实验一混凝实验

南京大学金陵学院水处理工程实验教材1实验一混凝实验一、实验目的通过本实验希望达到下述目的：(1)加深对混凝机理的理解(2)学会确定最佳混凝条件(包括投药量、pH值)(3)学会选择最佳混凝剂二、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ζ电位，实现胶粒“脱稳”，同时，也能发生高聚物式高分子混凝剂的吸附架桥作用、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。整个混凝过程可看作两个阶段：混合阶段和反应阶段。在混合阶段，要求原水与混凝剂快速均匀混合，所以搅拌强度要大，但搅拌时间要短。该阶段，主要使胶体脱稳，形成细小矾花，一般用眼睛难以看见。在反应阶段，要求将细小矾花进一步增大，形成较密实的大矾花，所以搅拌不能太大，太大矾花易打碎，但反应时间要长，为矾花的增大提供足够的时间。三、实验装置与设备1．混凝试验搅拌机ZR4-6型2．浊度仪WGZ-3型3．pH试纸4．烧杯200mL、1000mL5．移液管1mL、2mL、5mL6．量筒1000mL7．玻璃棒、洗耳球、温度计等。四、实验步骤南京大学金陵学院水处理工程实验教材2本次混凝实验在一定水流速度梯度下，对不同混凝剂寻找最佳投药量和最佳pH值两部分。比较不同混凝剂在各自最佳投药量和最佳pH值时耗费的量，以此选择针对某种废水的最佳混凝剂。本次混凝实验中所选用的混凝剂为硫酸铝、三氯化铁、聚合氯化铝，依次对原水水样进行（一）、（二）实验步骤。(一)、最佳投药量实验步骤1．了解ZR4-6型混凝搅拌器的使用方法。2.确定原水特征，即测定原水水样浊度、pH值、温度。3．确定形成矾花所用的最小混凝剂量。在烧杯中加入200mL原水，慢速搅拌，每次增加0.2mL某种混凝剂投加量，直至出现矾花为止。这时的混凝剂量作为形成矾花的最小投加量。4．分别用量筒量取1000mL原水水样倒入6个六联搅拌仪专用烧杯内，置于实验搅拌机平台上。5．确定混凝剂投加量。根据步骤2得出的形成矾花最小混凝剂投加量，取其1/4作为1号烧杯的混凝剂投加量，取其2倍作为6号烧杯的混凝剂投加量，用依次增加混凝剂投加量相等的方法求出2-5号烧杯混凝剂投加量，把混凝剂分别加入1—6号烧杯对应的加药管中（注意不能超过9毫升）。6．启动搅拌机，快速搅拌30s、转速300r/min；中速搅拌3分钟，转速150r/min；慢速搅拌8分钟、转速50r/min；沉淀10min、转速0r/min。7．搅拌过程中，注意观察并记录“矾花”形成的过程，“矾花”形成的快慢、外观、大小、密实程度、下沉快慢等。水样沉淀时，继续观察并记录“矾花”沉淀的过程，并进行记录。8.听到报警声，按除１、２外的任意键返回主菜单，从专用烧杯放水口依次取出约20mL的上清液，置于浊度仪的水样瓶中，用浊度仪测出其剩余浊度，记入表1-1内。9.以投药量为横座标，以剩余浊度为纵座标，绘制混凝曲线图。根据混凝曲线图及对水样混凝沉淀观察记录的分析，对最佳投药量作出判断。(二)、最佳pH值实验步骤用盐酸和氢氧化钠溶液调节pH值。南京大学金陵学院水处理工程实验教材31．确定原水特征，即测定原水水样浊度、pH值、温度。2.取6个1000mL烧杯分别倒入1000mL原水。3．调整原水pH值（pH精密试纸）：用盐酸调整1号烧杯水样使其pH值等于4，用氢氧化钠溶液调整6号烧杯水样使其pH值为9，2-5号烧杯依次增加一个pH值单位。4．分别将pH是4-9的原水水样倒入六联搅拌仪6个专用烧杯中，按DOWN键放下搅拌叶，用移液管向搅拌器上的加药管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)。5．启动搅拌机，快速搅拌30s、转速300r/min；中速搅拌3分钟，转速150r/min；慢速搅拌8分钟、转速50r/min；沉淀10min、转速0r/min。6.搅拌过程中，注意观察并记录“矾花”形成的过程，“矾花”形成的快慢、外观、大小、密实程度、下沉快慢等。水样静沉时，继续观察并记录“矾花”沉淀的过程，并进行记录。7．听到报警声，按除１、２外的任意键返回主菜单，从专用烧杯放水口依次取出约20mL的上清液，置于浊度仪的水样瓶中，用浊度仪测出其剩余浊度，记入表1-2中。8.根据6个水样测得的剩余浊度和水样混凝沉淀观察记录，得出混凝最佳pH值。五、注意事项1．寻找最小混凝剂投加量时，缓慢加入混凝剂同时密切观察烧杯内水样的变化，尽量寻找刚出现矾花时用的混凝剂量。2．每批取原水水样要尽量一次量取，以减少取样浓度上的误差。3.换不同混凝剂进行实验时都要测试原水浊度，用蒸馏水对加药管进行清洗。加药的药液量少时，要掺点蒸馏水，以免沾在试管上的药液过多，影响投药量的精确度。4．在测定水的浊度时，时间间隔尽量减小。六、实验结果整理(一)、最佳投药量实验结果整理南京大学金陵学院水处理工程实验教材41．把原水特征、混凝剂投加情况、沉淀后的剩余浊度记入表格。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。(二)、最佳pH值实验结果整理1．把原水特征、混凝剂加注量，pH值，沉淀水浊度记入表。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。六、实验结果讨论1、根据实验结果以及实验中所观察到的现象，简述影响混凝效果的几个主要因素。2、是否投药量最大混凝效果越好?为什么？3、根据最佳pH值实验结果，分析在实际工程应用时，应怎样选取最佳pH值？为什么？4、实验过程出现非正常状况，试分析其原因，说说如何进行实验优化？南京大学金陵学院水处理工程实验教材5附录:实验结果记录格式实验小组号:实验日期:原水浊度:原水pH:原水温度:混凝剂1:最小混凝剂量(ml):混凝剂2:最小混凝剂量(ml):混凝剂3：最小混凝剂量(ml):表1-1最佳混凝剂投加量水样编号123456混凝剂1投药量（mL）剩余浊度（NTU）矾花沉淀情况混凝剂2投药量（mL）剩余浊度（NTU）矾花沉淀情况混凝剂3投药量（mL）剩余浊度（NTU）矾花沉淀情况表1-2最佳pH原水浊度:原水pH:原水温度:混凝剂：投加量：水样编号123456水样pH剩余浊度（NTU）形成矾花情况