環(huán)境工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)——混凝

1、word混凝實(shí)驗(yàn)一 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?了解混凝的現(xiàn)象及過程，凈水作用及影響混凝的主要因素；2學(xué)會(huì)求水樣最正確混凝條件包括投藥量、pH值、水流速度梯度的根本方法；3了解助凝劑對(duì)混凝效果的影響。二 實(shí)驗(yàn)原理膠體顆粒帶有一定電荷，它們之間的電斥力是膠體穩(wěn)定性的主要因素。膠體外表的電荷值常用電動(dòng)電位表示，又稱為Zeta電位。Zeta電位的上下決定了膠體顆粒之間斥力的大小和影響范圍。一般天然水中的膠體顆粒的Zeta電位約在-30mV以上，投加混凝劑之后，只要該電位降到-15mV左右即可得到較好的混凝效果。相反，當(dāng)Zeta電位降到零，往往不是最正確混凝狀態(tài)。投加混凝劑的多少，直接影響混凝效果。水質(zhì)是千變?nèi)f化的，最

2、正確的投藥量各不相同，必須通過實(shí)驗(yàn)方可確定。在水中投加混凝劑如Al2(SO4)3、FeCl3后，生成的Al(III)、Fe(III)化合物對(duì)膠體的脫穩(wěn)效果不僅受投加的劑量、水中膠體顆粒的濃度、水溫的影響，還受水的pH值影響。如果pH值過低小于4，那么混凝劑水解受到限制，其化合物中很少有高分子物質(zhì)存在，絮凝作用較差。如果pH值過高大于910，它們就會(huì)出現(xiàn)溶解現(xiàn)象，生成帶負(fù)電荷的絡(luò)合離子，也不能很好地發(fā)揮絮凝作用。投加了混凝劑的水中，膠體顆粒脫穩(wěn)后相互聚結(jié)，逐漸變成大的絮凝體?；炷齽┝可?，達(dá)不到降低濁度的目的，混凝劑量過多，混凝效果反而下降，濁度增大，所以通過實(shí)驗(yàn)有最正確的投藥量。選定水樣的pH，

3、投藥量從最小確定形成礬花所用的最小混凝劑量：通過慢速攪拌燒杯中500ml的原水，并每次增加1ml混凝劑，直至出現(xiàn)礬花為止，這時(shí)的混凝劑作為形成礬花的最小投加量。一般以5ml為最小混凝劑量逐級(jí)遞加，取6個(gè)藥量梯度。當(dāng)單獨(dú)使用混凝劑不能取得預(yù)期效果時(shí)，需投加助凝劑以提高混凝效果。助凝劑通常是高分子物質(zhì)，作用機(jī)理是高分子物質(zhì)的吸附架橋，它能改善絮凝體結(jié)構(gòu)，促使細(xì)小而松散的絮粒變得粗大而結(jié)實(shí)。三 實(shí)驗(yàn)設(shè)備儀器1六聯(lián)攪拌機(jī)附6個(gè)800ml燒杯，實(shí)驗(yàn)水樣選用500ml體積；2 pH計(jì)； 3溫度計(jì)； 4濁度儀。四 實(shí)驗(yàn)水樣與藥劑取自校園湖水。水樣參考：自配水高嶺土懸濁液、生活污水、校園湖水、河水等。1精制硫

4、酸鋁Al2(SO4)3·18H2O溶液混凝劑，10g/L；2氯化鐵FeCl3·6H2O溶液混凝劑，10g/L；3濃度為10%的NaOH溶液化學(xué)純。4濃度為10%的HCl溶液化學(xué)純；本實(shí)驗(yàn)提供較高濃度的混凝劑和助凝劑，各組可根據(jù)自己實(shí)驗(yàn)要求進(jìn)行稀釋。五 實(shí)驗(yàn)步驟一最正確投藥量的實(shí)驗(yàn)步驟混凝劑投加少，沒有效果，越多，反而混凝效果下降，通過實(shí)驗(yàn)去定實(shí)驗(yàn)條件下的最正確混凝劑量。1.取校園湖水，攪拌使水樣均勻，確定原水特征：測(cè)定并記錄原水樣的濁度、pH值、溫度。 2.用6個(gè)800ml的燒杯，分別放入500ml水樣，置于六聯(lián)攪拌機(jī)平臺(tái)上，調(diào)節(jié)攪拌槳的高度在燒杯中心位置。3.確定形成礬花

5、所用的最小混凝劑量:取500ml水樣，在慢速攪拌下，起先投加1mL混凝劑，接著逐漸增加以1mL為單位直至出現(xiàn)礬花為止，這時(shí)將總共投加的混凝劑作為形成礬花的最小投加量。一般以5ml為最小混凝劑量。4.確定實(shí)驗(yàn)時(shí)的混凝劑投加量，并量入小量筒中準(zhǔn)備投加。根據(jù)步驟3得出的形成礬花所需最小混凝劑投加量，取26作為1燒杯的混凝劑投加量，46作為2燒杯的混凝劑投加量，66作為3燒杯的混凝劑投加量，126作為6燒杯的混凝劑投加量，計(jì)算并量取好后把混凝劑分別參加l6號(hào)燒杯中。兩組作比照試驗(yàn)，一組使用硫酸鋁作為混凝劑，一組使用氯化鐵作為混凝劑。 5.啟動(dòng)攪拌機(jī)，在轉(zhuǎn)速1500rmin左右下，快速攪拌1min混合時(shí)

6、間；在轉(zhuǎn)速600rmin左右下，中速攪拌5min反響時(shí)間；在轉(zhuǎn)速200rmin左右下，慢速攪拌10min。如果用污水進(jìn)行混凝實(shí)驗(yàn)，污水膠體顆粒比擬脆弱，攪拌速度可適當(dāng)放慢。 6.反響攪拌開始后，注意觀察各燒杯中有無礬花產(chǎn)生，礬花大小及松散密實(shí)程度。7.關(guān)閉攪拌機(jī)，靜止沉淀15分鐘，同時(shí)用50ml注射針筒抽出燒杯中的上清液共抽取三次，總計(jì)約100ml，放入小燒杯，立即測(cè)量各水樣的濁度測(cè)定兩次，求平均值，記入表中。二最正確pH值實(shí)驗(yàn)步驟混凝過程中pH值是個(gè)重要影響因素，需要通過實(shí)驗(yàn)確定最正確pH條件。1.取6個(gè)800ml燒杯分別放入500ml水樣河、湖水，置于實(shí)驗(yàn)攪拌機(jī)臺(tái)上。本實(shí)驗(yàn)所用水樣、攪拌條

7、件與最正確投藥量實(shí)驗(yàn)相同，投藥量為前面確定的最正確投藥量。2.調(diào)整原水 pH值，用10%的鹽酸和10%的NaOH溶液調(diào)節(jié)6個(gè)燒杯中的pH值依次分別為5.0、6.0、7.0、8.0、9.0、10.0。3.啟動(dòng)攪拌機(jī)。在轉(zhuǎn)速1500rmin左右下，快速攪拌1min混合時(shí)間；在轉(zhuǎn)速600rmin左右下，中速攪拌5min反響時(shí)間；在轉(zhuǎn)速200rmin左右下，慢速攪拌10min。如果用污水進(jìn)行混凝實(shí)驗(yàn)，污水膠體顆粒比擬脆弱，攪拌速度可適當(dāng)放慢。4.關(guān)閉攪拌機(jī)，靜止沉淀15分鐘，同時(shí)用50ml注射針筒抽出燒杯中的上清液共抽取三次，總計(jì)約100ml，放入小燒杯，立即測(cè)量各水樣的濁度測(cè)定兩次，求平均值，記入表

8、中。六 實(shí)驗(yàn)結(jié)果1. 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄參考表：1以上清液的濁度為縱坐標(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，并從圖中標(biāo)注出最正確的混凝劑投加量。表21最正確投藥量實(shí)驗(yàn)記錄表使用混凝劑種類、濃度 原水濁度 NTU 原水溫度 水樣編號(hào)123456混凝劑加注量mg/L礬花形成的時(shí)間min混凝后上清液水的濁度NTU123平均備 注1快速攪拌 min轉(zhuǎn)速r/min2中速攪拌 min轉(zhuǎn)速r/min3慢速攪拌 min轉(zhuǎn)速r/min4沉淀時(shí)間 min轉(zhuǎn)速r/min5水樣來源2以上清液的濁度為縱坐標(biāo)，水樣pH值為為橫坐標(biāo)，繪制濁度與pH值關(guān)系曲線，并在圖中標(biāo)注出最正確混凝效果時(shí)的pH值，及水樣混凝處理的pH范圍。表22最正確pH實(shí)驗(yàn)記錄表使用混凝劑種類、濃度、投加量 原水濁度 NTU 原水溫度 水樣編號(hào)123456HCl投加量mg/LNaOH投加量mg/LpH值混凝劑加注量min混凝后上清液水的濁度NTU123平均備 注1快速攪拌 min轉(zhuǎn)速r/min2中速攪拌 min轉(zhuǎn)速r/min3慢速攪拌 min轉(zhuǎn)速r/min4沉淀時(shí)間 min轉(zhuǎn)速r/min2. 記錄實(shí)驗(yàn)設(shè)備和操作條件：實(shí)驗(yàn)日期： 濁度儀型號(hào)： 酸度計(jì)型號(hào)： 六聯(lián)電動(dòng)攪拌器型號(hào)、最大轉(zhuǎn)速、生產(chǎn)廠家： 七 考前須知：1混凝一般分慢速攪拌和快速攪拌階段，其攪拌速度和攪拌時(shí)間可根據(jù)實(shí)驗(yàn)自行確定；2實(shí)驗(yàn)過程中需記錄水樣的名稱及濁度、