成信工水污染控制工程实验指导01化学混凝

PAGEPAGE14水污染控制工程实验指导环境工程系20年月实验一化学混凝一、实验目的影响混凝效果的因素有水温，pH值，混凝剂种类、加量以及搅拌速度和时间等。由于上述诸因素的影响的错综复杂，且非拘一格，所以混凝过程的优惠工艺条件通常要用混凝试验来确定。衡量混凝主要指标是出水浊度和主要污染因子浓度。实验方案技术及数据处理常用优选法和正交设计等数理统计法。本实验的目的在于：1、使学生掌握进行混凝实验的基本技能（与待处理废水相适应的pH值和混凝剂加量的确定等）2、对实验数据作正确的处理和分析。二、实验原理化学混凝法通常用来除去废水中的胶体污染物和细微悬浮物。所谓化学混凝，是指在废水中投加化学及来破坏胶体及细微悬浮物颗粒在水中形成的稳定分散体系，使其聚集为具有明显沉降性能的絮凝体，然后再用重力沉降，过滤，气浮等方法予以分离的单元过程。这一过程包括凝聚和絮凝两个步骤，二者统称为混凝。具体地说，凝聚是指在化学药剂作用下使胶体和细微悬浮物脱稳，并在布朗运动作用下，聚集为微絮粒的过程，而絮凝则是指为絮粒在水流紊动作用下，成为絮凝体的过程。根据混凝过程的GT值要求，在药剂与废水的混合阶段，对搅拌速度和搅拌时间的要求是高速短时；而在反应阶段则要求低速长时。两个阶段的搅拌转速n(r、p、m)和搅拌时间T由GT=104-105通过计算确定。一般水处理中，混合阶级的G值约为500~1000秒-1，混合时间为10~30秒，一般不超过2分钟，在反应阶段，G值约为10~100秒-1，停留时间一般为15~30钟。三、实验设备及仪器1、无级调速六联搅拌机1台；2、721型分光光度计1台3、精密pH试纸若干；4、温度计1只；5、50ml注射器6只；6、秒表1只；7、50mL比色管10只；8、1000ml量筒1个；9、1000ml烧杯6个，250ml烧杯1个；10、1mL、2mL、5mL、10mL、15mL移液管各1只；（其中15mL移液管为带刻度管）11、混凝剂溶液：FeCl3500mL；12、10%盐酸，10%氢氧化钠各500mL。13、实验用原水：模拟废水10L。四、实验步骤（一）最佳投药量实验步骤1、在6个混凝实验水样杯中分别放入1000ml原水样，并确定原水特征（包括原水浊度、pH值、温度）。2、设置混凝过程两阶段的操作参数混合阶段：转速控制在300转/分，1分钟，絮凝阶段：时间20分钟：120转/分（前10分钟）、80转/分（后10分钟）。3、用移液管分别移取FeCl3溶液1、2、3、4、5、6ml依次投入6个加药试管中。4、投加混凝剂并启动搅拌装置。5、搅拌过程中观察记录矾花形成过程、大小和密实程度。6、搅拌完成后停机，将水样杯取出置一旁静沉15分钟以上，并观察矾花形成及沉淀的情况，待沉淀30分钟后，用注射器吸取杯中清液测定其浊度，同时记录于表1中。（二）最佳pH值实验步骤1、在6个混凝实验水样杯中分别放入1000ml原水样，并确定原水特征（包括原水浊度、pH值、温度）。2、调整原水样pH值，用10%HCl或10%NaOH调整各杯水样的pH值分别为2.5、4.0、5.5、7.0、8.5、10.0。3、设置混凝过程两阶段的操作参数：混合阶段：转速控制在300转/分，1分钟，絮凝阶段：时间20分钟：120转/分（前10分钟）、80转/分（后10分钟）。4、用移液管向加药试管中加入相同量的混凝剂溶液。（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、投加混凝剂溶液并启动搅拌器。6、搅拌过程中观察记录矾花形成过程、大小和密实程度。7、搅拌完成后停机，将水样杯取出置一旁静沉15分钟以上，并观察矾花形成及沉淀的情况，待沉淀30分钟后，用注射器吸取杯中清液测定其浊度，同时记录于表1中。五、实验数据记录（一）最佳投药量实验结果记录表1最佳投药量实验记录原水温度0C浊度pH使用混凝剂的种类、浓度水样编号123456

沉淀水浊度（度）

备注1快速搅拌（min）转速（转/分）2中速搅拌（min）转速（转/分）3慢速搅拌（min）转速（转/分）4沉淀时间（min）

（二）最佳pH值实验结果记录把原水特征，混凝剂加注量，酸碱加注情况及沉淀水浊度记录入表2中。表2最佳pH值实验记录实验时间，原水温度0C，原水浊度，使用混凝剂的种类、浓度。水样编号123456pH值

混凝剂加注量（ml）

沉淀水浊度（度）

备注1快速搅拌（min）转速（转/分）2中速搅拌（min）转速（转/分）3慢速搅拌（min）转速（转/分）4沉淀时间（min）

六、注意事项1、电源电压应稳定，如有条件，应配用一台稳压装置。2、取水样时，所取水样要搅拌均匀，要一次量取以尽量减少所取水样浓度上的差别。3、移取烧杯中沉淀水上层清液时，要在相同条件下取上层清液，不要把沉下去的矾花搅起来。七、数据整理及结果分析1、以沉淀水浓度为纵坐标，混凝剂加注量为横坐标，绘制浓度与药剂投加量关系曲线，并从图中求出最佳混凝剂投加量。2、以沉淀水浓度为纵坐标，水样pH值为横坐标绘出浓度与pH值关系曲线，从图上求出所投加混凝剂的混凝最佳pH值及其使用范围。3、结果讨论及误差分析。八、思考题1、为什么最大投药量时，混凝效果不一定好？2、影响混凝效果的因素有哪些？附：浊度的测定所谓浊度即为水体混浊的程度，是表示水中悬浮物对光线透过时所发生的阻碍程度，即是水样中的微细悬浮物的光学特性表示法。浊度是由于水中含有泥沙、粘土、有机物、无机物、浮游生物和微生物等悬浮物质造成的，可使光散射或吸收。天然水经混凝、沉淀、过滤等处理，使水变得清澈。测定水样浊度可用分光光度法。分光光度法1、方法原理在适当温度下，硫酸肼[(NH2)2SO4·H2SO4]与六次甲基四胺[(CH2)6N4]聚合，形成白色高分子聚合物。以此作参比浊度标准液，在一定条件下与水样浊度相比较。2、试剂浊度贮备液，配置方法如下：称取0.50克硫酸肼，5.00克六次甲基四胺，分别溶于400ml蒸馏水中，将溶解的两种溶液倒入1000ml容量瓶中混合，加蒸馏水稀释至刻度，混合摇匀，在25±3℃温度下反应24h，即得到400度的浊度标准溶液。3、仪器：50ml比色管，721分光光度计。4、测定步骤（1）标准曲线的绘制 吸取浊度标准溶液0，0.50，1.25，2.50，5.00，10.00和12.50ml，置于50ml比色管中，加水至标线。摇匀后即得浊度为0，4，10，20，40，80，100的标准系列。于680nm波长，