混凝沉淀实验报告_化学_自然科学_专业资料

1、实验名称：混凝沉淀实验一、实验目的1、通过实验观察混凝现彖、加深对混凝沉淀理论的理解；2、掌握确定最佳投药量的方法，选择和确定最佳混凝工艺条件；3、了解影响混凝条件的相关因数。二、实验原理1混凝作用原理 包括三部分：1）压缩双电层作川；2）吸附架桥作用；3）网捕作用。这三种混凝机理 在水处理过程中不是各自孤立的现彖，而往往是同时存在的，只不过随不同的费剂种类、投加量和水质条 件而发挥作用程度不同，以某一种作用机理为主。对高分子混凝剂来说，主耍以吸附架桥机理为主。而无 机的金属盐混凝剂则三种作用同时存在。胶体表面的电荷值常用电动电位e表示，乂称为zeta电位。一般犬然水中的胶体颗粒的zeta电位

2、约在- 30mv以上，投加混凝剂之示，只要该电位降到-15mv左右即可得到较好的混凝效果。相反，当电位降到 零，往往不是最佳混凝状态。因为水中的胶体颗粒主要是带负电的粘土颗粒。胶体间存在着静电斥力，胶 粒的布朗运动，胶粒表面的水化作用，使胶粒具冇分散稳定性，三者中以静电斥力影响最大，若向水中投 加混凝剂能提供大量的正离了，能加速胶体的凝结和沉降。2.混凝剂 向水屮投加的能使水屮胶体颗粒脱稳的高价电解质，称之为“混凝剂”。混凝剂可分为无机 盐混凝剂和高分子混凝剂。水处理小常用的混凝剂有：三氯化铁、硫酸铝、聚合氯化铝（简称pac）、聚 丙烯酰胺等。本实验使用pac,它是介于alch和al （0h）

3、3之间的一种水溶性无机髙分子聚合物，化学通 式为ai2（0h）ncl（6-）m其中m代表聚合程度，n表示pac产站的中性程度。3投药量 单位体积水中投加的混凝剂量称为“投药量”，单位为mg/lo混凝剂的投加量除与混凝剂品 种有关外，还与原水的水质有关。当投加的混凝剂量过小时，高价电解质对胶体颗粒的电荷斥力改变不 大，胶体难以脱稳，混凝效果不明显；当投加的混凝剂量过大时，则高价反离子过多，胶体颗粒会吸附过 多的反离子而使胶体改变电性，从而使胶体粒子重新稳定。因此混凝剂的投加量有一个最佳值，其大小需 要通过试验确定。4影响混凝作用的因素 投药屋、水中胶体颗粒的浓度、水温、水的ph值等。5.浊度仪

4、浊度是表现水屮悬浮物对光线透过时所发生的阻碍程度。水屮含有泥土、粉尘、微细有机 物、浮游动物和具他微牛物等悬浮物和胶体物都可使水屮呈现浊度。浊度仪采用90°散射光原理。由光源 发出的平行光束通过溶液时，一部分被吸收和散射，另一部分透过溶液。与入射光成90°方向的散射光强 度符合雷莱公式，在入射光恒定条件下，在一定浊度范围内，散射光强度与溶液的混浊度成正比。因此， 我们可以通过测量水样中微粒的散射光强度来测量水样的浊度。三、实验仪器和试剂1. 仪器（1）浊度仪一台（sgz-2数显浊度仪，上海悦丰仪器仪表冇限公司）（2）混凝试验搅拌仪（hy3000-6普通型混凝试验搅拌仪，潜江

5、梅宁仪器有限公司）（3）电子天平（赛多利斯科学仪器，北京有限公司）（4）沉淀桶（600ml烧杯）6个；（5） looml取样瓶6个；（6）乳胶管或和料软管（肓径58mm）1520cm；（7） looml 烧杯 1 个；（8） looml 量筒 1 个；（9） 500ml 量筒 1 个；（10） 10ml 量筒 1 个;2. 实验试剂混凝剂：聚合氯化铝pac；原水（制备工作己由实验员完成）；白來水四、实验步骤1）制备原水：事先用髙岭土配制浊度为50 ntu左右的浑水，静沉1天以上，取上清液备用。（已山实验员完成）2）用电子天平称収混凝剂（pac） 3g溶于1l自来水中，浓度为3g/lo3）収60

6、0inl原水倒入与搅拌仪配套的沉淀桶中。共六个沉淀桶。4）根据原水体积,按照投加量80、120、160、200、300、400mg/l计算加药量,并换算成混凝剂溶液的体积量。换算后，混凝剂溶液的体积分别为：16、24、32、40、60、80mlo5）设置搅拌仪程序：（1）转速400转/分,搅拌15 min ；（2）转速150转/分，继续搅拌5 min；（3）转速60转/分，继续搅拌5 min； （4）转速0转/分钟，沉淀15min6）用量筒量取步骤（3）计算的混凝剂量，快速加入沉淀桶中。贴好标签，将六个沉淀桶放置在搅拌仪上。7）开启搅拌仪，按照设定程序运行。（注意观察各个沉淀桶的絮凝沉淀情况）

7、8）程序结束后，打开沉淀桶的小阀门，収每个沉淀桶中上清液bolooml于清洗好的试管中。9）用浊度仪测定上清液浊度并进行记录（速度要快；使用而要调零；待浊度仪示数较稳定时读数）五. 实验结果记录及处理表.不同加药量溶液的浊度加药量80120160200300400mg/lpac 溶液162432406080体积/ml浊度/ntu& 233.302.202. 434. 70110. 00以投药量为横朋标，上清液浊度为纵址标绘制不同混凝剂混凝沉淀图，从图中求出最低浊度吋混凝的投力u® o301投药m/mg/lo3530图不同混凝剂混凝沉淀图从以上作图结果可以看出，以四次方的多项式

8、拟合效果较好(r=l),当溶液的浊度达到最低点时对应 的投药量约为255mg/l,即该原水的最佳投药量为255mg/lo六、结果与讨论1 实验吋，在搅拌过程中发现不同沉淀桶中呈现的颜色深浅不一，形成的絮状颗粒大小也不同。这说明， 不同加药虽会对混凝效果产生不同彩响。2实验屮，600ml原水未用量筒进行量取，而是肓接根据沉淀桶上的刻度进行添加。沉淀桶上的刻度相对 不精确，对实验结果会产生一定的影响。3测定上清液的浊度时，发现若是测定速度鮫慢，不同溶液的沉淀时间就不平行。较晚测定的溶液沉淀时 间较长，这对实验结果的准确度也会造成影响。4. 测定浊度吋发现浊度仪的示数不稳定，波动较大。造成该结果的原

9、因可能是由于静置沉淀的吋间不够 长，溶液屮的颗粒还处于较为涮烈的运动状态，这样测得光源被散射的散射光强度就会有较大变化，导致 浊度仪示数不稳定。5对实验数据进行处理吋，发现可以使用不同次幕的多项式对实验结來进行拟合。木实验用四次幕或五次 幕的多项式进行拟合时，f都等于1。而用三次幕的多项式进行拟合的f则等于0.9999。根据观察拟合曲 线的情况，选择以四次幕多项式拟合。最佳投约量是根据曲线进行估计的，并未进行精确地计算。这样得 111的结果可能会存在一定的偏差。六、思考题1. 选择混凝剂种类及确定其投加量时应考虑哪些因素？混凝剂的选样主要取决于胶体和细微悬浮物的性质和浓度。如水中污染物主要呈胶体状态且电位较高则营 先投加无机混凝剂使其脱稳凝聚；如絮体细小，还需投加高分了混凝剂或配介使用活性硅酸等助凝剂。同 时，用于水处理的混凝剂要求混凝效果好，对人类健康无害，价廉易得，使用方便。对于混凝剂投加虽的 确定，主要考虑水屮微粒种类、性质和浓度以及混凝剂品种、投加方式、介质条件等。对任何废水的混凝 处理，都存在故佳混凝剂和最佳投药屋的问题，应通过试验确定。2. 混凝操作过程中应注意哪些问题？1）取原水时要搅拌均匀，要一次虽取以尽量减少所取原水浓度上的差别。2）混凝包括混合与凝聚，混介过程（即混凝剂刚加入水中的混合过程）要求快速