实验一 混凝沉淀实验

实验一 混凝实验1 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，水流速度梯度)的基本方法;2. 加深对混凝机理的理解。2 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Z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。3 实验装置与设备3.1 实验装置混凝实验装置主要是六联搅拌机。搅拌机上装有电机调速设备。3.2 实验设备及仪器仪表1. 混凝试验搅拌仪(MY3000-6) 1台2. 浊度仪(2100N) 1台3. 数显卩日计(FE20/EL20) 1台4. 温度计 刻度0100 °C 1支5. 秒表6. 烧杯 250 ml 6个 ； 50ml 6个7. 移液管 1， 5， 10 mL8. 精制硫酸铝A12(SO4)318H2O9. 三氯化铁FeCl36H2O10. HCl11. NaOH4 实验步骤混凝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，在混凝实验中所用的实验药剂可参考下列浓度进行配制：1. A12(SO4)318H2O 浓度 10 g L-i；2. FeCl36H2O 浓度 10 g L-i；3. HCl 10% (v/v)；4. NaOH 10% (w/v)。4.1 最佳投药量实验步骤1. 确定原水特征，即测定原水水样混浊度、pH值、温度。2. 确定形成矶花所用的最小混凝剂量。方法是通过慢速搅拌烧杯中150mL原水， 并每次增加1mL混凝剂投加量，直至出现矶花为止。这时的混凝剂量作为形成 矾花的最小投加量。3. 在实验杯中放入150 mL原水，置于实验搅拌器平台上。4. 确定实验时的混凝剂投加量。根据步骤2得出的形成矶花最小混凝剂投加量， 取其1/4作为1号实验杯混凝剂投加量，取其2倍作为6号实验杯混凝剂投加量，用 依次增加混凝剂投加量相等的方法求出25号烧杯混凝剂投加量，把混凝剂分别 加入16号实验杯中。5. 启动搅拌器，快速搅拌0.5 min、转速约300 rpm，中速搅拌6min，转速约100 rpm； 慢速搅拌6mi n、转速约50 rpm。如果用污水进行混凝实验，污水胶体颗粒比较脆 弱，搅拌速度可适当放慢。6. 关闭搅拌器，静止沉淀5 min,用10 mL移液管抽出实验杯中的上清液(共约20 mL)放入50 mL烧杯内，立即用浊度仪测定浊度。4.2最佳pH值实验步骤1. 在实验杯中分别放入150 mL原水，置于实验搅拌器平台上。3. 调整原水pH值，用移液管依次向1、2、3号实验杯中分别加入0.7、1.5、2.5 mL 10%的HC1。依次向4、5、6号实验杯中分别加入0.2、0.7、1.2 mL 10%的NaOH。4. 搅拌均匀后，用pH试纸测定各水样pH值。5. 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）。6. 启动搅拌器，快速搅拌0.5 min，转速约300 rpm；中速搅拌6 min，转速约100 rpm；慢速搅拌6 min，转速约50 rpm。7. 关闭搅拌器，静止沉淀5 min,用10 mL移液管抽出实验杯中的上清液（共约20 mL）放入50 mL烧杯内，立即用浊度仪测定浊度。4.3 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 向实验杯中加入相同剂量的H Cl（或N aOH）和混凝剂，置于实验搅拌器平台上。2. 启动搅拌器快速搅拌1 min,转速约300 rpm。随即把其中5个实验杯移到别的 搅拌器上，1号实验杯继续以20 rpm搅拌10 min。其它各烧杯分别用55、90、125、 160、200 rpm搅拌 10 min。3. 关闭搅拌器，静止沉淀5 min,用10 mL移液管抽出实验杯中的上清液（共约20 mL）放入50 mL烧杯内，立即用浊度仪测定浊度。4. 记录速度梯度G。注意事项：1. 整个实验过程中采用统一水样，取样时搅拌均匀。2. 实验过程中注意移液管，烧杯的清洗，避免药剂残留影响实验结果。3. 在测定水的浊度、用移液管抽吸上清液时，不要扰动底部沉淀物。同时，各烧杯抽吸的 时间间隔尽量减小。5 实验结果整理5.1 最佳投药量实验结果整理1. 记录原水特征、混凝剂投加情况、沉淀后的剩余浊度。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。5.2最佳pH值实验结果整理1. 记录原水特征、混凝剂加注量，酸碱加注情况，沉淀水浊度。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。5.3 混凝阶段最佳速度梯度实验结果整理1. 记录原水特征、混凝剂加注量pH值、搅拌速度，速度梯度记入表。2. 以沉淀水浊度为纵坐标，速度梯度G值为横坐标绘出浊度与G值关系曲线，从 曲线中求出所加混凝剂混凝阶段适宜的G值。6 实验结果讨论1. 根据最佳投药量实验曲线，分析沉淀水浊度与混凝剂加注量的关系。2. 本实验受哪些因素的影响较大?如何改进?实验结果原始记录实验名程：混凝沉淀实验姓名：实验日期：组员：混凝剂：混凝剂贮备液浓度：原水浊度：原水pH：原水温度:最小混凝剂量(mL)：相当于(mg L-i)表1-1 最佳混凝剂投加量编号123465投药量(mg L-1)投药量(mL)初矶花时间矶花沉淀情况剩余浊度(NTU)最佳投药量(mg L-1)：表1-2最佳pH编号12346510% HCl (mL)10% NaOH (mL)水样pH剩余浊度(NTU)最佳pH：表1-3最佳速度梯度编号123465搅拌速度(rpm)速度梯度(G)剩余浊度(NTU)最佳速度梯度：