SUSTech水处理工程混凝实验实验报告
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实验日期: ___________ 天气: ____________ 实验室温度: __________
水处理实验一混凝
实验背景：
混凝过程就是现代城市给水与工业废水处理工艺研究中不可缺少也就是最关键得前置单元操作环节之一。在原水与废水中都存在着数量不等得胶体粒子，如粘土、矿物质、二氧化硅或工业生产中产生得碎屑等，它们悬浮在水中造成水体浑浊，混凝工艺就是针对水中得这些物质处理得过程?混凝可去除得悬浮物颗粒直径范围在：1nm-0、1卩m（有时认为在1^m）。通过实验摸索混凝过程各参数得最佳值，对于获得良好得混凝效果至关重要.
实验目得：
1 .了解混凝得现象及过程，观察矶花得形成；
2. 了解混凝得净水作用及主要影响因素；
3. 了解助凝剂对混凝效果得影响；
4. 探求水样最佳混凝条件（包括投药种类、投药量、p H值、水流速度梯度等）。
实验原理：
天然水体中存在大量得胶体颗粒就是水产生浑浊现象得原因之一，胶体得布朗运动、胶体表面得水化作用以及胶体之间得静电斥力，其中胶体间得静电斥力起着主要作用，使得胶体具有分散稳定性。因此，通过自然沉淀得方法不能去除? 胶体颗粒表面带有一定得电荷,米用电动电位Z （Zeta电位）表示，Z电位得高低决定了胶体颗粒间静电斥力得大小以及影响范围。天然水体中胶体颗粒得Z电位约在-30mV以上,向水中投加混
凝剂从而提供大量得正离子，能够压缩胶体得双电层结构,使胶体脱稳从而凝结与沉降，通常Z电位降到-15mV时胶体脱稳。随着Z电位降低，胶体得水化作用也逐渐减弱，混凝剂水解形成得高分子物质在胶粒间起到吸附架桥得作用, 提高混凝效果, 混凝剂水解后形成得高分子物质也能起到吸附作用，形成絮凝体。
脱稳后得胶粒在一定得水力作用下形成较大得絮凝体，称为矾花, 直径较大密度也较大得矾花容易下沉。胶体脱稳聚集形成矾花，这一过程需要消耗能量, 水流速度梯度G 值起着主要得作用，它反映了单位时间内单位体积水消耗得能量得多少。G值得表达式如下：
式中:
P :搅拌功率（J / S）
卩:水得粘度（P a?s）
V : 被搅动得水流体积
式中G值可以直接由搅拌器显示板读出。粒径越大得矶花在水流得作用下抗剪强度较低，因此随着实验过程中矶花不断长大，G值应逐渐较小。
混凝剂得种类以及投加量得多少将直接影响混凝效果。处理不同水质, 不同种类得混凝剂得投加量也不同，需经过相关实验进行确定。
仪器与试剂：
深圳中润混凝实验搅拌仪（附6个1000ml烧杯）;
梅特勒p H计;温度计；哈希210 0浊度仪；
1 000ml量筒2个;1 0 0 ml烧杯6个；10m L移液管2个；
2m L移液管1个；医用50~1 0 0mL注射器一个，取样用；洗耳球1个。
硅藻土，配制浊度在10 0－200 度左右悬浊液开展混凝实验；
精制硫酸铝A l 2（S O 4）3 ? 18 H2O溶液,1 0 g/L ;
氯化铁FeC l 3 ? 6H2O容液，10 g/L;
聚合氯化铝[Al 2（OH）mCl—m]n 溶液（P A C）, 10 g/L ;
聚丙烯酰胺P A M溶液，1g /L （助凝剂）；
HC l溶液（化学纯）：浓度10% ；
Na OH溶液（化学纯）：浓度1 0%
实验内容：
预实验：
首先要对水样性质进行检测，测定水样得温度、pH以及浊度。
1. 同种水样，不同混凝剂得混凝效果实验
1. 认真了解混凝实验搅拌仪得使用方法。
2. 对水样进行彻底搅拌，避免底部有沉积物.
3. 取六杯水样,每一杯1000ml，并按照1 ,1 , 2,2 , 3,3标号。确定六杯水样得特征,分别测定每一杯水样得浊度、p H值、温度.在测定浊度时，每份水样测定三次,取其平均值。且每次测定前应摇匀水样，避免因取样后颗粒物在烧杯中继续沉淀而影响测量结果，造成测定值与实际浊度相比偏小；每次测定后使用蒸
馏水清洗测定管，避免水样被污染，提高准确度。
4?相同标号为一组，将三组水样放在搅拌仪上.每组水样其中一个为实验组，另一个为对照组。
5. 在5 0 r/mi n得转速下，使用移液枪每次分别向三组水样得实验组烧杯中添加不同种得混凝剂各0、1m l，保持快速搅动30s后静置2 min,与同组水样得对照组进行对比观察，直至出现矶花为止?记录此时混凝剂得累计投加量，即作为该种混凝剂得最小投加量.
6?记录数据，比较不同混凝剂在当前实验温度下得最小投加量，即可比较出不同混凝剂得效果。
2. 某一水样，确定某种混凝剂得最佳投加量
1、认真了解混凝实验搅拌仪得使用方法。
2、重复实验一得步骤，选择一种混凝剂，确定该种混凝剂形成矶花所用得最小混凝剂量。
3、将原水样彻底搅拌，用6个1 000mL得烧杯，分别放入1000mL原水，
并测定每一杯水样得浊度，尽量减少不同烧杯内水样浓度上得误差。测定后将水
样置于实验搅拌仪平台上。
4、按照“快速搅拌3 Os、转速3 0 Or/mi n;中速搅拌1 m in,转速10 Or /min ;慢速搅拌3mi n、转速5 Or/mi n ;抬起搅拌浆；沉淀1 0 min,转速0
r /m i n”得顺序设定搅拌程序.
5、根据步骤2得出得最小投加量，取其1/4作为1号烧杯得混凝剂投加量，取其2倍作为6号烧杯得混凝剂投加量，用依次增加相等混凝剂投加量得方法，计算出实验时2-5号烧杯所需得混凝剂投加量。
6用移液器迅速将计算好得混凝剂量投加到对应得各个烧杯中.
7、放下搅拌桨，启动搅拌仪。搅拌过程中，密切注意观察并记录各个烧杯
中矶花得形成过程，包括矶花得外观、大小、密实程度等，搅拌结束后，观察并记录矶花沉淀得过程.
8、沉淀结束，从取样口取出100m L左右得上清液，分别置于6个使用蒸馏水清洗后得100m L烧杯中，测出并记录剩余浊度。
9、根据6个水样得剩余浊度，结合混凝沉淀过程中得现象分析，对最佳投药量所在区间作出判断?缩小加药量范围，重新设定第二组实验投药量得最大值与最小值,并确定中间四个浓度点，重复步骤5至步骤8,得到最佳投药量。
3. 混凝阶段得最佳pH值
1、认真了解深圳中润混凝实验搅拌仪得使用方法
2、？根据原水P H值确定实验投药量。
3、向编号1—6得6个1000mL得烧杯中分别放入1 0 00mL 原水。向1、2号烧杯分加入2、0ml、1、0ml 1 0 %浓度得N a O H,分别向
4、
5、6号烧杯加入1、
0ml、2、0m l、3、0ml 1 0%浓度得H Cl调整水样PH值,依次测量各水样得P H值并记录，控制水样得P H值在4~9之间。
4、用移液枪依次向装有原水烧杯中加入相同剂量混凝剂，投加剂量为实验二中得最佳投药量。
5、按照“快速搅拌3 0 s、转速30 0 r/ m i n ;中速搅拌1min ,转速100r/mi n ;慢速搅拌3mi n、转速50r/ mi n;抬起搅拌浆；沉淀1 0mi n ,转速0 r/min ”得顺序设定搅拌程序，并启动搅拌仪.
6、？搅拌过程中，密切注意观察并记录各个烧杯中矶花得形成过程，包括矶花得外观、大小、密实程度等，搅拌结束后，观察并记录矶花沉淀得过程.
7、？沉淀结束,从取样口取出100m L 上清液,测定并记录剩余浊度
8根据6个水样得剩余浊度，结合混凝沉淀过程中得现象分析，对最佳P H 值所在区间作出判断，缩小范围,重新设定第二组实验N AOH与HCL得投药量，重复以上实验。
4. 混凝阶段得最佳速度梯度
1、用6个1000ml烧杯分别加入1000 ml原水，置于实验搅拌机平台上。
2、按最佳投药量、最佳pH值分别向6个装有1000ml水样得烧杯中加入相同计量得HC L （或NaOH与混凝剂。
3、按照“快速搅拌1mi n、转速为300 r/min ; 6个烧杯分别以转速为20r/min、5 0 r/mi n> 80r/ mi n、1 10r / mi n、1 4 0r/ m in、170 r / mi n 得转速搅拌20mi n；沉淀10mi n ”设定搅拌程序,并执行程序。
4、取上清液100ml , 立即用浊度仪测定浊度。
5、测出浊度最低值所对应得速度梯度为最佳速度梯度。
注意事项：
混凝一般分慢速搅拌与快速搅拌阶段，其搅拌速度与搅拌时间可根据实验自行确定;
实验过程中需记录水样得名称及浊度、pH 值、温度等参数, 同时记录所使用混凝剂或助凝剂得种类与浓度以及混凝时得水流速度梯度等;
水样得浊度应取多次测量得平均值; ? 在最佳pH 值实验中, 用来测
定pH 值得水样, 仍倒入原烧杯中.
实验
原水温度: 原水PH 值: 原水浊度: