混凝沉淀法處理高濁度廢水

1、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)一 混凝沉淀法處理高濁度水一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、通過混凝沉淀法處理高濁度廢水實(shí)驗(yàn)，了解混凝的現(xiàn)象和過程，混合及反應(yīng) 的作用，加深對混凝理論的理解。2、了解影響混凝條件的相關(guān)因素。3、選擇和確定最佳混凝工藝條件，本實(shí)驗(yàn)需確定混凝劑的最佳投加量。二、實(shí)驗(yàn)原理及意義混凝沉淀法所處理的對象， 主要是水中的微小懸浮固體和膠體雜質(zhì)。 大顆粒 的懸浮固體由于受重力的作用而下沉， 可以用沉淀等方法除去。 但是微小粒徑的 懸浮固體和膠體， 能在水中長期保持分散懸浮狀態(tài)， 即使靜置數(shù)十小時(shí)以上也不 會自然沉降。這是由于膠體微粒及細(xì)微懸浮顆粒具有“穩(wěn)定性” 。膠粒在水中受幾方面的影響： 由于膠粒帶點(diǎn)現(xiàn)象， 帶相同

2、電荷的膠粒產(chǎn)生 靜電斥力，而且電位越高，膠粒間距越近，膠粒間的靜電斥力則越大；受水 分子熱運(yùn)動的撞擊，微粒在水中做不規(guī)則的運(yùn)動，即“布朗運(yùn)動” ；膠粒之間 還存在著相互引力范德瓦耳斯力。 因此， 膠體微粒不能相互聚結(jié)， 而是長期 保持穩(wěn)定的分散狀態(tài)。 使膠粒不能相互聚結(jié)的另一個(gè)因素是水化作用。 由于膠粒 帶電，將極性分子吸引到它的周圍形成一層水化膜。 水化膜同樣能阻止膠粒間相 互接觸，但是水化膜是伴隨著膠粒帶電而產(chǎn)生的， 如果膠粒的電位消除或減弱， 水化膜也就隨之消失或減弱?；炷恋矸ㄊ峭ㄟ^向水中投加混凝劑， 來破壞細(xì)微懸浮物和膠體顆粒在水中 形成的穩(wěn)定體系， 使其聚集形成較大的顆粒而沉降，

3、然后再通過在重力沉降法予 以分離的過程。 其機(jī)理歸結(jié)起來， 可以主要認(rèn)為是三方面的作用。 壓縮雙電層作 用：在水中投加電解質(zhì)混凝劑， 能消除或降低膠電位， 從而使膠粒碰撞聚 結(jié)，失去穩(wěn)定性，脫穩(wěn)的膠粒相互聚結(jié)，稱為凝聚。吸附架橋作用：混凝劑溶于 水后，經(jīng)水解或縮聚反應(yīng)形成高分子聚合物， 具有線性結(jié)構(gòu)， 可被膠體微粒所強(qiáng) 烈吸附，形成肉眼可見的粗大絮凝體，此為絮凝。網(wǎng)捕作用：混凝劑水解而形成 沉淀物過程中，能卷集，網(wǎng)布水中的膠體等微粒，使膠體粘結(jié)。上述產(chǎn)生微粒凝 結(jié)現(xiàn)象凝聚和絮凝總稱為混凝?；炷^程中最關(guān)鍵的是確定最佳混凝工藝條件， 因?yàn)樗婕暗囊蛩睾芏啵?如 水中雜質(zhì)的成分和濃度、水溫、水質(zhì)

4、pH、堿度，以及混凝劑的性質(zhì)和混凝條件 等，所以混凝條件較難確定。由于實(shí)驗(yàn)條件，在此，實(shí)驗(yàn)溫度為室溫，水質(zhì) pH 為自然狀態(tài)； 攪拌速度及時(shí)間等水利條件擬定， 暫不加考慮。 本實(shí)驗(yàn)通過對照及 梯度實(shí)驗(yàn)確定在該實(shí)驗(yàn)條件下混凝劑的最佳投加量。三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備及材料1、六聯(lián)攪拌機(jī)（混凝裝置簡圖見圖 1）1 臺；2、濁度計(jì) 1 臺；3、pH計(jì) 1 臺；4、塑料水桶 1 個(gè)；5、硫酸鋁溶液（濃度為 6%）1 份；6、FeCl3溶液（濃度為 5%,用 1N鹽酸將 pH調(diào)至 3）1 份；7、自配高濁度水（濁度在 800NTU以上） 1份；8、移液管（ 1mL、5mL、10mL、）1 支；9、1000mL量筒 1

5、 個(gè)；10、200mL燒杯 1 個(gè)；11、吸耳球 1 個(gè)；12、吸水紙、絨布若干；13、電子天平（ 200g/ ） 1 臺。四、實(shí)驗(yàn)步驟1、熟悉六聯(lián)攪拌機(jī)、濁度計(jì)、 pH計(jì)的使用。2、用 200mL量筒量取 200mL水樣至 200mL燒杯中。3、記錄實(shí)驗(yàn)室溫，測定原水濁度及 pH。4、確定原水中能形成礬花的近似最小混凝劑投加量（本次試驗(yàn)選擇硫酸鋁溶液 為混凝劑）。用玻璃棒慢速攪拌 200mL燒杯中的原水，用移液管每次增加混凝劑 直至出現(xiàn)礬花為止。記錄這時(shí)的混凝劑投加量作為形成礬花的最小混凝劑投加 量。5、確定該實(shí)驗(yàn)條件下混凝劑的最佳投加量。 用 1000mL量筒量取 6份 1000mL水樣至

6、六聯(lián)攪拌機(jī)的 6 個(gè)燒杯中。 根據(jù)步驟 4 得出的形成礬花的最小混凝劑投加量，依次按其投加量的 0,25%,50%,100%,150%,200%劑量移至與六聯(lián)攪拌機(jī) 1-6 號燒杯對應(yīng)的投藥試管 中，記錄各投加量，并統(tǒng)一用清水定容至 10mL。 保持各燒杯中各攪拌葉片的位置相同， 攪拌機(jī)設(shè)置第一檔 （混合攪拌） 40 秒 350 r/min ，第二檔（反應(yīng)攪拌） 15 分鐘 100 r/min 。啟動攪拌機(jī)，快速運(yùn)轉(zhuǎn) （350 r/min ），10 秒后，投藥。 攪拌過程中，注意觀察并記錄礬花形成的過程、礬花大小、密實(shí)程度。 攪拌過程完成后，靜置 15 分鐘，注意觀察并記錄礬花沉淀情況， 沉降

7、時(shí)間到達(dá)后，取各燒杯中的上清夜，測定并記錄其剩余濁度及相應(yīng)pH。五、實(shí)驗(yàn)結(jié)果處理及分析1、將原水特征、混凝劑投加情況、沉淀后水樣剩余濁度及pH計(jì)入表 1。2、以沉淀后水樣剩余濁度為縱坐標(biāo)，混凝劑投加量為橫坐標(biāo)，給出剩余濁度與 投加量關(guān)系的曲線，并求出最佳混凝劑投加量。3、以沉淀后水樣 pH為縱坐標(biāo)，混凝劑投加量為橫坐標(biāo)，給出沉淀水 pH 與投加混凝劑濃度： 6% 原水 pH： 最小投加量： 混合攪拌轉(zhuǎn)速： 350r/min 混合攪拌時(shí)間： 15min量關(guān)系的曲線，并分析其規(guī)律。 數(shù)據(jù)整理如下： 混凝劑名稱：硫酸鋁溶液 原水濁度： 水樣體積： 混合攪拌轉(zhuǎn)速： 350 r/min 混合攪拌時(shí)間： 40s 沉降時(shí)間： 15min表 1 混凝劑最佳投藥量實(shí)驗(yàn)記錄試樣編號123456實(shí)驗(yàn)溫度混凝劑投加量 /mL礬花出現(xiàn)時(shí)刻 /min實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象剩余濁度 /NTU沉淀水 pH六、參考書目1 高廷耀, 顧國維, 周琪.水污染控制工程 （下冊）M. 第四版. 高等教育出版社，2 彭黨聰. 水