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1、实验一 混凝实验实验一 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，由于能降低颗粒间的排斥能峰，降低胶粒的电位，实现胶粒“脱稳”，同时也能发生高聚物式高分子混凝剂的吸附架桥作用，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
2、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、1000mL 5移液管1mL、2mL、5mL 6量筒 1000mL 7玻璃棒、洗耳球、温度计等。 四、实
3、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、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、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。 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
5、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。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
6、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
7、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、
8、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: 混凝剂浓度: 原水浊度: 原水pH: 原水温度: 最小混凝剂量(ml): 相当于(mg/l): 表1-1 最佳混凝剂投加量 水样编号 1 2 3 4 5 投药量 初矾花时间 矾花沉淀情况 剩余浊度 表 1-2 最佳pH 水样编号 1 2 3 4 5 水样pH 形成矾花情况 剩余浊度 6 6
