微污染水源處理實(shí)驗(yàn)報(bào)告

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摘要：為了加深對(duì)混凝理論的理解，把握混凝劑的特性，打算針對(duì)微污染水源處

理方面進(jìn)行設(shè)計(jì)性試驗(yàn)，我們采納了AL2(SO4)3混凝劑，對(duì)于我們所取的麓湖水樣來說，其最佳投藥量為50mg/L，最佳適用范圍為40mg/L~60mg/L。而混凝效果受以下因素影響：（1）廢水性質(zhì)的影響（2）共存雜質(zhì)的種類和濃度（3）混凝劑的影響。水的膠體雜質(zhì)濃度、PH值、水溫及共存雜質(zhì)等都會(huì)不同程度地影響混凝效果。投藥量最大時(shí)，混凝效果并不肯定是好的。由于當(dāng)鋁鹽投藥量超過肯定限度時(shí)，會(huì)產(chǎn)生“膠體愛護(hù)”作用，使脫穩(wěn)膠粒電荷變號(hào)或使膠粒被包卷而重新穩(wěn)定。而且投藥量大也簡單消失產(chǎn)生大量含水率很高的污泥的問題。

關(guān)鍵詞：混凝、混凝劑AL2(SO4)3、礬花、濁度、投藥量、PH。

一、試驗(yàn)?zāi)康募耙饬x

1、要求熟悉幾種混凝劑，把握其配制方法。2、觀看混凝現(xiàn)象，從而加深對(duì)混凝理論的理解。3、熟悉混凝理論對(duì)微污染水源處理的重要意義。

二、水樣水質(zhì)、儀器設(shè)備及藥品

水樣水質(zhì)：取至汾河的微污染水，水溫屬于常溫水，濁度>10。

儀器設(shè)備：1000ml量筒2個(gè)；1000ml燒杯6個(gè)；100ml燒杯2個(gè)；10ml移液管

2個(gè)；2ml移液管1個(gè)；醫(yī)用針筒1根；洗耳球1個(gè)；光電濁度儀1臺(tái)；六聯(lián)攪拌器1臺(tái)。

藥品：AL2(SO4)3。

三、試驗(yàn)原理

水中粒徑小的懸浮物以及膠體物質(zhì)，由于微粒的布朗運(yùn)動(dòng)，膠體顆粒間的靜電斥力和膠體表面的水化作用，致使水中這種含濁狀態(tài)穩(wěn)定。

向水中投加混凝劑后，由于如下緣由：①能降低顆粒間的排斥能峰，降低膠粒的δ電位，實(shí)現(xiàn)膠粒的“脫穩(wěn)”；②發(fā)生高聚物式高分子混凝劑的吸附架橋作用；③網(wǎng)捕作用，從而達(dá)到顆粒的分散。

四、試驗(yàn)步驟

試驗(yàn)方法：變速混凝攪拌器混凝試驗(yàn)試驗(yàn)步驟如下：

（1）到麓湖取水樣。

（2）仔細(xì)了解ZR4-6型混凝試驗(yàn)攪拌器的使用方法。

（3）用1000mL量筒取6個(gè)水樣至6個(gè)1000mL燒杯中（所取水樣已經(jīng)過勻稱混合攪拌，且取樣時(shí)是一次量?。?。

（4）投藥量：AL2(SO4)30.5、1.5、2.5、3.0、3.5、4.0mL(所配給的AL2(SO4)3的濃度c為20g/L)。

（5）將第一組水樣置于ZR4-6型混凝試驗(yàn)攪拌器下（攪拌時(shí)間和程序已按說明

書預(yù)先設(shè)定好）與此同時(shí)，按計(jì)算好的投藥量，用移液管分別移取不同量的藥液至加藥管中。

（6）開動(dòng)機(jī)器，在第一次自動(dòng)加藥后，用蒸餾水沖洗加藥試管兩次。（7）混凝試驗(yàn)攪拌器以500r/min的速度攪拌30s，150r/min速度攪拌5min，80r/min的速度攪拌10min。

（8）攪拌過程中，觀看并記錄“礬花”形成的過程，“礬花”外觀、大小、密實(shí)程度等。

（9）攪拌過程完成后，停機(jī)，靜沉15min，觀看并記錄“礬花”沉淀的過程。（10）第一組6個(gè)水樣，靜止15min后，用醫(yī)用針筒取出約的上清液，并分別用濁度儀測(cè)出剩余濁度，記入表中。

（11）比較第一組試驗(yàn)結(jié)果，依據(jù)6個(gè)水樣所測(cè)得的剩余濁度值，以及水樣混凝沉淀時(shí)現(xiàn)象觀看記錄的分析，對(duì)最佳投藥量所在區(qū)間做出推斷，縮小試驗(yàn)范圍為3.0左右，加藥量取2.5、2.7、2.9、3.1、3.3、3.5mL的濃度c為20g/L的AL2(SO4)3。重復(fù)以上試驗(yàn)步驟。

五、原始數(shù)據(jù)記錄

試驗(yàn)中各個(gè)指標(biāo)的測(cè)定數(shù)據(jù)記錄表

六、數(shù)據(jù)處理及結(jié)果試驗(yàn)過程的觀看記錄表

七、對(duì)結(jié)果的分析、爭論及改進(jìn)設(shè)想

1、依據(jù)混凝曲線圖確定藥劑的最佳投藥量和最佳適用范圍。

答：依據(jù)混凝曲線圖確定藥劑的最佳投藥量為50mg/L，最佳適用范圍為40

mg/L~60mg/L。

2、混凝劑AL2(SO4)3的特點(diǎn)、主要優(yōu)缺點(diǎn)。

答：當(dāng)PH＝4.5～6.0范圍內(nèi)（視混凝劑投量不同而異），主要是多核羥基協(xié)作物對(duì)負(fù)電荷膠體起電性中和作用，分散體比較密實(shí)；在PH＝7～7.5范圍內(nèi)，電中性氫氧化鋁核物[Al(OH)3]n可起吸附架橋作用，同時(shí)也存在某些羥基協(xié)作物的電性中和作用。自然?水的PH值一般在6.5~7.8之間，鋁鹽的混凝作用主要是吸附架橋和電性中和，兩者以何為主，打算于鋁鹽投加量，當(dāng)鋁鹽投加量超過肯定限度時(shí)，會(huì)產(chǎn)生“膠體愛護(hù)”作用。

優(yōu)缺點(diǎn)：精制硫酸鋁雜質(zhì)含量小，價(jià)格較貴；粗制硫酸鋁雜質(zhì)含量多，價(jià)格

較低，但質(zhì)量不穩(wěn)定，增加了藥液配制和廢渣排解方面的操作麻煩。采納固態(tài)硫酸鋁的優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)輸便利，但制造過程多了濃縮和結(jié)晶工序。假如水廠四周就有硫酸鋁制造廠，最好采納液態(tài)，這樣可節(jié)約濃縮、結(jié)晶的生產(chǎn)費(fèi)用。硫酸鋁使用便利，但水溫低時(shí)，硫酸鋁水解較困難，形成的絮凝體比較松散，效果不及鐵鹽混凝劑。

3、在混凝試驗(yàn)中應(yīng)留意哪些操作方法，對(duì)混凝效果有什么影響？答：在混凝試驗(yàn)中應(yīng)留意的操作方法及其對(duì)混凝效果的影響如下：

1）在混凝試驗(yàn)中量取水樣時(shí)應(yīng)先攪拌勻稱，并且一次量取，以此來削減取樣濃度上的誤差；

2）移取藥液時(shí)應(yīng)盡量做到精確。加藥量在藥液少時(shí)，要摻點(diǎn)蒸餾水搖勻，以免沾在試管上的藥液過多，影響投藥量的精確度；

3）在自動(dòng)加藥后，要有蒸餾水沖洗加藥的試管兩次，以確保投藥量的精確，而且沖洗的速度要快，由于攪拌時(shí)間是有限定的，這一系列的程序也是有肯定要求并事先已設(shè)定好的，速度快才不會(huì)影響試驗(yàn)的順當(dāng)進(jìn)行；

4）移取燒杯中的沉淀水上清液時(shí)，要用相同的條件取上清液，不要沉下去的礬花攪拌起來，以確保所測(cè)濁度的精確性。

八、結(jié)論一、依據(jù)試驗(yàn)結(jié)果以及試驗(yàn)中所觀看到的現(xiàn)象，簡述影響混凝效果的幾個(gè)主要因素。

答：依據(jù)試驗(yàn)結(jié)果以及試驗(yàn)中所觀看到的現(xiàn)象，影響混凝效果的主要因素有：

1、水溫影響緣由：（1）混凝劑的水解速度慢，生成的絮凝體細(xì)而松，強(qiáng)度小，不易沉。

（2）低溫水的粘度大，顆粒沉降速度降低，而且顆粒之間碰撞機(jī)會(huì)削減，影響了混凝效果。改善措施：（1）增加混凝劑的投量，以改善顆粒之間碰撞條件。

（2）投加助凝劑（如活化硅酸）或粘土以增加絨體重量和強(qiáng)度，提高沉速。

2、水的PH值和堿度影響

+

（1）鋁鹽的水解過程中不斷產(chǎn)生H，從而導(dǎo)致水的PH值。要使PH值保持在最佳范圍以內(nèi)，水中應(yīng)有足夠的堿性物質(zhì)。自然?水中均有肯定的堿度（通

-常是HCO3），它對(duì)PH值有緩沖作用。當(dāng)原水堿度不足或混凝劑投量甚高時(shí)，水的PH值將大幅度下降以至影響混凝劑連續(xù)水解。（2）采納三價(jià)鐵鹽混凝

3+3+

劑時(shí)，由于Fe水解產(chǎn)物溶解度比Al水解產(chǎn)物溶解度小，且氫氧化鐵并非典型的兩性化合物，故適用的PH值范圍較寬。用硫酸亞鐵作混凝劑時(shí)，應(yīng)首先將二價(jià)鐵氧化成三價(jià)鐵方可。（3）高分子混凝劑的混凝效果受水的PH值影響較小因此，要投加堿劑（如石灰）以中和混凝劑水解過程中產(chǎn)生的氫離子。

3、水中懸浮物濃度的影響

（1）水中懸浮物的濃度很低時(shí)，顆粒碰撞速率大大減小，混凝效果差。（2）水中懸浮物的濃度很高時(shí)，為使懸浮物達(dá)到吸附電中和脫穩(wěn)作用，所

需鋁鹽或鐵鹽混凝劑量將相應(yīng)大大增加改善措施：（1）在投加混凝劑的同時(shí)投加高分子助凝劑。

（2）投加礦物顆粒（如粘土等）以增加混凝劑水解產(chǎn)物的凝聚中

心，提高顆粒碰撞速率并增加絮凝體密度。

（3）采納直接過濾法。4、共存雜質(zhì)的種類和濃度

共存雜質(zhì)包括有利于絮凝的物質(zhì)和不利于混凝的物質(zhì)。5、混凝劑的影響

即混凝劑種類的選擇和投藥量值的確定。二、為什么投藥量最大時(shí)，混凝效果不肯定好？答：投入的藥量應(yīng)依據(jù)膠體濃度及無機(jī)金屬鹽水解產(chǎn)物的分子形態(tài)、荷電性質(zhì)和

荷電量等而確定。當(dāng)高分子混凝劑投藥量最大時(shí)，會(huì)產(chǎn)生“膠體愛護(hù)”作用。膠體愛護(hù)可理解為：當(dāng)全部膠粒的吸附面均被高分子掩蓋以后，兩膠粒接近時(shí)，就受到高分子的阻礙而不能聚集，這種阻礙來源于高分子之間的相互排斥。排斥力可能