实验一 混凝实验.doc

实验一 混凝实验一、实验目的通过本实验希望达到下述目的：(1)学会求得最佳混凝条件(包括投药量、pH 值)的基本方法；(2)学会选择最佳混凝剂；(3)加深对混凝机理的理解。二、实验原理分散在水中的胶体颗粒带有电荷，同时在布朗运动及其表面水化膜作用下，长期处于稳定分散状态，不能用自然沉淀法去除，致使水中这种含浊状态稳定。向水中投加混凝剂后，由于（1）能降低颗粒间的排斥能峰，降低胶粒的电位，实现胶粒“脱稳”，（2）同时也能发生高聚物式高分子混凝剂的吸附架桥作用，（3）网捕作用，从而达到颗粒的凝聚，最终沉淀从水中分离出来。由于各种原水有很大差别，混凝效果不尽相同，混凝剂的混凝效果不仅取决于混凝剂投加量，同时还取决于水的pH值、水流速度梯度等因素。整个混凝过程可看作两个阶段：混合阶段和反应阶段。在混合阶段，要求原水与混凝剂快速均匀混合，所以搅拌强度要大，但搅拌时间要短。该阶段，主要使胶体脱稳，形成细小矾花，一般用眼睛难以看见。在反应阶段，要求将细小矾花进一步增大，形成较密实的大矾花，所以搅拌不能太大，太大矾花易打碎，但反应时间要长，为矾花的增大提供足够的时间。三、实验装置与设备1混凝试验搅拌机 ZR4-6 型 2浊度仪 WGZ-3 型 3pH试纸4烧杯 200mL、1000mL5移液管1mL、2mL、5mL6量筒 1000mL 7玻璃棒、洗耳球、温度计等。四、实验步骤本次混凝实验为在一定水流速度梯度下，对不同混凝剂寻找最佳投药量和最佳pH值两部分。比较不同混凝剂在各自最佳投药量和最佳pH值时耗费的量，以此选择针对某种废水的最佳混凝剂。本次混凝实验中所选用的混凝剂为硫酸铝、三氯化铁、聚合氯化铝，依次对原水水样进行（一）、（二）实验步骤；用盐酸和氢氧化钠溶液调节pH值。(一)最佳投药量实验步骤1认真了解ZR4-6型混凝搅拌器的使用方法。2. 确定原水特征，即测定原水水样浊度、pH值、温度。3确定形成矾花所用的最小混凝剂量。在烧杯中加入200mL原水，慢速搅拌，每次增加0.5mL某种混凝剂投加量，直至出现矾花为止。这时的混凝剂量作为形成矾花的最小投加量。4分别用量筒量取1000mL原水水样倒入6个六联搅拌仪专用烧杯内，置于实验搅拌机平台上。5确定混凝剂投加量。根据步骤2得出的形成矾花最小混凝剂投加量，取其1/4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，用依次增加混凝剂投加量相等的方法求出2-5号烧杯混凝剂投加量，把混凝剂分别加入16号烧杯对应的加药管中（注意不能超过9毫升）。6启动搅拌机，快速搅拌30s、转速约300r/min；中速搅拌5分钟，转速约150r/min；慢速搅拌10分钟、转速约50r/min；沉淀15min。7搅拌过程中，注意观察并记录“矾花”形成的过程，“矾花”形成的快慢、外观、大小、密实程度、下沉快慢等。水样静沉时，继续观察并记录“矾花”沉淀的过程，并进行记录。8、听到报警声，按除、外的任意键返回主菜单，用医用针筒在6个水样中依次取出约20mL的上清液，置于浊度仪的水样瓶中，用浊度仪测出其剩余浊度，记入表1-1内。9、以投药量为横座标，以剩余浊度为纵座标，绘制混凝曲线图。根据6个水样所测得的剩余浊度值，以及对水样混凝沉淀观察记录的分析，从混凝曲线图对最佳投药量作出判断。(二)最佳pH 值实验步骤1确定原水特征，即测定原水水样浊度、pH值、温度。2. 取6个1000mL烧杯分别放入1000mL原水。3调整原水pH值（pH精密试纸）。用盐酸调整1号烧杯水样使其pH值等于4，用氢氧化钠溶液调整6号烧杯水样使其pH值为9，2-5号烧杯依次增加一个pH 值单位。4分别将原水水样倒入六联搅拌仪6个专用烧杯中，按DOWN键放下搅拌叶，用移液管向搅拌器上的加药管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30s、转速约300r/min；中速搅拌5分钟，转速约150r/min；慢速搅拌10分钟、转速约50r/min；沉淀15min。6、搅拌过程中，注意观察并记录“矾花”形成的过程，“矾花”形成的快慢、外观、大小、密实程度、下沉快慢等。水样静沉时，继续观察并记录“矾花”沉淀的过程，并进行记录。7听到报警声，按除、外的任意键返回主菜单，用医用针筒在6个水样中依次取出约20mL的上清液，置于浊度仪的水样瓶中，用浊度仪测出其剩余浊度，记入表1-2 中。8、根据6个水样测得的剩余浊度、对水样混凝沉淀观察记录，得最佳pH值。五、注意事项1寻找最小混凝剂投加量时，缓慢加入混凝剂同时密切观察烧杯内水样的变化，尽量寻找刚出现矾花时用的混凝剂量。2每批取原水水样要尽量一次量取，以减少取样浓度上的误差。3. 换不同混凝剂进行实验时都要测试原水浊度，用蒸馏水对加药管进行清洗。加药的药液量少时，要掺点蒸馏水，以免沾在试管上的药液过多，影响投药量的精确度。4在测定水的浊度、用注射针筒抽吸上清液时，不要扰动底部沉淀物。同时，各烧杯抽吸的时间间隔尽量减小。六、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、沉淀后的剩余浊度记入表。2以沉淀水浊度为纵坐标，混凝剂加注量为横坐标绘出浊度与药剂投加量关系曲线，并从图上求出最佳混凝剂投加量。(二)最佳pH 值实验结果整理1把原水特征、混凝剂加注量，pH值，沉淀水浊度记入表。2以沉淀水浊度为纵坐标，水样pH 值为横坐标绘出浊度与pH 值关系曲线，从图上求出所投加混凝剂的混凝最佳pH 值及其适用范围。六、实验结果讨论1、根据实验结果以及实验中所观察到的现象，简述影响混凝效果的几个主要因素。2、是否投药量最大混凝效果越好?为什么？3、根据最佳pH值实验结果，分析在实际工程应用时，应怎样选取最佳pH值？为什么？4、根据三种混凝剂的实验结果，分析针对这种污水，应选用哪种混凝剂即有较好的混凝效果，又有较好的经济效益？5、若实验过程出现非正常状况，试分析其原因，说说如何进行实验优化？附录:实验结果记录格式实验小组号: 实验日期:姓名:混凝剂: 混凝