《混凝實(shí)驗(yàn)報告》

1、混凝實(shí)驗(yàn)報告/正交設(shè)計一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、通過實(shí)驗(yàn)，觀察混凝現(xiàn)象，加深對混凝理論的理解。2、選擇和確定最佳混凝工藝條件。二、實(shí)驗(yàn)原理天然水中存在大量膠體顆粒，使原水產(chǎn)生渾濁度。我們進(jìn)行水質(zhì)處理的根本任務(wù)之一，則正是為了降低或消除水的渾濁度。水中的膠體顆粒，主要是帶負(fù)電的粘土顆粒。膠體間靜電斥力、膠粒的布朗運(yùn)動以及膠粒表面水化作用的存在，使得它具有分散穩(wěn)定性。混凝劑的加入，破壞了膠體的散穩(wěn)定性，使膠粒脫穩(wěn)。同時，混凝劑也起吸附架橋作用，使脫穩(wěn)后的細(xì)小膠體顆粒，在一定的水力條件下，凝聚成較大的絮狀體（礬花）。由于礬花易于下沉，因此也就易于將其從水中分離出去，而使水得以澄清。由于原水水質(zhì)復(fù)雜，影響因素多

2、，故在混凝過程中，對于混凝劑品種的選用和最佳投藥量的決定，必需依靠原水和混凝實(shí)驗(yàn)來決定?；炷龑?shí)驗(yàn)的目的即在于利用少量原水、少量藥劑。三、實(shí)驗(yàn)儀器及設(shè)備1. 1000 ml燒杯 1只2. 500 ml礦泉水瓶 6只3. 100 ml燒杯 2只4. 5 ml移液管 1只5. 400 ml燒杯 2只6. 5ml量筒 1臺7. 吸耳球 1個8. 溫度計（0-50） 1只9. 100 ml量筒 1個10. 10 ml;量筒 1只四、實(shí)驗(yàn)試劑本實(shí)驗(yàn)用三氯化鐵作混凝劑，配制濃度2g/L，800ml；以陰型聚丙烯酰胺為助凝劑，配制濃度0.05g/L，500 ml。三氯化鐵用量2g，陰離子聚丙烯酰胺用量0.02

3、50 g五、實(shí)驗(yàn)步驟（一）配置藥品1、用臺秤稱取2g三氯化鐵，溶解，配置1000 ml，三氯化鐵配制濃度2 g/L；用電子天平稱取0.05g陰離子聚丙烯酰胺，溶解，配置1000 ml，陰型聚丙烯酰胺配制濃度0.05 g/L。2、測定原水特征。（二）混凝劑最小投加量的確定1、取6個500 ml瓶子，分別取400 ml原水。2、分別向燒杯中加入氯化鐵，每次加入1.0 ml，同時進(jìn)行攪拌，直至出現(xiàn)礬花，在表1中記錄投加量和礬花描述。3、停止攪拌，靜止10min。4、根據(jù)礬花描述確定最小投加量A。（三）混凝劑的最佳投加量的選擇1、用6個500 ml瓶子，分別取400 ml原水。2、將混凝劑按不同投量（

4、按4/6A9/6A的量）分別加入到400 ml原水樣中，利用均分法確定此組實(shí)驗(yàn)的六個水樣的混凝劑投加量，記錄在表2中。3、攪拌，攪拌過程中，注意觀察礬花的形成過程。4、停止攪拌，靜止沉淀10 min，記錄礬花描述。5、根據(jù)礬花描述求得B。（四）混凝劑和助凝劑的最佳投加比例的確定1、用6個500ml瓶子，分別取400 ml原水。2、將混凝劑按2/3B的投量，助凝劑按不同投量（依次按1/3C6/3C的劑量）分別加入到400 ml原水樣中，利用均分法確定此組實(shí)驗(yàn)的六個水樣的混凝劑投加量，記錄在表3-1中。3、搖勻，攪拌，攪拌過程中，注意觀察礬花的形成過程。4、停止攪拌，靜止沉淀10 min，描述礬花

5、，記錄在表3-1中。5、按14同樣的步驟，把混凝劑投加量改為B、4/3B,數(shù)據(jù)分別記入表3-2、3-3。（五）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄1、原水特征：溫度25攝氏度，pH在67之間。2、測定混凝劑的最小投加量。表1 混凝劑最小投加量的確定混凝劑的類型氯化鐵水樣編號123456混凝劑加注量（mL）181920181617相當(dāng)劑量（mg/L）9095100908085礬花描述很細(xì)、輕很細(xì)結(jié)實(shí)礬花，3分鐘沉底較大、實(shí)很細(xì)很細(xì)結(jié)論183、測定混凝劑的最佳投加量表2 混凝劑最佳投加量的確定 混凝劑的類型氯化鐵助凝劑的類型陰離子聚丙烯酰胺助凝劑加注量（mL）0.9相當(dāng)劑量（mg/L）0.045水樣編號123456混凝劑

6、加注量（mL）121518212427相當(dāng)劑量（mg/L）607590105120135礬花描述很細(xì)、輕結(jié)實(shí)礬花，10分鐘沉底結(jié)實(shí)礬花，5分鐘沉底結(jié)實(shí)礬花，7分鐘沉底結(jié)實(shí)礬花，10分鐘沉底很細(xì)、輕結(jié)論184、混凝劑與助凝劑最佳投加比例的確定表3-1 助凝劑最佳投加量的確定混凝劑的類型氯化鐵助凝劑的類型陰離子聚丙烯酰胺混凝劑加注量（mL）12相當(dāng)劑量（mg/L）60水樣編號123456助凝劑加注量（mL）0.30.60.91.21.51.8相當(dāng)劑量（mg/L）0.0150.030.0450.060.0750.09礬花描述結(jié)實(shí)礬花，5分鐘沉底結(jié)實(shí)礬花，5分鐘沉底結(jié)實(shí)礬花，6分鐘沉底較大礬花較大礬花

7、較大礬花表3-2 助凝劑最佳投加量的確定混凝劑的類型氯化鐵助凝劑的類型陰離子聚丙烯酰胺混凝劑加注量（mL）18相當(dāng)劑量（mg/L）90水樣編號123456助凝劑加注量（mL）0.30.60.91.21.51.8相當(dāng)劑量（mg/L）0.0150.030.0450.060.0750.09礬花描述結(jié)實(shí)礬花，6分鐘沉底結(jié)實(shí)礬花，8分鐘沉底結(jié)實(shí)礬花，9分鐘沉底較大礬花較大礬花大、實(shí)表3-3 助凝劑最佳投加量的確定混凝劑的類型氯化鐵助凝劑的類型陰離子聚丙烯酰胺混凝劑加注量（mL）24相當(dāng)劑量（mg/L）120水樣編號123456助凝劑加注量（mL）0.30.60.91.21.51.8相當(dāng)劑量（mg/L）0

8、.0150.030.0450.060.0750.09礬花描述結(jié)實(shí)礬花，7分鐘沉底結(jié)實(shí)礬花，9分鐘沉底結(jié)實(shí)礬花，11分鐘沉底較大礬花大、實(shí)很輕六、數(shù)據(jù)處理及結(jié)果分析分析表一知混凝劑最小投加量是18ml，相當(dāng)劑量90mg/l。分析表二知混凝劑最佳投加量是18ml，相當(dāng)劑量90mg/l。分析表三知助凝劑最佳投加量是0.3ml，相當(dāng)劑量0.015ml。最佳投加比例是60：1。七、試驗(yàn)誤差分析本實(shí)驗(yàn)操作時，震蕩的時間不夠長，沒搖勻，影響了實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，如最小投加量的測定。另外，實(shí)驗(yàn)用水大顆粒懸浮物沒有過濾，影響了實(shí)驗(yàn)的觀察。今后的事件中，我組人員需更加認(rèn)真負(fù)責(zé)，更加有耐心。五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理 1、實(shí)驗(yàn)

9、記錄表： 混凝沉淀實(shí)驗(yàn)記錄 水樣編號123456水樣光密度0.092溫度（oC）17PH11.12投藥量mL0.61.52.43.34.15.0（mg/L）9.022.536.049.561.575.0初礬花時間無4'25''2'20''1'02''56''54''礬花沉淀情況無少量沉淀較明顯較明顯明顯明顯沉淀后PH值10.6610.069.308.547.046.57吸光度A0.1170.1030.0830.0730.0280.0302、 吸光度與投藥量關(guān)系曲線：3、 本實(shí)驗(yàn)過程及方法設(shè)計

10、中的確有需要加以改進(jìn)之處，原因是： 改進(jìn)的建議是：6、 思考題1、影響混凝的主要因素是水溫T；PH；電動攪拌器轉(zhuǎn)速n；混凝劑的量；水中雜質(zhì)的成分、性質(zhì)及濃度。2、混凝劑投加的量過大，效果不一定好的原因是3、若實(shí)驗(yàn)有混凝劑投加量和最佳PH兩個因素的變化對混凝效果應(yīng)該采取正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計此實(shí)驗(yàn)，如下表： 正交實(shí)驗(yàn)表混凝劑量（mg/L） PH4567899.0S1S7S13S19S25S3122.5S2S8S14S20S26S3236.0S3S9S15S21S27S3349.5S4S10S16S22S28S3461.5S5S11S17S23S29S3575.0S6S12S18S24S30S36理解：最好

11、按三因素四水平進(jìn)行正交設(shè)計?；瘜W(xué)混凝實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康姆稚⒃谒械哪z體顆粒帶有電荷，同時在布朗運(yùn)動及其表面水化作用下，長期處于穩(wěn)定分散狀態(tài)，不能用自然沉淀方法去除。向這種水中投加混凝劑后，可以使分散顆粒相互結(jié)合聚集增大，從水中分離出來。由于各種廢水差別很大，混凝效果不盡相同?；炷齽┑幕炷Ч粌H取決于混凝劑種類、投加量，同時還取決于水的pH、水溫、濁度、水流速度梯度等影響。通過本次實(shí)驗(yàn)，希望達(dá)到以下目的：1、加深對混凝沉淀原理的理解；2、掌握化學(xué)混凝工藝最佳混凝劑的篩選方法；3、掌握化學(xué)混凝工藝最佳工藝條件的確定方法。二、實(shí)驗(yàn)原理化學(xué)混凝的處理對象主要是廢水中的微小懸浮物和膠體物質(zhì)。根據(jù)膠體的特

12、性，在廢水處理過程中通常采用投加電解質(zhì)、相反電荷的膠體或高分子物質(zhì)等方法破壞膠體的穩(wěn)定性，使膠體顆粒凝聚在一起形成大顆粒，然后通過沉淀分離，達(dá)到廢水凈化效果的目的。關(guān)于化學(xué)混凝的機(jī)理主要有以下四種解釋。1、壓縮雙電層機(jī)理當(dāng)兩個膠粒相互接近以至雙電層發(fā)生重疊時，就產(chǎn)生靜電斥力。加入的反離子與擴(kuò)散層原有反離子之間的靜電斥力將部分反離子擠壓到吸附層中，從而使擴(kuò)散層厚度減小。由于擴(kuò)散層減薄，顆粒相撞時的距離減少，相互間的吸引力變大。顆粒間排斥力與吸引力的合力由斥力為主變?yōu)橐砸橹?，顆粒就能相互凝聚。2、吸附電中和機(jī)理異號膠粒間相互吸引達(dá)到電中和而凝聚；大膠粒吸附許多小膠?；虍愄栯x子，電位降低，吸引力

13、使同號膠粒相互靠近發(fā)生凝聚。 3、吸附架橋機(jī)理吸附架橋作用是指鏈狀高分子聚合物在靜電引力、范德華力和氫鍵力等作用下，通過活性部位與膠粒和細(xì)微懸浮物等發(fā)生吸附橋連的現(xiàn)象。4、沉淀物網(wǎng)捕機(jī)理當(dāng)采用鋁鹽或鐵鹽等高價金屬鹽類作凝聚劑時，當(dāng)投加量很大形成大量的金屬氫氧化物沉淀時，可以網(wǎng)捕、卷掃水中的膠粒，水中的膠粒以這些沉淀為核心產(chǎn)生沉淀。這基本上是一種機(jī)械作用。在混凝過程中，上述現(xiàn)象常不是單獨(dú)存在的，往往同時存在，只是在一定情況下以某種現(xiàn)象為主。三、實(shí)驗(yàn)材料及裝置1、主要實(shí)驗(yàn)裝置及設(shè)備（1）化學(xué)混凝實(shí)驗(yàn)裝置采用是六聯(lián)攪拌器，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。圖1 化學(xué)混凝實(shí)驗(yàn)裝置（2）pHS-2型精密酸度計；（3）C

14、OD測定裝置。（4）干燥箱（5）分析天平 2、實(shí)驗(yàn)用水生活污水、造紙廢水、印染廢水等。3、實(shí)驗(yàn)藥品（1）混凝劑：聚合硫酸鐵（PFS）、聚合氯化鋁（PAC）、聚合硫酸鐵鋁（PAFS）、聚丙烯酰胺（PAM）等；（2）COD測試相關(guān)藥品。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、實(shí)驗(yàn)方法取300mL廢水于500mL燒杯中，加酸或堿調(diào)整pH值后，按一定的比例投加混凝劑，在六聯(lián)攪拌器上先快速攪拌（轉(zhuǎn)速200r/min）2min，再慢速攪拌（80r/min）10min，然后靜置，觀察并記錄實(shí)驗(yàn)過程中絮體形成的時間、大小及密實(shí)程度、沉淀快慢、廢水顏色變化等現(xiàn)象。靜置沉淀30min后，于表面23cm深處取上清液測定其pH和COD。2、

15、實(shí)驗(yàn)步驟（1）最佳混凝劑的篩選根據(jù)所選廢水的水質(zhì)特點(diǎn)，利用聚合硫酸鐵（PFS）、聚合氯化鋁（PAC）、聚合硫酸鐵鋁（PAFS）、聚丙烯酰胺（PAM）等常規(guī)混凝劑進(jìn)行初步實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和檢測結(jié)果，篩選出適宜處理該廢水的最佳混凝劑。（2）混凝劑最佳投加量的確定利用篩選出的混凝劑，取不同的投加量進(jìn)行混凝實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果記入表1。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果繪制COD去除率與混凝劑投加量的關(guān)系曲線，確定最佳的混凝劑投加量。（3）最佳pH值的確定調(diào)整廢水的pH值分別為6.0、6.5、7.0、7.5、8.0進(jìn)行混凝實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果記入表2。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果繪制COD去除率與pH值的關(guān)系曲線，確定最佳的pH值條件。（4）考察攪

16、拌強(qiáng)度和攪拌時間對混凝效果的影響在混合階段要求混凝劑與廢水迅速均勻混合，以便形成眾多的小礬花；在反應(yīng)階段既要創(chuàng)造足夠的碰撞機(jī)會和良好的吸附條件讓小礬花長大，又要防止生成的絮體被打碎。根據(jù)本實(shí)驗(yàn)裝置六聯(lián)攪拌器的特點(diǎn)，通過燒杯混凝攪拌實(shí)驗(yàn)，確定最佳的攪拌強(qiáng)度和攪拌時間。五、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論1、不同混凝劑對COD去除率的影響；2、混凝劑的投加量對COD去除率的影響；3、pH值對COD去除率的影響；4、攪拌速度和攪拌時間對COD去除率的影響；5、混凝最佳工藝條件的確定。6、簡述影響混凝效果的幾個主要因素。 7、為什么投藥量大時，混凝效果不一定好?表1 最佳投藥量實(shí)驗(yàn)記錄第_組 姓名_ 實(shí)驗(yàn)日期_原水溫度_ 色度_ pH_ COD_mg/L使用混凝劑的種類及濃度_水樣編號123456混凝劑投加量(mg/L)礬花形