如：取10mL水样用去离子水稀释至100mL，f=0.90)。 注：1. 沸水浴的水面要高于锥形瓶的液面。2. 加热时，如溶液红色退去，说明KMn04量不够。须重新取样，稀释后测定。3. 滴定时温度低于60℃，反应速度缓慢，应加热至80℃左右后再滴定。 实验六 化学需氧量的测定 原理： 在水样中加入一定量的K2Cr2O7，在一定条件（强酸性、加热回流2小时、Ag2SO4作催化剂）与水中的有机物相互作用，剩余的K2Cr2O7 用硫酸亚铁铵Fe(NH4)2(SO4)2滴定。指示剂：试亚铁灵；终点现象：溶液颜色由黄经绿、灰兰到最后的棕红色。 仪器 25mL锥形瓶，25mL酸式滴定管，10mL专用COD消化管， COD测定专用加热仪。 试剂 1．消化液：10.216g K2Cr207，17.0g HgS04，和250mL浓硫酸，加去离子水至1000mL。注意先用500mL去离子水将固体溶解，再加入浓硫酸，最后加水至刻线。 2．催化液：10.7g Ag2S04加至l升浓硫酸中。 3．硫酸亚铁氨溶液(约0.035N)：13.72g Fe(NH4)2(S04)2·6H20，加入20mL浓硫酸，最后加去离子水至1L。 4．指示剂：1.485g邻菲罗啉，0.695g FeS04·7H20，加去离子水至100mL。 步骤 1. 取水样2.5mL(同时做去离子水空白)至消化管，(C0D≥900mg/L时水样需稀释，例如水样0.5mL加去离子水2mL)。 2．加入消化液1.5mL,再加入催化液3.5mL(沿管壁，馒)。 3. 消化管用生料带封口，加盖盖紧，摇混一次，放入已升温至150℃的加热器中2小时。 4. 冷却至室温，将消化管中溶液倒入一25mL锥形瓶中，用去离子水洗消化管3—4次，将洗出液也倒入锥形瓶中。 5. 加指示剂l一2滴，用硫酸亚铁铵溶液滴定由绿——蓝——灰一褐红色。 6. 硫酸亚铁氨溶液标定：另取5mL去离子水，加浓硫酸3mL, 加0.05M K2Cr207溶液5.00mL，加指示剂l一2滴，用硫酸亚铁铵溶液滴定至颜色由绿一蓝一灰一褐红色。 计算 硫酸亚铁铵溶液浓度：  式中A—水样滴定用去的硫酸亚铁铵的量，mL； B一空白滴定用去的硫酸亚铁铵的量，mL； c一—标定硫酸亚铁铵时用去的硫酸亚铁铵溶液的量，mL：V一所用水样的真实体积，mL。 实验七 五日生化需氧量测定 原理： 培养前测溶解氧，另一水样在20±1℃的恒温箱内培养5天后再测溶解氧，两次溶解氧的差值即为BOD5。 仪器 恒温培养箱(20±l℃)，5—20升细口玻璃瓶，曝气装置，虹吸管，1000mL量筒，玻璃搅拌棒，溶解氧瓶。 试剂 1. 磷酸盐缓冲溶液：称取8.5gKH2P04，21.75gK2HP04，33.4gNa2HP04·7H20及1.7gNH4C1溶于1000mL去离子水中，稀释至1000mL,此溶液的pH值为7.2不用再调整。 2. 硫酸镁溶液：称取22.5gMgS04·7H20溶于去离子水中，稀释至1000mL。 3. 氯化钙溶液：称取27.5g无水CaCl2溶于去离子水中，稀释至1000mL。 4. 氯化铁溶液：称取0.25gFeCl3·6H20溶于去离子水中, 稀释至1000mL。 5. 葡萄糖—谷氨酸标准溶液：将葡萄糖和谷氨酸在105℃烘1h后，各称取150mg溶于去离子水中，移入1000mL容量瓶中并稀释至标线。 6. 测定溶解氧的全套试剂， 7. 稀释水：多数污水进行BOD5测定时要进行稀释培养，必须使用稀释水进行培养。稀释水的制备如下：在20L细口玻璃瓶中装入一定量的去离子水，用真空泵或无油空气压缩机曝气2—8h以上。取稀释水测定其中的溶解氧的含量，达到8—9mg／L时停止曝气。在20℃温度下放置一段时间，以便使溶解氧在水中含量成为稳定状态。使用前在每升稀释水中加入磷酸盐缓冲溶液、 MgS04溶液、 CaCl2溶液、 FeCl3溶液各1mL。用玻璃搅拌捧混合均匀后，用溶解氧瓶分别取满两瓶稀释水供测定和培养用。 8. 接种液：可用生活污水于20℃放置24—36h后的上清液为接种液。对某些特殊工业废水最好用专门驯化过的菌种为接种液，这种驯化的微生物种群最好从接受该种废水的水体中取得。 9. 接种稀释水：当测定难降解有机物BOD5时需要用接种稀释水进行稀释。在每升稀释水中加入1——3mL接种液搅拌均匀。用溶解氧瓶装满两瓶接种稀释水供测定和培养用。 步骤 1. 水样预处理：在测定前水样若pH值过高或过低、含有少量游离氯、含过饱和溶解氧及有毒物质等均需预处理后再进行测定。 2. 不经稀释水样的测定：溶解氧含量高、有机物含量较少的地面水，可以不经稀释，直接用虹吸管将混合均匀的水样虹吸入两个溶解氧瓶中(在虹吸过程中不能损失或带入溶解氧)，水样注满溶解氧瓶并溢出少许，加塞。其中一瓶立刻测定溶解氧，另一瓶加满水封后，放入培养箱，在20±1℃培养5天，培养过程中注意添加水封，从开始放入培养箱算起，经过五昼夜后，取出测定剩余的溶解氧。 3. 经稀释水样的测定 (1)确定稀释比：稀释比的确定在BOD5测定中是十分重要的因素，如果稀释比选择不适，不在合适的范围内，培养五天后水样中剩余的溶解氧太多或太少都不能得到可靠的结果。最佳稀释比应该是稀释水样培养五天后的溶解氧减少量在40—70％之间。因此，一般要求稀释水样培养五天后的溶解氧至少还有1mg/L，而培养期间溶解氧损失至少应该在2mg／L以上。对于普通的污水和废水，先测出高锰酸盐指数，然后按这数值的2—4倍估计水样的BOD5值的可能范围，根据下表的数值查得适宜的稀释比，以这个稀释比为中心，选取3—4个稀释比对水样进行稀释。 表 BOD5与试验稀释比 BOD5范围(mg/L) 稀释比（%） BOD5范围(mg/L) 稀释比（%）  20000—70000 0.01 100—350 2.0  10000—35000 0.02 40—140 5.0  4000—14000 0.05 20—70 10  2000—7000 0.1 10—35 20  1000—3500 0.2 4—14 50  400—1400 0.5 0—7 100   如果缺乏上面估计方法的条件，根据经验：浓的工业废水用0.01一1.0％，未经处理或已沉淀的城市污水用l一5％，经生化处理后的出水用5—25％，污染的河水用25—100％。 (2)水样的稀释：水样稀释可采用直接稀释法或量筒稀释法。 1) 直接稀释法：就是在溶解氧瓶中直接稀释。首先要知道溶解氧瓶的容积。将瓶灌满水后，盖塞，倒去水封，用量筒测定每一个瓶中水的体积，贴上标签。每一个溶解氧瓶的塞子和瓶配套使用，不得弄错。用虹吸管先装入1／3版稀释水(或接种稀释水)，然后加入根据瓶的容积和稀释比计算出的水样量，再用稀释水(或接种稀释水)将瓶刚好装满，不留气泡，盖塞后又不溢出为好，然后加满水封。同一稀释比配制两瓶。用同样的方法将3—4个稀释比的稀释水样配制好，盖塞，加满水封。 2) 量筒稀释法：用虹吸法沿量筒壁先加入1／3稀释水(或接种稀释水)在量筒中，然后按选定的稀释比，加入所需的一定量混合均匀的水样，再用稀释水(或接种稀释水)加至lO00mL刻度，小心搅拌均匀，用虹吸吸法分装在两个溶解氧瓶中。用同样方法配制3—4个不同稀释比的稀释水样，盖塞，加满水封。稀释水样配制好后每一稀释比的两瓶稀释水样，连同前面取好的两瓶稀释水(或接种稀释水)，一瓶留下立刻测定其当天的溶解氧，另一瓶放入培养箱，在20±1℃下培养五天。培养过程中要经常观察温度，加满水封，五天后取出测定溶解氧。 4. 葡萄搪—谷氨酸标准溶液的测定：为检验稀释水和接种液的性质及测定人员的操作技术，可配制稀释比为2％的葡萄糖—谷氨酸标准溶液的稀释水样。按经稀释水样的测定步骤进行(用接种稀释水进行稀释)。测得BOD5值应在180—230mg/L之间，否则，应检查稀释水、接种液的质量或操作技术是否存在问题。 计算  式中，c1一稀释试样培养前的溶解氧， mg／L; c2一稀释试样培养五天后的溶解氧， mg/L； B1一稀释水(或接种稀释水)培养前的溶解氧， mg/L；B2一稀释水(或接种稀释水)培养五天后的溶解氧， mg／L; f—稀释水用量在稀释试样中所占的百分数，以小数表示； P一水样用量在稀释试样中所占的百分数，以小数表示。 实验八 水中氨氮的测定—— 滴定法 原理： 试剂 1. 混合指示剂：称取200mg甲基红溶于100mL95％乙醇溶液中，另取100mg亚甲蓝溶于50mL95％乙醇溶液中。取两份甲基红溶液与l份亚甲蓝溶液混合后，此混合指示剂一月配制一次。 2. 硫酸标准溶液1/2H2S04=0.020mol/L：取1+9H2S04溶液5.6mL于1000mL容量瓶中，稀释至标线，混匀。准确浓度按下述步骤进行标定：称取约0.5g(称准至0.0001g)无水Na2C03基准试剂(使用前在180℃烘干2h)，溶于新煮沸并放冷的水中，转移至500mL容量瓶中，稀释至标线。移取25.00mLNa2C03溶液于150mL锥形瓶中，加25mL水，加1滴0.05％甲基红指示剂，用H2S04溶液滴定至淡桔红色为止。记录用量，平行滴定三次，用下式计算H2S04溶液的浓度：  式中，W—碳酸钠的重量， g；V——硫酸溶液的体积， mL。 步骤 1. 水样的测定 蒸馏预处理时以H3B03溶液为吸收液的全部蒸馏液中加入2滴混合指示剂。用已标定过的H2SO4标准溶液滴定至绿色转变成淡紫色为止，记录用量。 2. 空白试验 取经蒸馏顶处理过的空白试样，用H3B03溶液为吸收液的全部蒸馏液，同水样测定步骤相同进行滴定。 计算 氨氮（N,mg/L） 式中， V1一滴定水样时消耗硫酸溶液的体积， mL； V0—滴定空白试验消耗硫酸溶液体积， mL； c—硫酸溶液浓度， mol/L；V一水样体积，ml；14一氨氮摩尔质量 实验九 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、学会求一般天然水体最佳混凝条件(包括投药量、 pH值、水流速度梯度)的基本方法。 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 A12(SO4)3、 FeCl3后，生成的AI(lIl)、 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：  式中： P一搅拌功率(J／s)； μ一水的粘度(Pa·S)； V—被搅动的水流体积(m3)。 搅拌功率P值的计算方法为： 竖直桨板搅拌功率P1  式中： m一竖直桨板块数，这里m为2， CD1一阻力系数，决定于桨板的长宽比，见表一； γ一水的重度(KN／m3)； ω一桨板旋转角速度(rad／s)； L1一桨板长度(m)： r1一竖直桨板内边缘面积； r2一竖直桨板外边缘面积。 表一 阻力系数与桨板长宽比的关系 b/L 小于1 1—2 2.5—4 4.5—10 10.5—18 大于18  CD 1.10 1.15 1.19 1.29 1.40 2.00  2、水平桨板搅拌功率P2  式中： m一水平桨板块数，这里m=4； L2一水平桨板宽度(m)； 其余符号同上。 于是搅拌桨总功率P  只要改变搅拌转速ω值，就可求出不同的功率P值，由ΣP值便可求出平均速度梯度：  式中： ΣP一不同旋转速度时的搅拌功率之和(J／s)。 其余符号同前。 本实验G位可直接由搅拌器显示板读出。 三、实验水样 自配水(高岭土悬浊液， FTU≈60°) 四、实验设备 1、梅宇SC2000-6智能型六联搅拌机(附1000ml烧杯)： 2、转速表(用于校正搅拌机的转速)； 3、 ORION828型pH计； 4、温度计； 5、 HANNALP2000浊度仪。 五、实验药剂 1、浓度为1Og／L的精制硫酸铝Al2(SO4)3·18H20溶液： 2、浓度为10g／L的氯化铁FeCl3·6H20溶液： 3、浓度为10g／L的聚合氯化铝[Al2(OH)mCl6-m]n溶液； 4、浓度为10％的HCl溶液(化学纯)； 5、浓度为10％的NaOH溶液(化学纯)。 六、实验步骤 本实验分为最佳投药量、最佳pH值、最佳水流速度梯度三部分。在进行最佳投药量实验时，先选定一种搅拌速度变化方式和pH值，求出最佳投药量。然后按照最佳投药量求出混凝最佳pH值。最后根据最佳投药量、最佳PH值，求出最佳的速度梯度。 (一)最佳投药量实验步骤 1、用6个1000mL的烧杯，分别放入1000mL原水，放置在实验搅拌机平台上； 2、确定原水特征，即测定原水水样混浊度、 pH值、温度。如有条件，测定胶体颗粒的Zeta电位： 3、确定形成矾花所用的最小混凝剂量。方法是通过慢速搅拌烧杯中200mL原水，并每次增加1mL混凝剂投加量，直到出现矾花为止。这时的混凝剂量作为形成矾花的最小投加量； 4、确定实验时的混凝剂投加量。根据步骤3得出的形成矾花的最小混凝剂投加量，取其1／3作为1号烧杯的混凝剂投加量，取其2倍作为6号烧杯的混凝剂投加量，用依次增加相等混凝剂投加量的方法求出2—5号烧杯的混凝剂投加量，把混凝剂分别加入到1—6号烧杯中； 对于本实验FTU=60°的自配水，可分别加入10g／L的混凝剂1、2、4、5、6、8mL。 5、启动搅拌机，快速搅拌一分半钟，转速为200RPM，慢速搅拌10分钟，转速为50RPM。上述搅拌速度可根据原水时性质进行适当调整； 6、关闭搅拌机，静置沉淀15min，用50mL注射管抽出烧杯中的上清液(共抽三次约100mL)放入200mL烧杯内，立即用浊度仪测定浊度(每杯水样测定三次)，并对测定结果进行纪录。 (二)最佳pH值实验步骤 1、用6个1000ml的烧杯，分别放入1000mL原水，放置在实验搅拌机平台上； 2、确定原水特征，即测定原水水样混浊度、 pH值、温度。本实验所用原水和最佳投药量实验时相同： 3、调整原水的pH值，使1—6号烧杯水样的pH值分别等于3、5、7、8.5、10、11(注意搅拌均匀)。 4、用移液管向各烧杯中加入相同剂量的混凝剂(投加剂量按照最佳投药量实验中得出的最佳投药量而确定)； 5、启动搅拌机，快速搅拌一分半钟，转速为200RPM，慢速搅拌10分钟，转速为50RPM； 6、关闭搅拌机，静置沉淀15min，用50ml注射管抽出烧杯中的上清液(共抽三次约100mL)放入200mL烧杯内，立即用浊度仪测定浊度(每杯水样测定三次)，并对测定结果进行纪录。 (三)混凝阶段最佳速度梯度实验步骤 1、按照最佳pH值实验和最佳投药量实验所得出的最佳混凝pH值和投药量，分别向6个装有1000mL水样的烧杯中加入相同剂量的HCl(或NaOH)和混凝剂，置于搅拌机平台上； 2、启动搅拌机，快速搅拌一分钟，转速为300RPM。随即将1—6号烧杯中水样分别用30RPM、60RPM、90RPM、120RPM、150RPM和180RPM的转速搅拌10min； 3、关闭搅拌机，静置沉淀15min，用50ml注射管抽出烧杯中的上清液(共抽三次约100mL)放入200mL烧杯内，立即用浊度仪测定浊度(每杯水样测定三次)，并对测定结果进行纪录； 4、测量搅拌桨尺寸。 注意事项： 1、在最佳pH值实验中，用来测定pH值的水样，仍倒入原烧杯中； 2、在测定水的浊度用注射管抽吸上清液时，不要扰动底部沉淀物。同时，各烧杯抽吸的时间间隔应尽量减小。 七、实验结果整理 (一)最佳投药量实验结果整理 1、把原水特征、混凝剂投加情况、沉淀后的剩余浊度纪录于表二中 2、以上清液的浊度为纵坐标、混凝剂投加量为横坐标，绘出剩余浊度与混凝剂投加量关系曲线，并从图上求出最佳混凝剂投加量。 表二 最佳混凝剂投加量实验纪录 第 小组 姓名 实验日期 水样名称 原水水温 ℃ 浊度 度 pH 原水胶体颗粒Zeta电位 mV 使用混凝剂种类、浓度 水样编号 1 2 3 4 5 6  混凝剂投加量（mg/L）        矾花形成时间（min）        沉淀水浊度 （度） 1         2         3         平均        备注 1 快速搅拌 （min） 转速 （RPM）   2 慢速搅拌 （min） 转速 （RPM）   3 沉淀时间 （min）    4 人工配水情况：   （二）最佳pH值实验结果整理 1、把原水特征、混凝剂投加量、酸碱投加情况、沉淀后的剩余浊度纪录于表三中 2、以上清液的浊度为纵坐标、水样pH值为横坐标，绘出剩余浊度与pH值关系曲线，并从图上求出所投加混凝剂剂量的混凝最佳pH值及其适用范围。 表三 最佳pH值实验纪录 第 小组 姓名 实验日期 水样名称 原水水温 ℃ 浊度 度 pH 原水胶体颗粒Zeta电位 mV 使用混凝剂种类、浓度 水样编号 1 2 3 4 5 6  HCl投加量（mL）        NaOH投加量（mL）        pH值        混凝剂投加量（mL）        沉淀水浊度 （度） 1         2         3         平均        备注 1 快速搅拌 （min） 转速 （RPM）   2 慢速搅拌 （min） 转速 （RPM）   3 沉淀时间 （min）    (三)混凝阶段最佳速度梯度实验结果整理 1、把原水特征、混凝剂投加量、 pH值、搅拌速率记入表四 2、以上清液浊度为纵坐标、速度梯度G值为横坐标绘出浊度与 G值关系曲线，从曲线中求出与最佳混凝剂投加量适宜的G值范围。 表四 混凝阶段最佳速度梯度实验纪录 第 小组 姓名 实验日期 水样名称 原水水温 ℃ 浊度 度 pH 原水胶体颗粒Zeta电位 mV 使用混凝剂种类、浓度 水样编号 1 2 3 4 5 6  pH值        混凝剂投加量（mL）        快速搅拌 速度（RPM）         时间（min）        慢速搅拌 速度（RPM）         时间（min）        速度梯度G值 快速         慢速         平均        上清液浊度 （度） 1         2         3         平均         实验十 自由沉淀 一、实验目的 1、观察沉淀过程，加深对自由沉淀特点、基本概念及沉淀规律的理解； 2、掌握颗粒自由沉淀实验的方法，求出沉淀曲线。 二、实验原理 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公式。 由于水中颗粒的复杂性，颗粒粒径、颗粒比重很难或无法准确地测定，因而沉淀效果、特性无法通过公式求得，而是要通过静沉实验确定。 由于自由沉淀时颗粒是等速下沉，下沉速度与沉淀高度无关，因而自由沉淀可在一般沉淀柱内进行，但其直径应足够大，一般应使D≥100mm以免颗粒沉淀受柱壁干扰。 图一 自由沉淀实验装置图 1、沉淀柱2、水泵3、水箱4、支架 5、气体流量计61气体入口7、排水口8、取样口 设在一水深为 H的沉淀柱内进行自由沉淀实验，如图1所示。实验开始，沉淀时间为 0，此时沉淀柱内悬浮物分布是均匀的，即每个断面上颗粒的数量与粒径的组成相同，悬浮物浓度为C0(mg/L),此时去除率E=0。 实验开始后，悬浮物在筒内的分布变得不均匀。不同沉淀时间 ti，颗粒下沉到池底的 最小沉淀速度 Ui相应为ui＝H/ti。严格来说，此时应将实验筒内有效水深 H的全部水样取 出，测量其悬浮物含量，来计算出 ti时间内的沉淀效率。但这样工作量太大，而且每个实验筒只能求一个沉淀时间的沉淀效率。为了克服上述弊病，又考虑到实验筒内悬浮物浓度随 水深的变化，所以我们提出的实验方法是将取样口装在 H／2处，近似地认为该水样的悬浮物浓度代表整个有效水深内悬浮物的平均浓度。我们认为这样做在工程上的误差是允许的，而实验及测定工作也可以大为简化，在一个实验筒内就可以多次取样，完成沉淀曲线的实验。假设此时取样点处水样悬浮物浓度为 Ci，则颗粒总去除率。而则反映了 ti时未被去除的颗粒(即 d<di的颗粒)所占的百分比。 三、实验水样 硅藻土自配水。 四、主要实验设备 1、沉淀实验筒[直径 140mm，工作有效水深(由溢出口下缘到筒底的距离)为2000mm； 2、过滤装置； 3、悬浮物定量分析所需设备，包括电子天平，带盖称量瓶，干燥器，烘箱等 五、实验步骤 1、将水样倒入搅拌筒中，用泵循环搅拌约5分钟，使水样中悬浮物分布均匀； 2、用泵将水样输入沉淀实验筒，在输入过程中，从筒中取样两次，每次约100ml(取 样后准确记下水样体积)。此水样的悬浮物浓度即为实验水样的原始浓度C。： 3、当废水升到溢流口，溢流管流出水后，关紧沉淀实验筒底部阀门，停泵，记下沉 淀开始时间。 4、观察静置沉淀现象： 5、隔5、10、20、30、45、60、75、90分钟，从实验筒中部取样口取样两次，每次约 100ml(准确记下水样体积)。取水样前要先排出取样管中的积水约10ml左右，取水 样后测量工作水深的变化； 6、将每一种沉淀时间的两个水样作平行实验，用滤纸过滤(滤纸应当是己在烘箱内烘干 后称量过的)，过滤后，再把滤纸放入己准确称量的带盖称量瓶内，在105—110℃ 烘箱内烘干后称量滤纸的增重即为水样中悬浮物的重量。 7、计算不同沉淀时间t的水样中的悬浮物浓度C，沉淀效率E，以及相应的颗粒沉速 u。画出E—t和E-u的关系曲线。 六、对实验报告的要求 1、提出实验记录及沉淀曲线。 2、分析实验所得结果。 3、分析不同工作水深的沉淀曲线，如应用到设计沉淀池，需注意什么问题? 实验十一 吸附 一、实验目的 1、了解吸附剂的吸附性能和吸附原理； 2、测定吸附等温线。 二、实验水样与吸附剂 水样采用自配苯酚溶液，浓度l00mg/L。 吸附剂采用5#、8#活性炭。吸附剂经磨细(一般采用通过0.1mm筛孔以下的粒径)， 水洗后，在110℃下干燥(烘干1小时)后备用。 三、实验方法 在恒定温度下，于几个烧杯中加入 V(L)溶质浓度为 C。(mg/L)的水样，在各烧杯 中同时投加不同量m(mg)的活性炭，分别进行搅拌，搅拌时间等于接触时间。试验过程 中，不断测定各杯水样中的溶质浓度 Cl，直到溶质浓度不变的平衡浓度 Ce(mg/L)为止。 由试验结果可以算出单位重量活性炭可吸附的溶质量，即为吸附容量：  由吸附容量X／m和平衡浓度Ce的关系所绘出的曲线为吸附等温线，表示吸附等温线的 公式为吸附等温式。 最常用的吸附等温式是弗兰德利希(Freundich)经验公式：。在双对数坐标纸上，以吸附容量为纵坐标， Ce为横坐标，按静态烧杯实验结果绘图，可得直线，纵坐标上的截距为K值，斜率为1／n值。 由等温线可以比较不同活性炭的吸附效果，并由此计算将所需去除的溶质从初始浓度 C0降低到要求浓度，所需投加的粉末活性炭数量。 四、实验步骤 1、在6个500m1的三角烧瓶中分别投加0、20、60、120、200、300mg的吸附剂。然后分 别加入250mL实验水样，测定水温。在振荡器上振荡30min(已接近吸附平衡)，用滤纸 滤出吸附剂。 2、测定原水及滤出液中酚的浓度。 3、画出各吸附剂的吸附等温线。并以弗兰德利希方程的形式求出其吸附方程式。 五、实验结果分析 1、评价各种吸附剂对苯酚的吸附能力。 2、为什么要将吸附剂磨细?其吸附能力及吸附速度与原状吸附剂相同吗? 3、静态吸附与动态吸附有何不同?什么情况下采用? 4、吸附等温线有何实际意义? 实验十二 水中充氧 一、实验目的 了解曝气装置在清水中的充氧率和动力效率。 二、实验原理 空气中的氧向水中转移的理论，一般用双膜理论来解释。当气水两相作相对运动时，气水两相接触面(界—面)的两侧分别存在着气体边界层(气膜)和水边界层(水膜)，氧在气相主体内以对流扩散方式到达气膜，以分子扩散通过气膜，最后以对流扩散方式转移到水相主体。由于对流扩散的阻力比分子扩散的阻力小得多，所以氧的转移阻力集中在双膜上。 根据传质原理，氧向水中转移速率与水中亏氧量及水、气接触面积成正比。  (mg/L·水) (1) 式中：KL——氧转移系数(m/min) a=A/V , m2/m3 Cs——水中饱和溶解氧，mg/L。 Ct——t时间水中实际溶解氧，mg/L。 (1)式中，氧转移系数KL及接触界面积A难于计量，实验上采用总转系数KLa。将(1)式积分可求得：  (1/min) (2) 式中：tl、t2——氧转移过程中任意两个时间(min) Cl、C2——对应于tl、t2时水中的溶解氧量(mg/L) 充氧量用下式计量：  (Kg／h) (3) 式中：0.55——单位换算系数。0.55＝(Css—C0)60/1000 Css——标准状态下的饱和溶解氧(mg/L)。 C0——测定开始时间的溶解氧，对于脱氧清水，C0=0 60——充氧时间，由分化为时。 1000——Css单位由mg/L化为Kg/m3。 b——KLa的修正系数，即将测定条件下的溶解氧换算成标准状态下的溶解氧。可查下表。 b Cs (mg/L) T (℃)  1.533 12.48 6  1.434 11.87 8  1.344 11.33 10  1.302 11.08 11  1.263 10.83 12  1.225 10.60 13  1.189 10.37 14  1.158 10.15 15  1.121 9.95 16  1.089 9.74 17  1.085 9.54 18  1.029 9.35 19  1.000 9.17 20  0.973 8.99 21  0.940 8.83 22  0.921 8.68 23  0.896 8.53 24  0.872 8.39 25  0.850 8.22 26  0.828 8.07 27  0.807 7.92 28  氧的利用系数按下式计算：  （4） 式中， Q——充气量(m3／h) 0.298——在标准状态下 lm3空气含氧0.298Kg。 动力效率按下式计算： E=O2/N (Kg／Kw·h) （5） 式中：N—输入功率(Kw) 评价曝气设备的好坏应以充氧能力和动力效率两项指标综合衡量。 在活性污泥法中，空气在混合液中扩散供氧给微生物，氧向污水中的转移速率表示为：  式中α——污水的氧转移系数。 β——污水的氧饱和系数，根据无菌的泥合液水样测定，一般为0.9左右。 在活性污泥系统中，在氧转移的稳定条件下运转时，氧的转移速率(dc/dt)等于微生物对氧的利用率γ(mg/L·h)  (7) 三、实验设备及流程 平板叶轮表面曝气装置(如图) 四、实验步骤 1．在水槽中投进一定量的清水，测定其溶解氧含量。投入还原剂亚硫酸钠及催化剂氯化钴，其投量为：每 1mg/L的氧约需8—12mg／L亚硫酸钠和2mg/L氯化钻。彻底混合水槽中的水以去除溶解氧，一般约 l一2分钟即能把氧除掉。 2．在一定条件下，开动曝气装置。用测氧仪每隔1分钟(5分钟以前半分钟测一次)测定水中的溶解氧。测氧仪的探头应放置在水一半深处。 运行条件可采用下列数据： 平扳叶轮表面曝气：叶轮园周线速度3—4 m/s，叶轮浸深 l一5cm。 3．实验过程中测定曝气装置的有关数据，列表整理计算曝气装置的充氧能力，氧利用系数及动力及动力效率。 五、实验结果 序号  水 槽 水 中 溶 解 氧 变 化 （mg/L） 充 氧 过 程 (min) 1   水槽 直径 (m)    2    水深 (m)    3    容积 (m3)    4   叶轮 直径 (m)    5    叶片数    6   运行条件 转速 (转/min)    7    线速 (m/s)    8    浸深 (cm)    9    水质    10    水温 (℃)    11   电机耗电 输入 (Kw)    12    输出 (Kw)    13   饱和溶解氧 理论 (mg/L)    14    实测 (mg/L)    15   KLa  动力效率 E (KgO2/Kw·h)   充氧量 O2 (Kg/h)  备 注   氧气利用系数 η