成信工水污染控制工程實驗指導(dǎo)01化學(xué)混凝

PAGEPAGE14水污染控制工程實驗指導(dǎo)環(huán)境工程系20年月實驗一化學(xué)混凝一、實驗?zāi)康挠绊懟炷Ч囊蛩赜兴疁兀琾H值，混凝劑種類、加量以及攪拌速度和時間等。由于上述諸因素的影響的錯綜復(fù)雜，且非拘一格，所以混凝過程的優(yōu)惠工藝條件通常要用混凝試驗來確定。衡量混凝主要指標(biāo)是出水濁度和主要污染因子濃度。實驗方案技術(shù)及數(shù)據(jù)處理常用優(yōu)選法和正交設(shè)計等數(shù)理統(tǒng)計法。本實驗的目的在于：1、使學(xué)生掌握進行混凝實驗的基本技能（與待處理廢水相適應(yīng)的pH值和混凝劑加量的確定等）2、對實驗數(shù)據(jù)作正確的處理和分析。二、實驗原理化學(xué)混凝法通常用來除去廢水中的膠體污染物和細微懸浮物。所謂化學(xué)混凝，是指在廢水中投加化學(xué)及來破壞膠體及細微懸浮物顆粒在水中形成的穩(wěn)定分散體系，使其聚集為具有明顯沉降性能的絮凝體，然后再用重力沉降，過濾，氣浮等方法予以分離的單元過程。這一過程包括凝聚和絮凝兩個步驟，二者統(tǒng)稱為混凝。具體地說，凝聚是指在化學(xué)藥劑作用下使膠體和細微懸浮物脫穩(wěn)，并在布朗運動作用下，聚集為微絮粒的過程，而絮凝則是指為絮粒在水流紊動作用下，成為絮凝體的過程。根據(jù)混凝過程的GT值要求，在藥劑與廢水的混合階段，對攪拌速度和攪拌時間的要求是高速短時；而在反應(yīng)階段則要求低速長時。兩個階段的攪拌轉(zhuǎn)速n(r、p、m)和攪拌時間T由GT=104-105通過計算確定。一般水處理中，混合階級的G值約為500~1000秒-1，混合時間為10~30秒，一般不超過2分鐘，在反應(yīng)階段，G值約為10~100秒-1，停留時間一般為15~30鐘。三、實驗設(shè)備及儀器1、無級調(diào)速六聯(lián)攪拌機1臺；2、721型分光光度計1臺3、精密pH試紙若干；4、溫度計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個；9、1000ml燒杯6個，250ml燒杯1個；10、1mL、2mL、5mL、10mL、15mL移液管各1只；（其中15mL移液管為帶刻度管）11、混凝劑溶液：FeCl3500mL；12、10%鹽酸，10%氫氧化鈉各500mL。13、實驗用原水：模擬廢水10L。四、實驗步驟（一）最佳投藥量實驗步驟1、在6個混凝實驗水樣杯中分別放入1000ml原水樣，并確定原水特征（包括原水濁度、pH值、溫度）。2、設(shè)置混凝過程兩階段的操作參數(shù)混合階段：轉(zhuǎn)速控制在300轉(zhuǎn)/分，1分鐘，絮凝階段：時間20分鐘：120轉(zhuǎn)/分（前10分鐘）、80轉(zhuǎn)/分（后10分鐘）。3、用移液管分別移取FeCl3溶液1、2、3、4、5、6ml依次投入6個加藥試管中。4、投加混凝劑并啟動攪拌裝置。5、攪拌過程中觀察記錄礬花形成過程、大小和密實程度。6、攪拌完成后停機，將水樣杯取出置一旁靜沉15分鐘以上，并觀察礬花形成及沉淀的情況，待沉淀30分鐘后，用注射器吸取杯中清液測定其濁度，同時記錄于表1中。（二）最佳pH值實驗步驟1、在6個混凝實驗水樣杯中分別放入1000ml原水樣，并確定原水特征（包括原水濁度、pH值、溫度）。2、調(diào)整原水樣pH值，用10%HCl或10%NaOH調(diào)整各杯水樣的pH值分別為2.5、4.0、5.5、7.0、8.5、10.0。3、設(shè)置混凝過程兩階段的操作參數(shù)：混合階段：轉(zhuǎn)速控制在300轉(zhuǎn)/分，1分鐘，絮凝階段：時間20分鐘：120轉(zhuǎn)/分（前10分鐘）、80轉(zhuǎn)/分（后10分鐘）。4、用移液管向加藥試管中加入相同量的混凝劑溶液。（投加劑量按照最佳投藥量實驗中得出的最佳投藥量而確定）。5、投加混凝劑溶液并啟動攪拌器。6、攪拌過程中觀察記錄礬花形成過程、大小和密實程度。7、攪拌完成后停機，將水樣杯取出置一旁靜沉15分鐘以上，并觀察礬花形成及沉淀的情況，待沉淀30分鐘后，用注射器吸取杯中清液測定其濁度，同時記錄于表1中。五、實驗數(shù)據(jù)記錄（一）最佳投藥量實驗結(jié)果記錄表1最佳投藥量實驗記錄原水溫度0C濁度pH使用混凝劑的種類、濃度水樣編號123456

沉淀水濁度（度）

備注1快速攪拌（min）轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分）2中速攪拌（min）轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分）3慢速攪拌（min）轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分）4沉淀時間（min）

（二）最佳pH值實驗結(jié)果記錄把原水特征，混凝劑加注量，酸堿加注情況及沉淀水濁度記錄入表2中。表2最佳pH值實驗記錄實驗時間，原水溫度0C，原水濁度，使用混凝劑的種類、濃度。水樣編號123456pH值

混凝劑加注量（ml）

沉淀水濁度（度）

備注1快速攪拌（min）轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分）2中速攪拌（min）轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分）3慢速攪拌（min）轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分）4沉淀時間（min）

六、注意事項1、電源電壓應(yīng)穩(wěn)定，如有條件，應(yīng)配用一臺穩(wěn)壓裝置。2、取水樣時，所取水樣要攪拌均勻，要一次量取以盡量減少所取水樣濃度上的差別。3、移取燒杯中沉淀水上層清液時，要在相同條件下取上層清液，不要把沉下去的礬花攪起來。七、數(shù)據(jù)整理及結(jié)果分析1、以沉淀水濃度為縱坐標(biāo)，混凝劑加注量為橫坐標(biāo)，繪制濃度與藥劑投加量關(guān)系曲線，并從圖中求出最佳混凝劑投加量。2、以沉淀水濃度為縱坐標(biāo)，水樣pH值為橫坐標(biāo)繪出濃度與pH值關(guān)系曲線，從圖上求出所投加混凝劑的混凝最佳pH值及其使用范圍。3、結(jié)果討論及誤差分析。八、思考題1、為什么最大投藥量時，混凝效果不一定好？2、影響混凝效果的因素有哪些？附：濁度的測定所謂濁度即為水體混濁的程度，是表示水中懸浮物對光線透過時所發(fā)生的阻礙程度，即是水樣中的微細懸浮物的光學(xué)特性表示法。濁度是由于水中含有泥沙、粘土、有機物、無機物、浮游生物和微生物等懸浮物質(zhì)造成的，可使光散射或吸收。天然水經(jīng)混凝、沉淀、過濾等處理，使水變得清澈。測定水樣濁度可用分光光度法。分光光度法1、方法原理在適當(dāng)溫度下，硫酸肼[(NH2)2SO4·H2SO4]與六次甲基四胺[(CH2)6N4]聚合，形成白色高分子聚合物。以此作參比濁度標(biāo)準(zhǔn)液，在一定條件下與水樣濁度相比較。2、試劑濁度貯備液，配置方法如下：稱取0.50克硫酸肼，5.00克六次甲基四胺，分別溶于400ml蒸餾水中，將溶解的兩種溶液倒入1000ml容量瓶中混合，加蒸餾水稀釋至刻度，混合搖勻，在25±3℃溫度下反應(yīng)24h，即得到400度的濁度標(biāo)準(zhǔn)溶液。3、儀器：50ml比色管，721分光光度計。4、測定步驟（1）標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制 吸取濁度標(biāo)準(zhǔn)溶液0，0.50，1.25，2.50，5.00，10.00和12.50ml，置于50ml比色管中，加水至標(biāo)線。搖勻后即得濁度為0，4，10，20，40，80，100的標(biāo)準(zhǔn)系列。于680nm波長，