混凝實(shí)驗(yàn) 確定版

實(shí)驗(yàn)一化學(xué)混凝試驗(yàn)的目的和意義影響混凝效果的因素有水溫，pH值，混凝劑種類(lèi)、加量以及攪拌速度和時(shí)間等。由于上述諸因素的影響的錯(cuò)綜復(fù)雜，且非拘一格，所以混凝過(guò)程的優(yōu)惠工藝條件通常要用混凝試驗(yàn)來(lái)確定。衡量混凝主要指標(biāo)是出水濁度和主要污染因子濃度。實(shí)驗(yàn)方案技術(shù)及數(shù)據(jù)處理常用優(yōu)選法和正交設(shè)計(jì)等數(shù)理統(tǒng)計(jì)法。本實(shí)驗(yàn)的目的，在于使學(xué)生掌握進(jìn)行混凝實(shí)驗(yàn)的基本技能（包括混凝劑品種的篩選，以及與待處理廢水相適應(yīng)的pH值和混凝劑加量的確定等），并對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作正確的處理和分析。實(shí)驗(yàn)原理化學(xué)混凝法通常用來(lái)除去廢水中的膠體污染物和細(xì)微懸浮物。所謂化學(xué)混凝，是指在廢水中投加化學(xué)及來(lái)破壞膠體及細(xì)微懸浮物顆粒在水中形成的穩(wěn)定分散體系，使其聚集為具有明顯沉降性能的絮凝體，然后再用重力沉降，過(guò)濾，氣浮等方法予以分離的單元過(guò)程。這一過(guò)程包括凝聚和絮凝兩個(gè)步驟，二者統(tǒng)稱為混凝。具體地說(shuō)，凝聚是指在化學(xué)藥劑作用下使膠體和細(xì)微懸浮物脫穩(wěn)，并在布朗運(yùn)動(dòng)作用下，聚集為微絮粒的過(guò)程，而絮凝則是指為絮粒在水流紊動(dòng)作用下，成為絮凝體的過(guò)程。根據(jù)混凝過(guò)程的GT值要求，在藥劑與廢水的混合階段，對(duì)攪拌速度和攪拌時(shí)間的要求是高速短時(shí)；而在反應(yīng)階段則要求低速長(zhǎng)時(shí)。兩個(gè)階段的攪拌轉(zhuǎn)速n(r、p、m)和攪拌時(shí)間T由GT=104-105通過(guò)計(jì)算確定。一般水處理中，混合階級(jí)的G值約為500~1000秒-1，混合時(shí)間為10~30秒，一般不超過(guò)2分鐘，在反應(yīng)階段，G值約為10~100秒-1，停留時(shí)間一般為15~30鐘。實(shí)驗(yàn)設(shè)備及儀器無(wú)級(jí)調(diào)速六聯(lián)攪拌機(jī)一臺(tái)（或六臺(tái)單聯(lián)攪拌機(jī)）；721型分光光度計(jì)pH計(jì)或精密pH試紙；溫度計(jì)；50ml注射器；秒表；量筒；1000ml燒杯，250ml燒杯；移液管；混凝劑：10g/LFeCl3,10g/L聚合氯化鋁〔Al2(OH)mCl6-m〕；聚丙烯酰胺PAM10%鹽酸，8%氫氧化鈉。四、實(shí)驗(yàn)步驟（一）確定最佳混凝劑和最小投藥量1、測(cè)定原水（泥水）特征（水溫、PH、濁度）2、取2個(gè)800ml燒杯，將其置于攪拌儀上，向燒杯中各注入600ml原水，啟動(dòng)攪拌儀，使攪拌儀處于慢速攪拌狀態(tài)，向燒杯中投加已配置的Al2(SO4)3和Fecl3混凝劑，直至杯中出現(xiàn)礬花為止，此時(shí)的混凝劑投量即為形成礬花的最小投量。靜沉10分鐘，觀察礬花的形成，并判斷最佳混凝劑。（二）最佳投藥量實(shí)驗(yàn)步驟測(cè)定原水溫度、濁度及pH值。量筒量取800ml水樣于1000ml燒杯中，每組6個(gè)水樣，共三組，其中一組投加三氯化鐵，另一組投加聚合氯化鋁，另一組投加PAM.將第一組6個(gè)水樣置于攪拌器上，分別設(shè)定投藥量為10、20、40、60、80、100mg，用移液管移取濃度為10g/L的藥液依次投入各水樣杯中。投藥后迅速啟動(dòng)攪拌機(jī)，第一檔轉(zhuǎn)速控制在300轉(zhuǎn)/分，1分鐘后，轉(zhuǎn)至第二檔，即慢速攪拌階段，時(shí)間20—30分鐘，在慢速攪拌階段一次改變：120轉(zhuǎn)/分（10分鐘）、60轉(zhuǎn)/分（10分鐘）。攪拌過(guò)程中觀察記錄礬花形成的時(shí)間（記錄于表1中）。攪拌完成后停機(jī)，將水樣杯取出置一旁靜沉15分鐘以上，并觀察礬花形成及沉淀的情況，待沉淀30分鐘后，用注射器吸取杯中清液放入250ml燒杯中，分別測(cè)定其pH值、濁度，同時(shí)記錄于表1中。完成第一組水樣后，按同樣步驟，用第二種藥液做第二組實(shí)驗(yàn)。（三）最佳pH值實(shí)驗(yàn)步驟取6個(gè)1000ml燒杯分別放入1000ml原水樣，置于實(shí)驗(yàn)攪拌器的平臺(tái)上。確定原水特征（包括原水濁度、pH值、溫度）。本實(shí)驗(yàn)所用原水和最加投藥量實(shí)驗(yàn)相同。調(diào)整原水樣pH值，用10%HCl或8%NaOH調(diào)整至各杯水樣的pH至分別為3.0、4.0、6.0、7.0、9.0、10.0，記錄所用酸堿的投加量。用移液管向各燒杯中加入相同量的混凝劑。（投加劑量按照最佳投藥量實(shí)驗(yàn)中得出的最佳投藥量而確定）。啟動(dòng)攪拌器，快速攪拌1分鐘，轉(zhuǎn)速約300轉(zhuǎn)/分；然后同（一）。關(guān)閉攪拌機(jī)，將水樣取出置一旁靜沉30分鐘后，用注射器針筒抽出燒杯的上清液（共3次約100ml）放入250ml燒杯中，分別測(cè)定其濁度，記錄于表2中。五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄（一）最佳混凝劑和最小投藥量原水濁度________mg/L，原水PH________，Al2(SO4)3最小投藥量_____mlFecl3最小投藥量_____mlPAM最小投藥量________ml選定的最佳混凝劑________（二）最佳投藥量實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄表1最佳投藥量實(shí)驗(yàn)記錄原水溫度0C濁度pH使用混凝劑的種類(lèi)、濃度水樣編號(hào)123456沉淀水濁度（度）備注1快速攪拌（min）轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分）2中速攪拌（min）轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分）3慢速攪拌（min）轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分）4沉淀時(shí)間（min）（三）最佳pH值實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄把原水特征，混凝劑加注量，酸減加注情況及沉淀水濁度記錄入表2中。表2最佳pH值實(shí)驗(yàn)記錄原水溫度0C原水濁度使用混凝劑的種類(lèi)、濃度水樣編號(hào)123456pH值混凝劑加注量（ml）沉淀水濁度（度）備注1快速攪拌（min）轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分）2中速攪拌（min）轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分）3慢速攪拌（min）轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分）4沉淀時(shí)間（min）六、數(shù)據(jù)整理及結(jié)果分析以沉淀水濁度為縱坐標(biāo)，混凝劑加注量為橫坐標(biāo)，繪制濁度與藥劑投加量關(guān)系曲線，并從圖中求出最佳混凝劑投加量。以沉淀水濁度為縱坐標(biāo)，水樣pH值為橫坐標(biāo)繪出濁度與pH值關(guān)系曲線，從圖上求出所投加混凝劑的混凝最佳pH值及其使用范圍。結(jié)果討論及誤差分析。七、文獻(xiàn)：（1）水污染控制工程第十六章高延耀，顧國(guó)維，周琪（2）排水工程孫慧修，郝以瓊，龍騰銳（3）國(guó)家分析測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)（4）有關(guān)分析手冊(cè)及其他書(shū)籍附：濁度的測(cè)定所謂濁度即為水體混濁的程度，是表示水中懸浮物對(duì)光線透過(guò)時(shí)所發(fā)生的阻礙程度，即是水樣中的微細(xì)懸浮物的光學(xué)特性表示法。濁度是由于水中含有泥沙、粘土、有機(jī)物、無(wú)機(jī)物、浮游生物和微生物等懸浮物質(zhì)造成的，可使光散射或吸收。天然水經(jīng)混凝、沉淀、過(guò)濾等處理，使水變得清澈。測(cè)定水樣濁度可用濁度儀測(cè)定，濁度也可以用濁度計(jì)來(lái)測(cè)定