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实验室处理污水方法精选(九篇)

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实验室处理污水方法

第1篇:实验室处理污水方法范文

关键词:污泥处置;传统处置方式;资源化利用

1 引言

污泥通常经浓缩、消化稳定、脱水等工艺后,就进入最终处置阶段。污泥的最终处置技术大致可以归结为两大类[1]:一是抛弃型技术,污泥作为废物不再利用;二是资源化技术,充分利用污泥中的有用成分,实现变废为宝,符合可持续发展的战略方针,有利于建立循环型经济。

2 污泥的传统处置方式

2.1 直接土地利用

污泥中含有丰富的有机营养成分如N、P、K等和植物所需的各种微量元素如Ca、Mg、Cu和Fe等,其中有机物的浓度一般为40%~70%,其含量高于普通农家肥,因此能够增加土壤肥力,促进作物的生长,将剩余污泥回用于土地作为植物的肥料,可以对剩余污泥进行充分利用。但其所面临的问题有:采用污泥肥料会恶化施用地的环境卫生状况;污泥的成分复杂,若未经稳定化处理会改变土地的微生态条件,从而影响作物的生长;污泥中的有毒物质可能通过食物链的转移,最终危及人类的身体健康[2]。因此,对于剩余污泥的土地回用,大多发达国家都制定了严格的标准。此外,目前国内常用的污泥浓缩技术因其含水率高,造成运输困难,给直接土地利用的具体操作带来较大麻烦。

2.2 填埋

污泥的填埋处理具有容量大、见效快的特点,是目前最为常见的最终处置途径。在北美约有68%、欧洲约有47%的污泥处理采用专用污泥填埋场处置,在中国已建成的污泥填埋场有十余个。污泥填埋处置采用污泥汽运、分层填埋、分层压实、分层用土或塑料薄膜覆盖的方法。污泥填埋至极限高度后,在表层铺设多层山地土,总厚度约1m,再铺上0.3m种植土,再种树绿化,美化生态环境[3]。但是污泥填埋必须预先脱水至含水率小于65%,为此需要消耗大量的药剂,既增加了成本也增加了污泥量[4],而且要占用大量的土地和花费较高的运输费用和运行成本,且填埋场周围环境也会恶化。因此,在许多国家和地区人们坚决反对新建填埋场,现有的部分填埋场也要逐渐关闭。

2.3 焚烧

污泥焚烧是将干化后的污泥与空气中的氧在高温下发生燃烧反应,使其氧化分解,达到减容、去除毒性并回收能源的目的。焚烧后的最终产物为化学性质比较稳定的无害化灰渣。焚烧可使剩余污泥的体积减少至最小化,是相对比较安全的一种污泥处置方法,并可以解决其它方法中污泥要占用大量空间的缺陷[5]。但其所需的费用很高,能耗大,并存在烟气污染问题。

由此可见,在目前污泥资源化利用技术尚不成熟的情况下,传统的污泥处置方式发挥了一定的作用,但都存在一定的缺陷。随着环境标准的更加严格化,其弊端就更明显地暴露出来。因此,为彻底消除污染物质,净化我们的生活环境,有必要对污泥的最终处置途径提出一些新的思路和方法。

3 污泥的资源化利用

3.1 污泥堆肥

污泥中含有大量的植物所需的养分,其含量高于农家肥,但是污泥中也含有有害成分,重金属离子易在土壤和植物体内积累,因此在土地利用之前,必须对污泥进行稳定化。堆肥化处理是采用较多的一种方法[6]。

堆肥化是利用微生物的作用,将不稳定的有机质降解和转化成稳定的有机质,并使挥发性有机质含量降低,减少臭气;通过堆肥化,污泥的物理性状明显改善(如含水率降低,呈疏松、分散、粒状),便于贮存、运输和使用;高温堆肥还可以杀灭病原菌、虫卵和草籽,使产物更适合作为土壤改良剂和植物营养源。

3.2 污泥燃料化

污泥燃料化方法目前有两种,一种是污泥能量回收系统(HERS法,Hyperion Energy Recovery System),另一种是污泥燃料化法(SF法,Sludge Fue1)。HERS法即利用污泥消化制沼气[7],将污泥进行厌氧消化,其中的有机物经厌氧细菌分解产生以甲烷为主的可燃性气体,经脱硫后即可用作发电燃料。SF法即污泥低温热解制燃料油,是将未消化的混合污泥经机械脱水后,加入重油,调制成流动性浆液进行多效蒸发,污泥有机质在加热条件下部分热裂解,产生衍生燃料。污泥燃料燃烧产生蒸汽还可作污泥干燥的热源和发电,回收能量[8]。

污泥燃料化技术是一种适合处理所有污泥,又能利用污泥中有效成分,实现污泥减量化、无害化、稳定化和资源化的污泥处理技术,是当前污泥处理技术研究开发的方向。

3.3 剩余污泥制可降解塑料

1974年有人从活性污泥中提取到一类可完成生物降解、具有良好加工性能和广阔应用前景的新型热塑材料PHA,为利用活性污泥生产PHA奠定了基础。研究表明:活性污泥经过相关的培养后,可大幅度增加其中含有的可降解塑料。因此,利用剩余污泥制备可降解塑料可有效地解决化学合成塑料所造成的“白色污染”, 既让废物得到了利用又避免了对环境的二次污染,对环境保护及可持续发展作出了一定的贡献,创造了良好的环境效益和经济效益[9]。

3.4 污泥的建材利用

污泥中的无机物主要由硅、铁、铝和钙等构成,含量约为20%-30%。因此即使采用传统的污泥焚烧工艺大幅度地实现污泥减量,但仍有较多以焚烧灰形式存在的无机物需做填埋处置。而污泥的建材利用可充分利用污泥中的有机物和无机物,实现污泥资源化。

污泥的建材利用主要有:制轻质陶粒、生产水泥、制熔融材料及熔融微晶玻璃等。污泥制轻质陶粒,是直接以脱水污泥为原料,将粉末状物料加热到熔点以上,使一部分物料变成液相,冷却后成为有相当强度的固体,烧结后物料相互之间往往产生化学结合,但大多是形成新的玻璃体或晶体。污泥中含有较多的灰分,其中的铝、铁成份是混凝法处理废水时形成的,可作为建筑材料添加剂。将污泥烘干研磨后,按照一定的质量比添加石灰并混合均匀,控制好温度条件和焚烧时间可制得水泥[9]。

污泥制轻质陶粒可用作混凝土的骨料、路基材料或花卉覆盖材料,也可作为污水厂生物滤池的滤料,微生物挂膜在陶粒上可有效降低污水中的BOD、COD及氨氮含量,效果良好;污泥制熔融材料也可用于路基路面、混凝土的骨料或地下管道的衬垫材料;污泥制微晶玻璃的外观、强度、耐热性优良,可应用于建筑内外的装饰材料;污泥生产水泥可用于素混凝土,地基的增强固化材料,以及用作道路铺装混凝土,大坝混凝土,重力式挡土墙,水泥竹纤维板等。

3.5 污泥热解制油技术

第2篇:实验室处理污水方法范文

关键词:化学实验室;废水排放;环境安全;安全处置

1引言

随着我国经济水平的提高和人民生活水平的改善,人们对环境问题日益重视。为改善我国的水环境,我国相继颁布了一系列污水排放标准:如污水综合排放标准[1]、污水排入城市下水道水质标准[2]、城镇污水处理厂污染物排放标准[3]等。为提高水质质量,全国各类检验检测项目不断增加、标准日益提高,各类实验室建设数量不断增加。目前我国各类实验室主要存在于各大高校、各类科研机构、检测中介机构以及企业的检验研究部门。虽然全国各大高校多在城市的边缘或往边缘区域迁移,但仍有相当数量的高校处于城市中心,其下水管道通常与城市下水管道直接相通,并无独立的化学废水处理装置,这样的下水排放方式,使得高校和科研机构实验室排放的废水,会随着下水管道直接进入城市污水管网。如果对这类废水不做专门处理,将对周边环境安全造成严重安全隐患。所属企业的科研部门,由于本身具有污水处理设施其实验室废水可得到处理。但对于多数高校、各级科研机构和检测中介机构而言,通常没有独立的化学废水处理装置,他们位置分散、污水中污染成分复杂、排放量不稳定且某些检测项目的废水还有高毒害性物质,给废水的常规化集中处理带来一定难度。

2实验室废水排放安全隐患分析

虽然铬是人体必需的微量元素,但人体需要的也仅仅是微量的三价铬而已,正六价的铬具有很强的毒性。在《国际常见有毒化学品资料简明手册》介绍中,铬在自然界主要是通过大气、水和生物链来完成迁移。一旦铬富集到人体组织内,其代谢周期长、被清除速度缓慢,会对人体造成危害。

《环境综合实验》是中国环境管理干部学院院环境科学系和环境工程系的核心课程,其内容涵盖了水、气、声三大污染项目。每年都有8~10个班级的教学任务。在《环境综合实验》的所有项目中,无论哪个专业化学需氧量是必做项目。在化学需氧量测定项目中,采取的是国标方法-重铬酸钾法[4,5]进行化学需氧量的测定。每完成一个化学需氧量测定项目,至少需要做7个样。每个样需要加入0.4g硫酸汞、10mL重铬酸钾(0.25mol/L)、30mL硫酸。这样,每完成一次化学需氧量的测定就会产生含有2.8g硫酸汞、70mL的重铬酸钾和210mL的硫酸溶液的废液;每个教学年度,单完成化学需氧量一项教学任务,就需要消耗硫酸汞168g、重铬酸钾4200mL、硫酸12600mL。单看氧化剂重铬酸钾的一种污染,环保部对于电镀污染企业水污染排放控制要求是车间或生产设施废水排放口总铬限值1.0mg/L[6],在化学需氧量测定教学过程中,每完成一组COD的测定,其废液中总铬浓度达5mg/L。如果再算上硫酸汞、硫酸,以及其它实验项目,每个教学年度将产生大量高危的实验废水,如果这些废液不经处理就直接排放,那对周边环境安全将存在巨大安全隐患。

中国环境管理干部学院水处理中心具备对水、气、声三大污染的监测和治理能力,具有各种成套的物理、化学以及生物处理装置,对于自身所产生的实验废水可以进行有效处理,但多数实验室不具备这样的便利条件。这类废水的直接排放是一个严重的环境安全隐患,实验室建设规模越大、数量越多其排放的废水水量就越多,其对环境安全威胁就越严重。

3化学实验室废水的成分分析

针对不同污染物组成的废水,处理方法和处理程度都不相同。化学实验室废水有别于其它污废水,具有一定特殊性,不但总量少而且产量不稳定,有些个别实验废水还可能含有有毒、有害物质,使对于它们的处理具有一定的危险性。而且多数实验的实验项目较为繁杂,从而使得实验室废水成分复杂,如果不做好安全处置,将直接威胁周边的环境安全。

通常可把实验室废水分为有机废水和无机废水两大类别。其中无机废水中主要包括多数一类污染物及其络合物、酸碱、氰化物、硫化物和其它无机离子等;有机废水除含少量一类污染物(如烷基汞、苯并芘等)外,还含有机溶剂、有机酸、醚类、多氯联苯、有机磷化合物、酚类等。

依据实验室开展的项目,分析清楚所产废水含有哪些成分,才好制定对应的处理方案,针对性的进行实验室废水的安全处置。本文对各种污染物质的具体处理方法不做详述。

4化学实验室废水的安全处置

鉴于实验室废水的特殊性,对于它的处理最好遵循:归类收集,循环利用,就地、及时处理[7]的原则。江华、刘德春[8,9]等研究显示,实验室废水的治理和工业、居民生活污水不同,很难用单一方法或某一种工艺来实现。

例如:含一类污染物的实验室废水,由于其生化处理效果相对较差,可以采取物理和化学的方法进行处理。重金属废水就可以用沉淀法去除。前文所提到的化学需氧量实验所产生的含铬废水中,相对于三价铬而言六价铬有较强毒性,处置时先用还原剂把六价铬还原为三价铬,再用沉淀剂将其以沉淀的形式从溶液中分离出去以达到废水处理的目的。

在实验室废水处理单元,从处理技术层面讲不是主要的困难,关于各种污废水治理方法的文章、书籍较为丰富。关键是对待实验室废水处理意识的淡薄和欠缺[10]。化学实验室废水难处理是相对于一些高校或科研机构不具备专业污水处理设施而言,而且难处理不等于不能处理。无论何种实验室废水从技术上总有解决办法,即便产生实验废水单位确实无法完成处理任务,也可以将其分类收集后送至专业处理公司进行处理。目前存在的问题是,部分高校或科研机构不能意识到自身实验废水对周边环境安全的威胁。对于此类废水的处理,出台强制性的法律法规是必要的前提。国家环保总局曾发出通知,要求自2005年1月1日起,对科研、监测(检测)、试验等实验室、化验室、试验场按照污染源进行管理,纳入环境监管范围[8],这是好的开头。有了明确的法律法规,在实验室废水的处置上就有法可依,实验室废水处置工作才好依法开展,实验室周边环境安全才有保障。

其次,在具备法律法规的前提下,解决实验室废水处理的关键还要从环境安全管理入手,加强实验室环境安全管理意识,尤其是实验室废水安全排放的意识与责任,建立独立、完善的实验室废水排放系统和废水处置制度。这才是解决实验室废水安全排放的根本。

5结语

高校和科研院所的实验室在“孵化”高科技的同时,也带来了废水排放直接进入下水道的周边环境安全问题。安全重于一切,鉴于这一问题的严重性,国家环境及安全部门应尽快对实验室废水安全排放进行立法,为排除这一存在于我们身边的具有严重安全隐患的高危污染源解决法律依据。并尽快强制各级各类实验室制定实验室废水安全排放制度,完善实验室废水完全处置措施,为我们国家的环境改善添砖加瓦,为人民创造一个安全的生活环境。

参考文献:

[1] 国家环境保护总局.GB 21900-2008.污水综合排放标准[S].北京:国家环境保护总局,2008.

[2] 国家环境保护总局.CJ 343-2010.污水排入城镇下水道水质标准[S].北京:国家环境保护总局,2010.

[3] 国家环境保护总局.GB 18918-2002.城镇污水处理厂污染物排放标准[S].北京:国家环境保护总局,2002.

[4] 《水和废水监测分析方法》编委会.水和废水监测分析方法(第四版)[R].北京:中国环境科学出版社,2002.

[5] 国家环境保护总局.GB 11914-89.化学需氧量测定标准[S].北京:国家环境保护总局,1989.

[6] 国家环境保护总局.GB 8978-1996.电镀污染物排放标准[S].北京:国家环境保护总局,1996.

[7] 高强.高校化学实验室废水处理[J].高等教育在线,2009,8(2):113~114.

[8] 江华.化学实验室废水处理现状与研究进展[J].芜湖职业技术学院学报,2013,15(2):29~31.

第3篇:实验室处理污水方法范文

关键词:污水处理厂水质监测检测方法

中图分类号:R123.3文献标识码:A

1、水质监测目标

随着现代工农业的快速发展,用水量也在日益增加,致使地表、地下水体的污染日益严重。水质的维护成为关系到工农业发展和人类健康的大事,我国对水污染采纳预防为主的政策,主要是对水质定时监,严格控制污水和废水的排放。而在对水质的查询与把控中,水质监测起着重要的作用。水质监测就是监督和检测水体中污染物的种类和分布状况,预测水体污染的变化趋势,用以评价水体环境质量的过程。总之,水质监测不仅是为了给人们生活的用水提供保障,更是为了环境的管理与科学研究提供数据和依据。而为了及早发现问题避免超标排放造成二次环境污染,污水处理中的水质监测也是非常必要的。

2、影响污水处理厂水质检测的因素

污水处理厂水质监测最主要的内容就是检测水质,包含采样点的设置和采样频率、水样的采样保存与运输、样品预处理、检测分析与数据处理等,每一环节对于整个水质监测的工作都很重要,其中一环出错都可能会使检测质量不合格,让水质监测失去意义。因此,水质检测质量是影响水质监测水平的主要因素,下面对检测样品的每个环节进行探讨。

2.1 采样点的设置和采样频率

在综合分析有关资料的基础上,采样点的布设应具代表性,能较真实、全面地反映水质及污染物的空间分布和变化规律。采样点一经确定,不得随意改动。而污水处理过程中,则在污水入口和处理后的总排出口设置采样点。

采样频次分为:监督性监测、企业自控监测、调查评价工作中的污水检测、管理需要的调查性监测等。根据监测单位性质等选择不同的频率。

2.2水质样品处理、保存

表2-1列出我国《水质采样》标准中建议的水样保存方法。

表2-1 常用水样保存方法

注:P为聚乙烯容器;G为玻璃容器;P(A)为1+1HNO3清洗过。未注明的项目表示水样不需要特殊处理。

水样处理目标是除去样品中的杂质,富集待测物质,减小或者清除杂质对测定的干扰,进而提高测定敏锐度、精确度以及精密度。

2.3实验室环境要求及分析仪器试剂

水质检测对实验室环境有着很严格的要求,包含实验室的温度、洁净度、光照、噪音污染、湿度等,因此需根据仪器和实验方法的需要确定实验室环境。

分析仪器的敏锐度太低会降低仪器在测量低浓度样品时的精确度,而且样品浓度越低,仪器的差别就越大。而检测用的药品纯度不够也会让配置的试剂含有较多杂质,间接地降低检测结果的精确性。

2.4检测方式的选用与确认

选择检验方式首要参考下面依据:

1)如果客户指定的检验方式实用有效,可以采纳客户指定的检验方法。

2)如果客户未指定检验方法或指定的方法不适用或失效,指定实验室应优先采用国家、国际、区域、行业的最新有效标准方法,例如表2-2。

3)在没有国家、国际、区域、行业宣布的最新有效方式,可选用知名的技术组织、威望文献杂志颁布的方式,但必须经过验证。可以采纳下面方式:进行比对实验以确认其中可靠性;采纳精密度、精确度、线性范畴、检测限、回收率指标等。

表2-2城镇污水处理厂控制项目的监测分析方法

2.5水质检测阶段

在测试阶段中,操作人员间的业务程度每个高低不同,因此操作的熟练水平和操作的规范性也各有不同,水平比较高的操作人员在配置平行样与空白样时精确度更高,发生的操作失误会更少,对于提高检测结果的质量相当有利。

2.6数据分析与处理

水质检测结果的数据处理直接决定着检测结果的精确性,应严格按标准执行。在对检测数据进行取舍时,必须遵守相关原则,例如:狄克逊检验法、格鲁勃斯检验法等。

3、提高水质监测水平的措施

除了注意上述检测过程中环节外,还可从以下方面来提高水质监测水平。

3.1加强污水处理企业自控监测,落实水质检测数据上报工作

企业要制订检测制度并且严格执行,按国家规定的检测项目、频次与有关方法定时检测进、出厂水的水质,把每项监测数据汇总存档,并按时间上报。

3.2建立第三方的水质检测系统

第三方检测能确保检测结果的客观公平,防检测机构为保护个人好处做出了损害社会用水安全的行径。第三方检测对水质的检测首要是起监管作用,每月对企业的进水、出厂水进行惯例项目全面监测两次,于下一季度的第一个月5日前将水质监测数据与分析状况汇总,上报政府相关部门。对第三方检测机构检测结果和污水处理企业检测不同时,政府有关部门应该积极采取方法,对水质进行再检测,确保污水排放达标。

3.3提高水质检测技术

配备先进检验仪器,如气相色谱仪、原子吸收仪、原子荧光仪等;加强人员培训力度,提高检验人员的技术水平,以此改善监测手段,提高工作效率、检测精度、监测能力;而且不能只满足于目前的常规监测,而应新增移动监测、自动监测。同步建设三种监测方式并逐步实现以遥测、巡测、长期自记等方式为主的现代监测手段,来取代分散驻测、固守断面、人工检测的传统测报模式。

4、结语

目前水污染越来越严重,能够及时、精确地掌控水质的变化趋势,确保水质监测结果的准确性,对于人们以后能够更好的使用与保护水环境具有非常大的意义。总而言之,水的问题关乎着民生,水质检测更是占着重要位置。其中污水水质监测是为了对污水处理工艺的掌控,并有效确保处理后水质达到排放标准。污水水质监测是防治水质污染的重要手段,唯有不断提高监测水平,促进防治污染技术进步,减小污染,我们才能换回我们的碧水蓝天。

参考文献

[1]王志刚,刘文清,张玉钧,李宏斌,赵南京,司马伟昌,肖雪,刘建国.激光诱导荧光技术在水质监测中的应用[A].光子科技创新与产业化―长三角光子科技创新论坛暨2006年安徽博士科技论坛论文集[C],2006.

[2]孙芳.理化实验室分析质量的影响因素 [J]. 浙江预防医学,2009.

第4篇:实验室处理污水方法范文

关键词:化学实验室 废水 净化

人类的生活离不开水,我们的生命与水息息相关,人类产生的污水量也愈来愈多。废水中含有大量的有害物质,如重金属离子,大量的氮、磷、钾等离子还会使水体产生富营养化,发生水华现象,严重威胁着人类的生活和健康,制约着社会的可持续发展,同时也破坏了生态平衡。

随着新课程的实施,中学实验课增加了很多,实验后产生的废水量也越来越多。如果这些废水不加以处理而直接排放到下水道,尤其是化学实验后产生的废水,将会给北京的水处理系统造成严重的负担,不仅会增加污水处理的难度,也会对水资源造成极大的污染。

目前报道的都是针对高校、科研机构、检测机构和企业中的检验研究部门中的化学实验室废水排放的特殊性、对环境的危害性及处理方法。这些部门排出的废水成分复杂,除无机物外还有重金属离子、细菌等微生物和有机物,处理药剂品种繁多。但针对中学实验室这方面的研究报道较少,而中学实验室废水的成分比较简单,含量较低,易于处理。本文提出了净化处理实验室废水方案,并充分利用实验室现有器材设计了废水净化的流程图和操作装置,简单易行,既可减轻污水处理厂后续去除废水中杂质的负担,又为日后各中学化学实验室建设和废水处理提供一个参考方案。

一、实验室废水处理流程及装置图

需要先收集每次实验后产生的废水,经过以下流程图来逐级进行净化操作,处理后的净化水可以直接排放,或回收再利用。具体操作过程见下图1和图2。

图1 化学实验室废水处理流程图

图2 化学实验室废水的净化操作过程

对于处理过程中产生的有毒有害气体,如氯气等,需要回收或吸收,防止实验室内空气污染。如果实验室处理后的清水水质很好的话,可以回用,如冲洗厕所、浇灌花卉绿地等,可以节约大量水资源。如果出水水质一般,可以直接排放到下水道。有些实验废水的酸性或碱性较强,需要考虑收集容器的防腐蚀问题,或者需要用相应的废酸或废碱来中和。

二、化学实验室废水的处理方法

1.收集并分析化学实验室废水的主要成分

用实验室现下口玻璃瓶作为废水收集的容器,见图3,出水口在下方,有胶皮管和止水阀,便于取水。

图3收集化学实验室废水

分析每次实验后收集起来的废水水质前,需要了解本次实验内容和所用药品类型,确定杂质离子的种类。观察废水中是否有固体物质,是无机化学沉淀物还是有机物,列表并记录。

2.调整废水的pH值

先用pH试纸或酸度计测定废水的pH值,以确定酸碱中和需要用废酸废碱(以废治废)的量和浓度,以防腐蚀设备,同时可以预先产生大量的沉淀物。

3.用化学沉淀法来分离废水中的可溶性离子

选择化学药品时要把握“种类少、用量省、价格便宜”的原则,根据废水的成分分批处理。Ca2+、Ag+、Ba2+、SO42-、Cl-等离子容易转变为沉淀和气体,而K+、Na+、NO3-等可溶盐离子用此法难以除掉。这种处理方法的缺点是,因加入化学药品而使水引入新的杂质,造成二次污染。

4.化学污泥的沉淀和过滤

通过上述化学沉淀法会得到大量的固体沉淀,需要进一步和水分离。先将反应后的混合液静置一段时间后,沉淀就会沉降到容器的底部而使溶液分层。若使用离心机进行离心分离,几分钟内就能完成。再将分层后的上清液进行过滤,进一步除去没有沉淀下来的固体。也可用真空抽滤器,几分钟内完成。

5.自制多滤层的废水净化器

取一个2~5L空饮料瓶或塑料桶,剪去底部,瓶口用单孔橡胶塞塞住,连接玻璃导管和橡皮导管(带止水夹)。将饮料瓶口朝下倒置,瓶内由下至上分层放置膨松棉、洗净的铁丝网(起支撑作用)、双层纱布、活性炭、双层纱布、混合后的阴阳离子交换树脂、双层纱布、石英砂和小玻璃珠(本试验中因石英砂和小玻璃珠的大小形状和粒径相近而混装)、铁丝网,最上层是多层纱布(可根据实际情况随时更换和清洗后再用)。

把经过沉淀和过滤后的废水的上清液倒入自制废水净化器,可进一步减少其中的悬浮物、离子和有色物质。

6.用活性炭吸附和脱色

废水中的某些有色物质,如酸碱指示剂反应后的产物、苯酚等有机物,如果浓度较大,也需要进行脱色处理。我们选择多孔、比表面积大、吸附和脱色性能好的活性炭,即可以吸附水中的细小固体杂质,还可以吸附可溶性的有色有机小分子。

7.电解法回收金属

高中学校实验室总会产生大量的高浓度的铜离子废水,我们用电解法先降低铜离子的浓度。用化学教科书上的电解实验装置处理废水,效率较低,有局限性。因此我们选择用下图3所示的具支U形管,把阴极和阳极分开进行电解。用U形管电解实验来回收金属,如实验室CuCl2废水的处理,阴极和阳极附近的产物易分离,易回收。在阴极产生Cu,阳极产生Cl2。经过以上方法处理后,废水中的离子还有许多,如果想提高水质而回用,可采用电渗析技术。

图3 电解CuCl2实验前中后溶液的变化

为了防止电解后产生的大量尾气污染空气,可在阴极支管端用小气球密封和收集少量的氢气,阳极支管端连接倒置的小漏斗来用浓碱吸收大量有毒的氯气。同时可以在阴极收集到大量的金属铜。电解后的废水再次收集器,进行下一步处理。

8.难沉淀的钠离子、钾离子、硝酸根等离子的电渗析

人造渗透膜(阴、阳离子交换膜)对要交换的离子具有选择性和透过性,水分子也可以自由通过。这种电渗析法膜处理技术,在现代工业水质净化中应用很普遍,但对于高中校则很陌生。它适合处理浓度较小的废水,否则会堵塞膜孔,影响出水水质甚至降低膜的使用寿命。它的优点是占地面积很小但处理的水量却很大,适合化学实验室使用。

电渗析装置在接通电源后会产生电场推动力,选择性地使阴、阳离子透过交换膜而分离溶质和水。一般,阴离子交换膜又叫阴膜,只容许阴离子通过;阳离子交换膜又叫阳膜,阳膜只让阳离子通过。图4为电渗析处理系统其中的一个单元,化学实验室可根据废水量而选择多个单元组成。

图4 电渗析处理废水过程

电渗析装置工作过程:将已经过前处理的废水引流到废水入口处,经过半透膜通道时,其中的杂质离子分别通过阴膜和阳膜成为浓缩水而分别汇集到排污口,回收利用。

这种电渗析装置可在常温常压条件下进行操作,浓缩分离同时进行,不需投加药品,出水的水质好,可再利用。目前电渗析法还被广泛应用到许多领域,如自来水厂和发电厂制取纯水,海水或苦咸水的淡化处理,酸洗废水回收硫酸和铁,芒硝回收硫酸和碱等。

如果我国所有的化学实验室都配备一套废水处理器,既节约了水资源,使废物资源化,又提高了下水管道的使用寿命,减少了污水处理的费用,还在广大学生中树立了环保节约意识。

参考文献

第5篇:实验室处理污水方法范文

你可曾有过这样的减肥经历:无论当初的决心多么坚决,最终还是会屈服于美食的诱惑?据英国媒体报道,牛津大学和英国医学研究理事会的最新研究证实,一种与肥胖有关的基因能通过促进食欲使我们发胖。换言之,正是因为人体内携带这种“贪吃基因”,使得人们的节食努力往往以失败告终。

这种名为FTO的等位基因最早发现于2007年,它定位在人体第16号染色体上,有分别来自父母的各一个副本。调查显示,多达14%的英国人两个FTO基因副本均出现变异。跟没有变异副本的人相比,他们的肥胖风险增加了70%,罹患糖尿病的风险增加了50%。有49%的英国人携带一个FTO基因变异副本,他们患肥胖的可能性跟正常人相比要多30%,而患糖尿病的可能性则多了25%。科研人员认为,FTO是一种与肥胖有关的最普遍的基因。

据英国医学会研究理事罗杰・考克斯介绍,这一研究使人们重新认识到,仅仅锻炼或节食来对付肥胖并不奏效。科研人员目前正致力于研究如何通过药物或者其它方法“关闭”这种基因,从而在根本上解决减肥反弹问题。

手机影响心理健康

“喂,喂,你说什么?信号不好,听不见!”类似的场景无论在电视上还是生活中都很常见。研究发现,手机对现代人的影响超过钱包,手机丢了,大多数人不到一小时就会发现,而钱包丢了,可能一两天才会发现。日前,某杂志撰文指出,手机不仅拿在手里,也可能“长”在心里,对心理健康造成不良影响。不少人老是听到手机在响,掏出手机看,却并没有来电或短信。这是一种“手机幻听症”,在高级白领、媒体人员以及销售业务人员中很常见。长时间的幻听,会使人过度紧张,产生烦躁、焦虑等情绪。因此,症状较轻者,不妨养成睡觉前关机的习惯,用健康的方式使用手机,更好地缓解压力。情况严重者,则应该考虑去寻求心理医生的帮助。

早睡早起 有助成功戒烟

美国一项最新研究表明,“夜猫子”(喜欢熬夜的人)比“百灵鸟”(喜欢早起的人)更容易吸烟上瘾,而且戒烟难度更大。

研究人员对23000多对双胞胎进行了长达30年的跟踪调查。结果发现,“夜猫子”成为瘾君子的可能性比“百灵鸟”更大,吸烟上瘾后戒烟成功率更低,而且更容易产生尼古丁依赖症。

研究人员表示,一种可能是,由于尼古丁会让吸烟者在夜晚保持清醒状态,因此“夜猫子”更可能用吸烟来提神。另一种可能是,“夜猫子”更可能去酒吧和餐馆等吸烟环境,这也增加了他们吸烟上瘾和戒烟难的可能性。另外,“夜猫子”寻求上瘾行为的可能性更大,理由是其大脑中的多巴胺和类鸦片物质发挥着重要作用。因此,“夜猫子”要想彻底戒烟,最好改变“睡眠模式”,严格早睡早起,这必然会大大提高戒烟成功率。

电脑族常吃黄花菜可预防电脑脸

心理学专家研究发现,经常与电脑打交道的人,由于长时间面对没有生命的电脑屏幕,而与人的交流越来越少,会在不知不觉中生出一张表情淡漠、冷峻的“电脑脸”。

国外儿科医生新近发现,人的笑容与铁质有关联。研究资料显示,凡是面带微笑、眼球灵活、目光炯炯有神的婴儿,其体内的铁贮存多数正常;相反,面孔严肃、呆板,或1小时内仅发笑1~2次的宝宝,血中铁含量可能不足。因此,要把缺少笑容作为体内缺铁的一个早期警报。

人们都知道菠菜富含铁,其实,黄花菜中所含的铁是菠菜的几十倍。古人曾给黄花菜(金针菜)起名叫忘忧、疗愁,这足以说明黄花菜的功效。在我国的徐州,有道传统名菜“软炸黄花菜”,用黄花菜做主料,因外以鸡蛋糊裹炸,食之软嫩而得名,最适合“电脑族”们吃。

秋天出生的孩子更易食物过敏

英国《流行病和公共卫生杂志》刊登的一项最新研究显示,秋天出生的孩子发生食物过敏危险更大。

芬兰奥卢大学研究人员调查了2001年4月至2006年3月出生于芬兰东南部的近6000名儿童。研究发现,在母亲子宫内11周时正值4~5月份的孩子中,食物过敏几率为11%。而母亲怀孕11周时候正好是12月或1月的孩子中,食物过敏发病率只有6%。

研究人员对研究期间花粉水平进行分析发现,4~5月份正是桦树和赤杨花粉的高峰期。早期研究已发现,孕期接触花粉会增加孩子食物过敏危险。研究人员发现, 4~5月份母亲妊娠11周的时候接触花粉最多,孩子发生牛奶和鸡蛋过敏的危险,比母亲妊娠11周时为12月到1月的孩子高3倍。

减慢呼吸有助缓解疼痛

美国一项最新研究发现,减慢呼吸可以在一定程度上帮助人们缓解疼痛感。研究人员分别选取了两组年龄在45岁至65岁之间的女性进行研究,其中一组为受到慢性疼痛困扰的纤维肌痛综合征患者,另一组为健康女性作为对照。

实验过程中,这些女性在呼吸正常和呼吸速度减半状态下,其手掌分别受到适度的热脉冲的冲击。每一次热脉冲之后,研究人员都会记录下她们报告的掌部疼痛感程度以及情绪的变化等参数。结果发现,对于健康女性来说,当减慢呼吸时,她们感觉到的疼痛程度也随之降低。而对于患病一组的女性来说,整体上的作用不很明显,但那些情绪相对乐观的患者,也能借助减慢呼吸缓解其疼痛感。

研究人员说,这一研究结果可以帮助解释为何瑜珈等一些活动通过调整呼吸来放松身心,提升情绪。

烤肉酱汁能减少致癌物质

肉类在烤、煎、炸等高温烹调时,会产生一种叫做杂环胺的物质。这种物质在体内蓄积,可能诱发胃癌、肠癌等多种癌症。

美国堪萨斯州立大学的研究人员将鲜牛肉和用调料腌过的牛肉烧烤后,对比二者的杂环胺含量。发现腌过的肉高温烧烤后,所含杂环胺比未经腌制的低40%以上。经过对多种调料的测试发现,用孜然、咖喱、迷迭香腌过的肉,高温烹调后产生的致癌物最少。这是因为,烤肉酱中所含的淀粉、糖分等成分在受热的时候首先吸收热量,可以保护中间的肉块不会骤然受到高温,从而减少了致癌物质产生的机会。另外,烤肉酱中含有的一些有益成分,也是阻碍致癌物质产生的原因。这些食品配料本身均有一定的抗癌防癌作用,也有益于预防高温加热食物对人体的危害。

因此,建议在烧烤、煎炸肉类前,放些调料腌半小时,不仅味道好,还可减少致癌物产生。

“边吃边K”有伤胃健康

第6篇:实验室处理污水方法范文

关键词:含氟废水;沉淀;吸附

中图分类号: TE08 文献标识码: A

Experimental study on treatment of wastewater containing fluoride precipitation + adsorption method

Cheng bin1 Liu qianqian2 Qi wei3 zhang pei4

Baoding Tianwei Yingli New Energy Resources Co.,Ltd. Baoding 071051 China

Abstract: To prove the wastewater containing fluorine is complex through compounding of water in the laboratory and watering from the factory. To improve the traditional technology reducing fluoride, the traditional precipitation method as a preprocessing, series 2 stages adsorption process of poly aluminum chloride, the effect is significant. The results showed that when the concentration of fluoride is high, the traditional process of precipitation reaction is the main .With the lowering of the concentration of fluoride, precipitation reaction could not continue to happen, the poly aluminum chloride adsorption of fluorine ions in water as a adsorbent. The effluent can reach 10mg/L stably, in line with environmental protection requirements of the state.

Keywords: Fluoride wastewater; Precipitation; Adsorbent

氟是自然界中广泛分布的元素之一,主要以萤石,冰晶石及以氟磷灰石存在。人体所需的氟主要来自饮用水,少量氟可以防止龋齿,但摄入过量的氟会形成氟斑牙和氟骨症,饮用水含氟标准为小于1mg/L[1]。随着工业化进程,铝的冶炼、磷矿石加工以及光伏制造、半导体等行业产生大量含氟废水,造成严重污染,因此氟污染亟需得到解决。

1. 实验部分

1.1主要仪器与试剂

仪器:PHS-3C型pH计,上海精科电子有限公司;78-1型磁力加热搅拌器,江苏金坛市中大仪器厂;

试剂:氢氧化钙、氢氧化钠、氟化钠以上均为分析纯;聚合氯化铝、消石灰为工业级;

配制10%聚氯化铝溶液、10%氢氧化钠溶液、5%消石灰溶液;

检测方法:离子选择电极法。

1.2 实验用水

(1)1号实验用水:采用氟化钠和去离子水配制含氟废水。(氟化物浓度为100mg/L,pH为5.8)

(2)2号实验用水:取自某光伏企业污水处理站。(氟化物浓度为170mg/L,pH 2)

1.3 实验方法

(1)实验室配制含氟水与企业污水站含氟水的比较

将不同质量的氯化钙加入500ml 1号实验用水、2号实验用水,用氢氧化钠溶液调节pH至7-7.5,分别加入聚氯化铝溶液1.5 ml,搅拌后静置沉淀,取上清液,测定氟化物浓度。

(2)工艺改进

第一阶段:用消石灰将10L 2号实验水调节pH至7-7.5,加入聚氯化铝溶液30ml,搅拌后静置沉淀,取上清液4L(沉淀上清液)。第二阶段:使用消石灰将上清液(沉淀上清液)微调pH至7-7.5,加入聚氯化铝溶液20 ml,搅拌后静置沉淀,取上清液3L(吸附上清液)。第三阶段:再次使用消石灰将上清液(吸附上清液)微调pH至7-7.5,加入聚氯化铝溶液15 ml,搅拌后静置沉淀,取上清液(出水),分别多次重复并测定上清液氟化物浓度。

(3)吸附剂量的选择

分别取沉淀上清液(沉淀上清液)1000 ml,各加入聚氯化铝溶液3、4、5、6、7ml,使用消石灰微调pH至7-7.5,取上清液测定氟化物浓度。

2. 结果与讨论

2.1实验室配制含氟水与企业污水站含氟水的比较

图1实验室配制含氟水与企业污水站含氟水的处理效果比较

从图1可以看出:在不添加氯化钙的情况下,无论是配制的含氟水还是企业污水站的含氟水,氟离子浓度都有所下降,说明聚氯化铝具有氟离子吸附性;而下降浓度不同则是由于水质的不同,企业污水站污水成分较复杂。实验室配制含氟水在氯化钙添加到227.7mg(约为理论反应量1.5倍)后,出水趋于稳定且满足排放标准(10mg/L),而企业污水站含氟水在氯化钙添加到774.8mg(约为理论反应量3倍)后,仍不能达到排放标准(10mg/L),从另一个方面说明了企业污水站含氟污水水质的复杂性[2]。

根据太阳能行业的工艺,氟化物废水中含有除氟离子外的大量硝酸根离子、硫酸根离子等离子。随着非相关离子浓度的增加,钙离子与氟离子的反应会逐渐变慢,尤其是会与钙离子反应生成微溶物的硫酸根等离子,更会使钙离子与氟离子的反应大大减慢[3]。因此工业氟化物废水在原有的靠以沉淀为主的除氟工艺下,出水很难达标[4]。

2.2 工艺改进

第一阶段出水基本稳定在20-30mg/L。该部分工艺以氟离子与钙离子反应生成氟化钙沉淀为主[5];第二阶段出水基本稳定在15mg/L左右,反应条件充分时甚至能达到10mg/L以下,但不稳定。该部分工艺主要以聚氯化铝的吸附为主,消石灰起调节pH作用且有利于聚氯化铝的沉降;第三阶段出水稳定小于10mg/L。由于工业废水成分复杂,非相关离子浓度较大且聚氯化铝的有效浓度仅有20%-30%,一级吸附很难稳定达标,因此加入二级吸附。各阶段出水氟化物浓度比较情况见表1。

表1 各阶段出水氟化物浓度

2.3 吸附剂量的选择

图2 聚氯化铝投加量对处理后氟化物浓度的影响

从图2可以看出随着聚氯化铝浓度的增加,氟化物浓度逐渐减小,但是实际中溶液沉淀速度相对逐渐缓慢,因此吸附段实验选用聚氯化铝浓度为5ml/L。加入聚氯化铝后,原溶液pH会有小幅下降,因此使用消石灰进行微调。从经济角度考虑,吸附段沉淀排出的聚氯化铝浓缩后,可以作预处理段混凝剂使用[6]。

3. 结论

(1)实际含氟废水中成分复杂,含有大量非相关离子,严重影响氟离子的去除。传统以沉淀反应为主的除氟工艺不能满足出水10mg/L以下的要求。

(2)对工艺进行改进,以原有沉淀反应为主的处理工艺作为预处理,串联二级吸附,出水稳定达标在10mg/L以下。

(3)氟化物浓度较高时,以沉淀反应为主,聚氯化铝絮凝沉淀物同时吸附部分氟离子。氟化物浓度较低时,沉淀反应受离子浓度、沉淀物溶解度等影响不能继续进行,此时以聚氯化铝作为吸附剂,调节溶液pH,吸附水中的氟离子。

参考文献:

[1] 生活饮用水卫生标准.GB579-2006

[2] 程秀绵.含氟废水处理工艺的改进〔J〕.工业水处理,2007(06)

[3] 高职高专化学教材编写组〔M〕.无机化学第二版 2000年8月

[4] 张学洪,许立巍,朱义年等.石灰石和方解石预处理酸性含氟废水的试验研究〔J〕.矿冶工程,2005(02)

第7篇:实验室处理污水方法范文

关键词:应用型;人才培养;实验教学;改革

一、实验教学现状及存在问题

(一)实验教学现状

目前我校水污染控制工程实验课程分为两部分,分别为水污染控制工程实验(一)和水污染控制工程实验(二),均为8个实验,每个实验4学时,在学生大三上、下两个学期开设,总共64学时。水污染控制工程实验(一)以自来水处理为主线,主要开设了混凝实验、自由沉淀实验、絮凝沉淀实验、过滤实验、消毒实验等项目。水污染控制工程实验(二)以生活废水和工业废水处理为主线,主要开设了活性污泥性质的测定、污泥比阻的测定、臭氧脱色实验、酸性废水过滤中和、离子交换树脂交换容量的测定、动态活性炭吸附、氧化沟处理污水等项目。通过本实验课程的学习,使学生了解常见的水质净化技术的原理和方法,加深对水污染控制原理的了解,增强对水污染控制工程理论课的认识,培养学生的动手能力、实验操作技能、观察及分析问题、解决问题的能力,熟悉基本的数据处理能力。

(二)实验教学存在的问题

1.实验内容较为陈旧,系统性不强

我校水污染控制工程实验室自建立以来,实验内容经历了从无到有,从少到多的过程。虽然实验项目较多,但是实验项目通常结合理论课程的内容和实验室仪器设备条件而设置,发展经历的时间较长,导致实验项目间彼此独立,缺乏系统性、连贯性。同时,由于每年在实验设备的更新上资金投入不足,导致实验教学内容更新速度慢,而很多水处理的新技术更新速度较快,实验内容不能及时反映本学科发展的最新动态。同时,由于实验室仪器设备等条件的限制,开设的实验项目主要为验证性实验,综合性、设计型实验比例偏低。在实际的生产过程中,污水处理厂是由多处理单元组成的污水处理系统,对综合性、设计性实验的要求较高。本课程原有的实验项目只能进行污水中单个处理单元的操作,不能进行整个污水处理系统的操作、调试和运行管理能力的培养,与应用型人才培养的目标有一定的差距。

2.实验教学模式落后

传统的实验教学模式是学生预习,教师讲课,学生操作,完成实验报告,我校之前这门课程教学也是采用的这种模式。在实际上课过程中,我们发现这种模式存在一些问题,比如由于水污染控制工程实验内容较多,每本教材的侧重点不一样,导致每次教材内容与实验内容相差较大,学生预习的积极性不高,效果较差;上课老师在讲解的过程中,学生注意力不集中,实验过程完全按照黑板按部就班,没有对各个步骤深入理解和掌握,导致学习效果较差。这样较为落后的教学模式,不仅阻碍了学生实验学习兴趣的培养,而且使学生的思维空间受到很大限制,制约了学生主动性的发挥和创新能力的培养。

3.教学仪器设备更新缓慢

我校水污染控制实验室的设备虽然较多,但是很多实验设备年限较长,大多数实验装置的使用时间在十年以上,实验仪器设备更新较慢,还有部分仪器设备出现故障,不能正常使用,导致学生在水污染控制工程实验中学到的大多数还是传统的处理方法,与实际生产中的新技术脱节。与此同时,每个实验室现有配备的实验装置有限,为了满足实验教学的需要,使学生能够更好的对仪器功能有所了解,在实验教学中通常安排2-4个学生一组,多个实验小组的同学共用一台仪器,部分学生无法动手操作实验仪器,不能达到培养和锻炼每位同学的动手能力的目的。

4.实验成绩考核不够合理

课程成绩是每位学生都关心的焦点,是调动学生学习积极性和评价学生学习水平的重要手段。目前多数高校对实验课成绩的评定,主要还是依据学生考勤、实验操作、实验报告内容等进行,但这种方法不能客观、准确、全面地衡量学生对实验教学内容的了解和掌握情况。我校传统的实验考核方式是平时成绩占70%,主要包括考勤和作业,期末考试成绩占30%。水污染控制工程实验一般实验时间较长,实验内容较多,工作量大,每组需2-4人。在作业考核过程中,实验课出勤率一般较高,每组学生同一实验数据,实验报告一样,但每位同学的学习主动性不一样,动手能力有差别,实验报告存在抄袭的现象,所以主要以实验报告成绩作为学生的课程考核成绩是不合理的,也不能真实反映出学生的实验动手操作能力。

二、实验教学改革措施

为了进一步改进水污染控制实验课程的教学效果,提高学生的学习积极性,针对上述教学过程中存在的问题,我们按照人才培养方案的目标和要求,结合水处理行业的发展现状和趋势,经过多次的讨论,对该试验课程的课程体系、教学内容、教学模式、考核方法等多方面进行了改革。

(一)优化实验课程体系

在实验教学过程中,我们发现现有的分上、下两学期开设实验的模式存在一些问题,一是不能有效的反映课程体系结构,学生在学习的过程中,条理性不强;二是分上、下两学期开设课程,跨度的时间较长,而水污染控制的理论课只是开设一个学期,实验课程学习的系统性、连贯性不强,不利于学生理解和掌握基本的原理和操作,与应用型人才培养的目标不符。针对此实际问题,我们结合人才培养的目标和课程知识的特点,将原有的课程体系改为包含了验证性、设计性、综合性实验的“三段式”分层次课程体系,将课程开设时间合并到一学期的时间,并对实验内容进行整合。第一段为基础的验证性实验,主要内容为水处理过程中的一些重要处理单元及指标的检测,主要包括混凝实验、自由沉淀实验、絮凝沉淀实验、活性污泥性质的测定、污泥比阻的测定实验等项目。要求学生学习基本的测试方法、正确记录实验数据并对其进行分析处理、准确描述实验结果的并规范撰写实验报告。第二段为设计性实验,是在学习了基础性实验的基础上,让学生进一步学会知识的运用,培养和提高学生水污染控制过程中较为基础的实验设计方法和方案,主要包括酸性废水过滤中和、离子交换树脂交换容量的测定、动态活性炭吸附等项目。要求学生通过此类实验,熟悉和掌握水处理过程中常见的影响因素及具体的影响效果。此两类实验还是以单个实验的形式开展,每个实验4学时,一共开设10个实验,总共40学时。第三段为综合性实验,在前两个阶段实验完成的基础上,开设连续2周总共40学时的综合性实验。该阶段实验是将水污染控制工程课程中紧密相连的多个知识点进行有机统一,体现水处理工艺的系统性,主要实验项目有污水处理中常见的A2/O工艺、SBR工艺、氧化沟工艺处理污水等实验。通过这类实验,锻炼学生在动态、连续的实验中的综合操作技能,加以对水处理体系知识的综合理解。此阶段实验最大的特点是利用购买的新的仪器设备,模拟污水处理设备的实际运行,让学生通过在各工艺处理的各个阶段采样监测,进一步认识各个阶段的处理效果,加深对理论课上学习的各种工艺的理解,同时培养学生的动手和操作能力,分析问题和解决实际问题的能力。每一组学生在完成自己的工艺之后,几组同学之间相互交换,每个同学都有机会学习到几种工艺,大大提高了学生的学习积极性和学习效果。

(二)完善和更新实验项目

实验项目的选取对实验教学的质量和效果有很大的影响。本课程实验项目改革后,单个实验项目由原来的16个减少为现在的10个,并不仅仅是单纯的减少实验项目,而是根据人才培养方案的要求,对原有的实验项目进行整合。例如将原有的活性污泥性质的测定和污泥比阻的测定两个实验,整合成一个实验。同时,结合水处理行业各种技术的发展趋势,通过专业教师深入企业走访、与水处理企业工程师座谈等形式,对现有实验项目进行筛选,淘汰一些已经落后的实验项目,并筛选出部分与生产实际结合较为紧密的实验项目,在改进的基础上继续开设,增强实验的实用性。如氨氮吹脱实验,目前在实际水处理中已经比较少见,取消了该类实验项目。在此基础上,我们结合水处理行业的现状和发展趋势,新增了几套污水处理的成套设备,开设了包括A2/O工艺、SBR工艺、氧化沟工艺的污水处理中常见的几种生化工艺的实训课程。该课程需要污水连续处理与运行,我们通过连续两周40学时的实训方式开展,让学生通过具体的自己测出来的实验数据,了解每个污水处理单元的处理水质情况,加深对每个污水处理单元的处理效果和处理效率的理解,熟悉每个处理单元的作用。

(三)改革实验教学和考核方式

1.实验教学模式的改革

针对实验教学模式落后,学生学习积极性不高的问题,我们对传统的教学方式进行了一系列改革。首先,根据本专业人才培养的目标和要求,结合我校实验室的实际情况,我们编写了一本适合我校学生使用的教材。新教材的内容按照我校实验课的具体项目进行编排,实验内容更加具体。教师在每次实验课下课前,会将下次课的实验内容提前告诉给学生,让学生提前预习,使学生预习起来更加具有针对性。其次,为了解决实验设备投入不足,设备更新速度较慢的问题,我院与其他几个学院一起,共同建立了工程虚拟仿真实训中心,购买了几套污水处理厂的虚拟仿真软件。通过虚拟仿真软件的教学,让学生对实际的污水处理厂的各个处理单元的结构和管线、设备的运营等有了一个初步的认识和了解,为后期的综合性实验的开设打下良好的基础,同时也为今后从事水处理方面的工作做好准备,真正做到学以致用。最后,为了进一步提高学生的学习兴趣,我们将学生易于接受的微课教学也引入到该门实验课教学过程中。教师根据我校实验课开设的实际情况,将部分实验课程制作成微课,提前发给学生预习,上课之前通过提问、翻转课堂等形式,检验学生的预习和对实验内容的掌握情况,再针对具体问题进行详细的讲解。在微课教学过程中,学生课前通过微课进行自主学习,熟悉和掌握实验原理、实验步骤和实验仪器等内容[3]。学生可以根据自身的学习能力,针对某个知识点进行快速或反复学习,直到理解掌握为止,这样学生在课堂上每一步的实验操作过程更有目的性,从而提高学生的学习兴趣和学习效率。

2.实验考核方式的改革

为了更加科学合理地对学生的学习效果进行考核,我们对传统的实验考核方式也进行了改革。在改革后的实验考核方式中,除了之前的学生考勤、作业和考试成绩之外,在平时成绩的考核中加入了一个重要的指标,就是学生在实验课堂上的动手情况。在第一次上课过程中,会和学生明确说明,实验课上的动手情况将会作为一个重要的考核方面,每次上课都会对每位学生的实验动手操作情况进行记载,在最后的课程考核时,给出一个动手方面的总评成绩,占比较大。同时,在期末考试成绩中,实验操作考试占了总成绩的2/3,更加注重对学生具体实验操作的掌握程度的考核。通过这种形式的改革,让学生在实验上课的过程中,更加注重实验操作能力的培养,督促学生在每次实验课上积极动手,同时也可以培养和锻炼学生的团队合作能力[4]。

第8篇:实验室处理污水方法范文

关键词:大蒜;有丝分裂;染色体;污水

中图分类号:TB383.1 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2013)08-0048-02

1 实验目的和实验方案

1.1 实验目的

通过实验,了解肇庆大旺不同污染水源对大蒜根尖的生长是否有抑制作用,以及对染色体的复制、增值是否会引起异常的影响,进而了解大旺部分污水的水污染程度。

1.2 实验方案

本实验采用肇庆大旺不同来源污水对大蒜进行培养,在培养一段时间后对大蒜根尖进行固定、染色、制片及进行镜检观察,观察500个根尖分生区细胞,对其中正在进行有丝分裂及发生分裂异常的细胞进行计数,依此对实验进行统计分析。

1.3 大蒜根尖染色体异常的种类

大蒜根尖分生组织细胞有丝分裂周期中,染色体异常现象主要出现在中、后、末期,主要有滞后染色体、染色体断片、染色体桥和环、多极化、微核、双核、核固缩、赤道板偏转、不等分裂、染色体分裂不同步、核崩解等异常现象,如图1所示。

2 材料和方法

2.1 实验材料和用具

①实验材料。大蒜,肇庆大旺各处污水。

②实验用具。烧杯、青霉素小瓶若干、移液管、吸耳球、玻璃棒、量筒、试剂瓶、镊子、剪刀、恒温器。

2.2 试剂

碱性品红、NaSO、浓HCL、1 moL/L的HCL、95%的酒精、冰醋酸、偏重亚硫酸钠、蒸馏水,Carnoy固定液,希夫试剂。

2.3 实验方法

①水样的采集。采样点1为大旺某街道渠道水,采样点2为大旺某小区生活污水,采样点3为大旺某污水厂实验室的实验废水,按采集规范要求采集水样。

②大蒜的培养。大蒜去皮,洗净,选取大小均匀无疤痕的蒜瓣。置装满蒸馏水的青霉素小瓶中进行培养,待新根长到约0.5~1.0 cm时,随机分成4组,每组9株。其中3组分别用于三个样品水的处理,第4组用自来水作阴性对照。阴性对照组和处理组大蒜分别用自来水或处理液浸没基部连续染毒。每24 h更换自来水或者处理液。

③根尖固定与染色。分别在染毒处理48 h、72 h、96 h后,从不同植株上随机剪取大蒜幼根,以卡诺氏液固定24 h后转入70%乙醇中4 ℃保存,对已固定的所有根尖采用Feulgen法染色。

④制片。切取根尖,将染液吸净后,再滴加蒸馏水,小心加上盖玻片,注意防止大量气泡产生,然后再覆盖吸水纸,用大拇指轻压,或者用铅笔的橡皮头一端轻敲,使细胞分散开来,便于观察。

⑤镜检。在显微镜下,对每个处理组随机检查3个根尖,每个根尖观察500个分生区细胞,对正在进行分裂的细胞及发生异常的细胞进行计数。

2.4 实验数据的统计与分析

对镜检所得数据进行统计分析。计算大蒜根尖分生区细胞有丝分裂指数及染色体畸变率。

3 结果与分析

3.1 污水引起大蒜根尖染色体异常

在显微镜下,对每个处理组随机检查3个根尖,每个根尖观察500个分生区细胞,对正在进行分裂的细胞及发生异常的细胞进行计数。分裂异常的镜检图如图2、图3所示。

3.2 污水对大蒜根尖细胞有丝分裂指数的影响

对各样品污水处理48 h、72 h、96 h的大蒜和对照组大蒜根尖分别固定、解离、漂洗、染色,镜检其分生细胞的有丝分裂指数,结果见表1及图4。

从表1及图4可以看出,有丝分裂指数的降低表现出污水样品-效应关系和时间-效应关系。即在同一处理时间,用样品3处理的大蒜根尖的有丝分裂指数最低,有丝分裂指数:阴性对照>样品1>样品2>样品3;在同一处理组中,随着处理时间的增长,有丝分裂指数降低,即处理48 h的有丝分裂指数>处理72 h的有丝分裂指数>处理96 h的有丝分裂指数,即呈现明显的时间-效应关系。从96 h处理结果来看,样品1、样品2和样品3处理组有丝分裂指数分别为对照组的88.1%、84.52%和79.76%,这说明样品3对大蒜根尖细胞进入分裂态具有较大的阻滞作用,抑制细胞有丝分裂,样品2次之,样品1影响最小。

4 结 论

经实验比较,大旺某污水厂实验室废水的污染程度>大旺某生活小区污水的污染程度>大旺某街道渠道水,且有丝分裂指数的降低呈现明显的时间-效应关系;各污水处理组的细胞异常发生率与对照组相比,均有极显著性的统计学差异(P

参考文献:

[1] 刘红美,张洁,周静.大蒜根尖细胞有丝分裂发生异常现象的报告[J].贵阳医学院学报,2006,(4):320-322.

第9篇:实验室处理污水方法范文

【关键词】紫外分光光度法硝酸盐氮预处理

中图分类号:U664.9+2 文献标识码:A 文章编号:

【引言】我公司化验室测定污水中硝酸盐氮的含量一直采用的是国家环境保护总局编写并通用的《水和废水监测分析方法》第三版中的“戴氏合金还原法”,该方法需要经过消解蒸馏的过程,不仅容易产生人为误差,而且成本较高,操作步骤繁琐,耗时很长。《水和废水监测分析方法》的第四版(以下简称第四版)出版后淘汰了此方法,为了保持与环保系统的一致性,及时更新旧的化验方法,我们将根据本化验室的实际条件和现状选择第四版中的一种方法来代替“戴氏合金还原法”。本实验室除了对本厂的污水进行化验外还承担了公司下达的新水源一厂的再生水的硝酸盐氮的检测任务,我们按照公司的要求执行的是《天津泰达自来水公司企业产品标准》Q/12KF4264-2007中的GB/T 5750.5.5.2紫外分光光度法,此方法适用于饮用水的测定,除水样预处理的要求之外,该方法与第四版中的紫外分光光度法基本一致。这为我们选用第四版中的紫外分光光度法来检测污水硝酸盐氮提供了依据,如果选用该方法也使化验室化验硝酸盐氮的方法得到了统一。因此我们选择试用第四版中的紫外分光光度法并对此进行了实验及研究。

【正文】国家环境保护总局编写的《水和废水监测分析方法》第四版(以下简称第四版)中紫外分光光度法第2条规定了:溶解的有机物、表面活性剂、亚硝酸盐、六价铬、溴化物、碳酸氢盐和碳酸盐等干扰测定,需进行适当的预处理。该方法采用絮凝共沉淀和大孔中性吸附树脂进行处理,以排除水样中大部分常见有机物、浊度、和Fe3+、Cr6+对测定的干扰。该方法中规定的水样预处理程序比较繁琐,具体步骤详见该方法的第6条步骤,并且需要准备离子交换柱及氢氧化铝悬浮液、10%硫酸锌溶液、5mol/L氢氧化钠溶液、大孔径中性树脂、甲醇等仪器及药品。根据我公司的现有条件,为了降低生产成本,提高工作效率,我们对该方法的水样预处理进行了研究,力求寻找到一种既简单易行又能满足书中所述不做预处理也可直接测试的条件的方法。

根据第四版中紫外分光光度法中注意事项规定:为了解水受污染程度和变化情况,需对水样进行紫外吸收光谱分布曲线的扫描,如无扫描装置时,可用手动在220-280nm、每隔2-5nm测量吸光度,绘制波长-吸光度曲线。水样与近似浓度的标准溶液分布曲线应类似,且在220nm与275nm附近不应有肩状或折线出现。参考吸光度比值(A275/A220)X100%应小于20%,越小越好。水样经上述方法使用情况检验后,符合要求时,可不经预处理,直接取50ml水样于比色管中,加盐酸和氨基磺酸溶液后,进行吸光度测量。由此可见,只要符合上述两个条件即可省去水样预处理的过程。

因工业废水中含有一定的悬浮物,所以比较浑浊,为了排除水样浊度对测定的干扰,我们采用孔径0.45微米的微孔滤膜对水样进行过滤,以去除水中悬浮物,去除水样浊度的干扰。又因我厂的进、出水NO3-N含量较高,超出标准系列,所以都稀释5倍并加入氨基磺酸去除NO2-N的干扰。然后按照注意事项中第一条的方法,用紫外分光光度仪手动在220-280nm、每隔4nm测量吸光度。同时,我们又参考以往测得的我厂进、出水硝酸盐氮的浓度值选择浓度为1.75mg/L的标准溶液也进行了同样的吸光度的测试。具体测量数据记录见下表:

水样及标准溶液紫外吸收光谱实测记录表

我们根据测试结果绘制了波长-吸光度曲线图,详见水样及标准溶液紫外吸收光谱分布曲线图如下:

此图显示:水样与近似浓度的标准溶液分布曲线类似,且进、出水曲线在220nm与275nm附近都没有肩状或折线出现,曲线非常平滑,尤其是出水。由此可以看出:进水与出水水样去除浊度后对测定都几乎没有干扰,出水曲线更加平滑,干扰更小,均符合要求。虽然去除了水中的悬浮物,但是我们不能保证水中溶解的有机物对测定的干扰,根据方法中第1条的方法原理:利用硝酸根离子在220nm波长处的吸收而定量测定硝酸盐氮。溶解的有机物在220nm处也会有吸收,而硝酸根离子在275nm处没有吸收。因此,在275nm处作另一次测量,以校正硝酸盐氮值。由此方法原理可以看出,溶解的有机物在275nm波长处有吸收且吸光度越高对测定的干扰就越大,也就是吸光度比值(A275/A220)X100%应小于20%,越小干扰越小。根据上表中的吸光度值我们可以计算出:进水A275/A220 X 100%=0.056/0.311X100%≈0.18X100%≈18%;出水A275/A220 X 100%=0.044/0.386X100%≈0.11X100%≈11%,两个比值都小于20%,符合注意事项第2条的要求,因此我们可以判断水中溶解的有机物的含量较小,对测定几乎没有干扰。

现在,我们已经排除了干扰测定结果的两个主要因素对测定的影响,可以初步判断用孔径0.45微米微孔滤膜过滤后的水样不需经过预处理也可满足要求,而直接进行硝酸盐氮的测定。

为了保证实验的检测质量,我们又分别采集了3天的本厂进水、出水水样,进行了3次加标回收实验,以保证实验的准确。根据以往的测试结果,本厂的水样硝酸盐氮的含量较高,超出了标准系列,因此我们对不同的水样进行了不同程度的稀释,然后我们对3天的进、出水和加标后的进、出水分别进行了测试,每次测试的同时做标准系列的测试,测试的原始记录见“紫外分光光度法测定硝酸盐氮且加标回收检查原始记录表(第一组)、(第二组)、(第三组)”:

我们对3次的测试结果进行了总结,见下表:

根据第四版第五章计量认证与质量管理第五条实验室分析质控程序与质控指标体系中(四)实验室质控指标体系项下表2-5-3水质监测实验室质量控制指标中建议的采用紫外分光光度法测定硝酸盐氮的加标回收率应在85%-115%之间。从上表数据我们可以看出,回收率均在标准范围之内,这说明采用该方法测定硝酸盐氮干扰较少,准确性高。而且,每组数据的A275/A220比值都小于20%,可以通过A220 -2A275去除有机物的干扰。同时校准曲线的相关系数均在3个9以上,完全符合标准方法中的要求,这也是取得准确测定结果的基础。以上3组水样的测试数据为我们以后采用该方法进行硝酸盐氮的测定提供了充足的依据。

现在,我们得出结论:经过上述实验证明,本厂目前所处理的污水水样暂可不经过第四版紫外分光光度法中规定的方法进行预处理,而用孔径为0.45微米的微孔滤膜进行过滤,即可排除水中浊度和溶解的有机物等对硝酸盐氮的测定的干扰。因进水和出水的NO3-N含量高,尤其是出水的NO3-N含量超出标准系列,所以直接取过滤后进行稀释的水样于比色管中,加盐酸和氨基磺酸溶液后去除碳酸盐和NO2-N的干扰,进行吸光度测量。

最后需要说明的是,我厂目前所处理的污水大部分为工业废水,生活污水很少,大约占总处理量的5%以下,因此,污水中有机物的含量较小,对硝酸盐氮的测定干扰也不大,我们可以暂时使用微孔滤膜过滤的方法消除干扰。但是,随着开发区的发展,居民会逐渐增加,污水中的生活污水比例也会相应增加,那么有机物的含量也将随之增加,这样有机物对硝酸盐氮测定的干扰也会加大。那时,我们是否还能够继续使用微孔滤膜过滤的方法排除干扰还有待于我们做进一步的研究与验证。

参考资料:

1. 《水和废水监测分析方法》第四版国家环境保护总局编写 中国环境科学出版社出版

2.《化验员实用手册》