水处理试验-混凝资料

1、水处理实验-混凝精品文档水处理实验设计污水的混凝处理实验一、实验目的为了深入了解絮凝理论在水处理领域的应用和进一步掌握絮凝剂 的特性，针对污染水体进行絮凝沉淀处理实验，观察絮凝沉淀过程并 探讨絮凝剂在水处理过程中的最佳添加量。二、实验要求1、要求认识几种絮凝剂，掌握其配制方法。2、观察水处理过程中的絮凝现象，从而加深对絮凝理论的理解。3、认识絮凝理论对污染水处理的重要意义。三、实验原理所谓絮凝剂或者混凝剂是指：凡是能使水溶液中的溶质、胶体或 者悬浮物颗粒产生絮状沉淀的水处理剂。天然水或工业污水水中除了 含有泥砂、颗粒很细的尘土、腐殖质、淀粉、纤维素、细菌、藻类等 微生物。这些杂质与水形成溶胶状

2、态的胶体微粒，由于布朗运动和静 电排斥力而呈现沉降稳定性和聚合稳定性，通常不能利用重力自然沉 降的方法除去，必须加入絮凝剂以破坏溶胶的稳定性，使细小的胶体 微粒凝聚再絮凝成较大的颗粒而沉淀。絮凝机理一般有三种：（ 1）电解质对双电层的作用（图 1）水中的悬浮物或固体微粒通常呈胶体状态分布，它们具有巨大的 比表面，可吸附液体中的正离子或负离子或极性分子，使固液两相界 面上的电荷分布不均匀而产生电位差。加入电解质，使固体颗粒的表收集于网络，如有侵权请联系管理员删除精品文档面形成的双电层有效厚度减少，使范德华引力占优势而达到彼此吸 引，最后达到凝聚。（ 2）吸附架桥作用机理 （图 2）当加入少量高分

3、子电解质时，由于胶粒对高分子物质有强烈的吸 附作用，高分子长链一端吸附在一个胶粒表面上，另一端又被其他胶 粒吸附，形成一个高分子链状物。高分子长链像各胶粒间的桥梁，将 胶粒联结在一起形成絮凝体，最终沉降。（ 3）沉淀物卷扫作用机理（图 3）当水中加入较多的铝盐或铁盐等药剂后，在水中形成高聚合度的 氢氧化物，可以吸附卷带水中胶粒而沉淀。图 1 固体微粒的双电层结构收集于网络，如有侵权请联系管理员删除精品文档胶体图 2 高分子聚合物的吸附架桥作用31.原水中悬浮粒子2. 絮 状沉淀物3.残留悬 浮微粒图 3 沉淀物卷扫作用机理本次实验选择铝系絮凝剂(硫酸铝 Al 2(SO4)3)。铝离子在水溶液

4、中首先形成水合离子，也可以视为水分子作配位体的络合离子，通过 水合离子的酸性离解即水解作用生成氢氧化物或羟基络离子。然后通 过羟基桥联作用，把单核络合物转化为多核羟基络合物，多核络离子收集于网络，如有侵权请联系管理员删除精品文档可通过水解使生成物的电荷降低，羟基数增加，生成更高级的多核络 合物。水解和羟基桥联作用的交替进行，最终生成聚合度无限大的难 溶氢氧化铝沉淀从而达到絮凝作用。 Al 2(SO4)3絮凝作用化学反应方程 入下：Al 2(SO4)3通过水解作用，配位体H2O 逐步为 OH-置换，生成氢氧化物或羟基络离子Al(H 2 O)3X + KH2O2XK2+Al(H 2O)X-1 (O

5、H) +H3O+H2OAl(H 2O)X-2 (OH) 2 + H3O H2O K3羟基络离子通过羟基桥联作用，把单核络合物转化为多核羟基络Al(H 2O) X-3 (OH) 3 + H3O+H 2 O-1 +2 Al(H 2O) (OH) 4 + H3O K 42 X-4 3合物。多核络离子可通过水解使生成物的电荷降低，羟基数增加，生成更高级的多核络合物收集于网络，如有侵权请联系管理员删除精品文档水解和羟基桥联作用的交替进行，最终生成聚合度无限大的难溶 氢氧化铝沉淀：四、实验场地、水样水质、仪器设备及药品 实验场地：淮阴工学院化工学院 306 实验室 水样水质：污水取至校园水体，水温属于常温

6、水，浊度 10。 仪器设备： 1000ml量筒 2个； 1000ml烧杯 6个； 100ml烧杯 2 个；10ml 移液管 2个； 2ml 移液管 1个；医用针筒 1根；洗耳球 1 个；光电浊度仪 1台；六联搅拌器 1 台。实验药品： AL 2（SO4）3。五、实验步骤（1）准备 6 个已经清洗和用蒸馏水润洗干净的塑料瓶 （1000mL）到嘉陵江大石桥水段的污水排放口取样。（2）采样后，装瓶，迅速运送回实验室进行实验分析。（3）将采样回的污水均匀混合，用 1000 mL量筒分别取 6个水 样至 6个 1000 mL烧杯中，总共六组水样，依次贴好标签并在标签上 一次记录 1#，2#， 3#，4#

7、，5#，6#，7#。（4）将配比浓度 （C）为 20 g/L的 AL 2（SO4）3分别取出 0.5、1.5、2.5、3.0、3.5、4.0mL 并分别投入 1#，2#，3#，4#，5#，6#，7#水样 中。收集于网络，如有侵权请联系管理员删除精品文档（ 5）将配置好的水样置于六联搅拌器下（搅拌时间和程序已按 说明书预先设定好）进行搅拌。（6）絮凝实验搅拌器以 500r/min 的速度搅拌 30s，然后用 150r/min 速度搅拌 5min，最后以 80r/min 的速度搅拌 10 min。（7）搅拌过程中，观察并记录 “矾花 ”形成的过程以及 “矾花”的外 观、大小、密实程度等。（8）搅拌

8、过程完成后，停机，静沉 15 min，观察并记录 “矾花 ” 沉淀的过程。9）静止 15 min后，用医用针筒取出上清液，并用浊度仪测出剩余浊度，记入表 1 中。10）比较第一组 6个水样的实验结果，根据 6 个水样所测得的剩余浊度值，以及水样絮凝沉淀时现象观察记录的分析，对最佳投药 量所在区间做出判断，缩小实验范围为 3.0 左右，然后，加药量取2.5、2.7、2.9、3.1、3.3、3.5 mL的浓度 C为 20 g/L 的 AL 2(SO4)3。重复以上实验步骤。六、原始数据记录絮凝剂的投放量与水样的剩余浊度的原始记录见表 1，絮凝过程中矾花形成及沉淀过程描述见表 2。表 1 实验中各个

9、指标的测定数据记录表水样编号1#2#3#4#5#6#第一次代号aX1X2X3X4b投药量mL0.51.52.53.03.54.0mg/L103050607080原水温度原水浊度 （第一次 ） （第二次）原水 PH 值 （第一次 ） （第二次）实验 絮凝剂名称编号AL 2（SO4）3收集于网络，如有侵权请联系管理员删除精品文档剩余浊度 沉淀后 PH 值第二次水样编号1#2#3#4#5#6#代号aX1X2X3X4bmL2.32.42.52.62.72.8mg/L464850525456投药量剩余浊度 沉淀后 PH 值表 2 实验过程的观察记录表实验 编号观察记录小结水样 编号矾花形成及沉淀过程描述第次123456第二次123456七、数据处理及结果 分别以投药量和剩余浊度作第一次和第二次混凝