實驗三 混凝沉淀實驗

1、實驗三 混凝沉淀實驗 混凝沉淀實驗是給水處理的基礎實驗之一，被廣泛地用于科研.教學和生產中。通過混凝沉淀實驗，不僅可以選擇投加藥劑種類.數(shù)量，還可以確定其他混凝最佳條件。一 原理： 天然水中存在大量膠體顆粒，是使水產生渾濁的一個重要原因，膠體顆?？孔匀怀恋硎遣荒苋ヌ幍?。 清除或降低膠體顆粒穩(wěn)定因素的過程叫做脫穩(wěn)。脫穩(wěn)后的膠粒，在一定的水利條件下，才能形成較大的絮凝體，俗稱礬花。直徑較大且較密實的礬花容易下沉。自投加混凝劑直至形成較大礬花的過程叫混凝。 從膠體顆粒變成較大的礬花是一連續(xù)的過程，為了研究的方便可劃分為混合反應兩個階段，混合階段要求渾水和混凝劑快速均勻混合，一般來說，該階段只能產生用

2、眼睛難以看見的微絮凝體；反應階段則要求將微絮凝體形成較密實的大粒徑礬花。（配藥）1、配1%的溶液.2、如果取10mg/l的100ml燒杯中稱取10mg =用移液管移取1ml的1%溶液.二 實驗目的1.了解混凝的現(xiàn)象和過程，混合及反應的作用。2.確定水樣的混凝劑最佳投量及pH值對混凝效果的影響。三儀器設備及藥品 混凝攪拌機一臺，濁度儀一臺，酸度/離子計一臺，電子調速攪拌機一臺，秒表（平表也可）一塊，溫度計，1000ml燒杯，100ml燒杯，移液管，吸耳球，1000ml量筒，混凝劑（硫酸鋁或堿式氯化鋁），氫氧化鈉，鹽酸等。四實驗組織 實驗分6小組，每組6人。五實驗步驟1. 熟悉攪拌機操作步驟，選擇

3、適宜的混合攪拌轉速（300轉/分），混合時間30秒，反應攪拌轉速100轉/分，反應時間10分鐘，慢速攪拌轉速50轉/分，反應時間10分鐘。2. 測定水樣的溫度，濁度及pH值，將水樣分為3桶，每2組用一桶，除1,2組外，其他四組分別用NaOH或HCl對水樣的pH進行調整（pH約等于10，5.5，8.5）并記錄調整后的pH值。3. 在燒杯中分別注入混合均勻的水樣800mL，將燒杯裝入攪拌機，注意應使攪拌葉片位于燒杯的中央。4. 根據水樣的水質，選擇各個燒杯的投藥量（各組相同號的燒杯分別用相同的投藥量），并將藥液投入投藥試管里，準備投加。5. 將攪拌機板面上的旋鈕調至預定位置。6. 合上攪拌機電源開

4、關，將水樣攪拌均勻，隨后倒入混凝劑，此后攪拌機即按預定的轉速和時間工作，反應時間到后，自動停止工作，并自動提起葉片。注意礬花的形成過程和松散程度，并進行記錄。7. 攪拌停止后既進行靜沉，10分鐘后取各燒杯的水樣測定其濁度和pH值。8. 將有關的實驗數(shù)據分別記錄表I .II中。六注意事項 1.取樣時，必須將水樣混合均勻，以保證各個燒杯中的水樣性質相同。 2.從燒杯中吸出澄清水時，應避免攪動已經沉淀的礬花。七 .實驗報告參考格式混凝實驗 表I 實驗日期 實驗人水樣名稱 取樣日期取樣地點（一） 原水水質濁度度 ，水溫，pH值（二） 實驗控制數(shù)據混合時間min，攪拌速度r/min.反應時間min，攪拌

5、速度r/min.沉淀時間min,水樣體積ml.混凝劑品種，混凝劑濃度。實驗結果 表II燒杯號123456備注投藥量mg/lmg/l水溫（）pH礬花出現(xiàn)時間（min）礬花沉淀情況沉淀水濁度（度）沉淀水pH值八實驗結果分析 1. 根據六的實驗結果繪出投藥量-沉淀濁度曲線和同一投藥量條件下的pH值-沉淀水濁度曲線以確定最佳投藥量和最適合的pH值范圍。2.計算混合反應過程的G、GT值，計算公式為： G= P=九.實驗要求與結果分析 1、不同原水濁度的硫酸鋁最佳投量原水濁度混凝劑量（mg/l）5101520252830333532.4NTU剩余濁度（NTU）原水濁度混凝劑量（mg/l）510152025

6、2830333578 NTU剩余濁度（NTU）原水濁度混凝劑量（mg/l）51015202528303335128 NTU剩余濁度（NTU）原水濁度混凝劑量（mg/l）51015202528303335151 NTU剩余濁度（NTU）原水濁度混凝劑量（mg/l）51015202528303335224 NTU剩余濁度（NTU）原水濁度混凝劑量（mg/l）51015202528303335498 NTU剩余濁度（NTU）原水濁度混凝劑量（mg/l）51015202528303335858 NTU剩余濁度（NTU）備注：取靜止沉淀3035min后的上清液濁度作為混凝沉淀效果評價指標。試根據上表畫出

7、不同原水濁度混凝劑最佳投量曲線？ 最佳投量與原水濁度的關系？2混凝最佳水力條件的確定 以為混凝劑，將加速攪拌速度，快速攪拌時間，慢速攪拌速度, 慢速攪拌時間四個因素，設定為高，中，低三個水平制作成L正反表，對濁度為150NTU的原水進行實驗,取靜止沉淀30min后的上清液濁度作為混凝沉淀效果的評價指標，確定最佳水利條件。最佳水力條件確定的L正反表因素實驗號 快攪速度（r/min）快攪時間（min）慢攪速度（r/min）慢攪時間（min）剩余濁度（NTU）15002702525001501535000.53054300250553001302563000.57015712023015812017

8、0591200.55025R介紹：1、正交表 正交表是正反實驗設計法中合理安排實驗，并對數(shù)據進行統(tǒng)計分析的一種特殊表格。常用的正交表有L4(23),L3(27),L9(34)等（1） 正交表符號的含義：LL正交表代號4正交表的橫行數(shù)（試驗次數(shù)）2字碼數(shù)（水平數(shù)）3正交表的直列數(shù)（因素數(shù)）正交表實驗號列號實驗結果（評價指標）yi1231111y12122y23212y34221y4(2)正交表的兩個特點：a 每一列中，不同的數(shù)字出現(xiàn)的次數(shù)相等。b 任意兩列中，將同一橫行的兩個數(shù)字看成有序數(shù)對（即左邊的數(shù)放在前，右邊的數(shù)放在后，按這一次序排出的數(shù)對）時，每種數(shù)對的次數(shù)相等。上表中有序數(shù)對共有四種：

9、（1、1）、（1、2）、(2、1)、(2、2)他們各出現(xiàn)一次。2、正交實驗結果的直觀分析 實驗進行之后獲得了大量實驗數(shù)據，如何利用這些數(shù)據進行科學的分析，從中得出正確結論，這是正交實驗設計的一個重要方面。 正交實驗設計的數(shù)據分析，就是要解決：哪些因素影響大，哪些因素影響小，因素的主次關系如何；各影響因素中，哪個水平能得到滿意的結果，從而找出最佳生產運行條件。直觀分析法的具體步驟如下：1、填寫評價指標：將每組實驗的數(shù)據分析處理后，求出相應的評價指標值y，并填入正交表的右欄實驗結果內。2、計算各列的各水平效應值kmf 、及極差R值。kmf=m列中f號的水平相應指標值之和。=Rm=m列中kf的極大與

10、極小值之差3、比較各因素的極差R值，根據其大小，即可排出因素的主次關系，這從直觀上很好理解，對實驗結果影響大的因素一定是主要因素。所謂影響大，就是這因素的不同水平所對應的指標間的差異大，相反，則是次要因素。4、比較同一因素下各水平的效應值,能使指標達到滿意的值（最大或最小）為較理想的水平值。如此，可以確定最佳生產運行條件。（例） 某一過濾工藝流程，原水濁度約30NTU,水溫約22?，F(xiàn)欲考察沉凝劑硫酸鋁投量，助凝劑聚丙烯酰胺投量，助濾劑投加點及濾速對過濾周期平均出水濁度的影響，進行正交實驗，每個因素選用三個水平，根據經驗及小型實驗，混凝劑投量分別為10mg/L、 12mg/L及14mg/L；助凝

11、劑投量分別為0.008mg/L、0.015mg/L及0.03ml/L；助凝劑投點分別為A、 B、C點；濾速分別為8m/h、10m/h及12m/h.。用L9(34)表安排實驗，實驗成果及分析如下：實驗號混凝劑投量（mg/L）助凝劑投量（mg/L）助濾劑投點濾速(m/h)過濾出水平均濁度1100.008A80.602100.015B100.553100.03C120.724120.008B120.545120.015C80.506120.03A100.487140.008C100.508140.015A120.459140.03B80.371.871.641.531.471.521.501.461.531.321.571.721.710.620.550.510.490.510.500.490.510.440.520.570.5