混凝試驗(yàn)報(bào)告

1、混凝實(shí)驗(yàn)報(bào)告/正交設(shè)計(jì) 一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1、 通過實(shí)驗(yàn)，觀察混凝現(xiàn)象，加深對(duì)混凝理論的理解 2、 選擇和確定最佳混凝工藝條件。 二、 實(shí)驗(yàn)原理 天然水中存在大雖膠體顆粒， 使原水產(chǎn)生渾濁度。 我們進(jìn)行水質(zhì)處理的根本 任務(wù) 之一，則正是為了降低或消除水的渾濁度。 水中的膠體顆粒， 主要是帶負(fù)電的粘土顆粒。 膠體間靜電斥力、 膠粒的布朗 運(yùn)動(dòng) 以及膠粒表面水化作用的存在， 使得它具有分散穩(wěn)定性。 混凝劑的加入， 破 壞了膠體 的散穩(wěn)定性，使膠粒脫穩(wěn)。同時(shí)，混凝劑也起吸附架橋作用，使脫穩(wěn)后 的細(xì)小膠體顆粒， 在一定的水力條件下，凝聚成較大的絮狀體（磯花） 。由于磯 花易于下沉，因此也就易 于將其從水

2、中分離出去，而使水得以澄清。 由于原水水質(zhì)復(fù)雜， 影響因素多， 故在混凝過程中， 對(duì)于混凝劑品種的選用 和最 佳投藥雖的決定， 必需依靠原水和混凝實(shí)驗(yàn)來決定。 混凝實(shí)驗(yàn)的目的即在于 利用少雖原 水、少雖藥劑。 三、 實(shí)驗(yàn)儀器及設(shè)備 1. 1000 ml燒杯1只 2. 500 ml礦泉水瓶6只 3. 100 ml燒杯2只 4. 5 ml移液管 1只 5. 400 ml燒杯 2只 6. 5ml雖筒 1臺(tái) 7. 吸耳球 1個(gè) 8. 溫度計(jì)（0-50 C） 1只 9. 100 ml雖筒 1個(gè) 10. 10 ml;雖筒 1只 四、實(shí)驗(yàn)試劑 本實(shí)驗(yàn)用三氯化鐵作混凝劑，配制濃度 2g/L, 800ml;以陰

3、型聚丙烯酰胺為 助凝 劑，配制濃度0.05g/L, 500 ml。三氯化鐵用i 2g,陰離子聚丙烯酰胺用i 0.0250 g 五、實(shí)驗(yàn)步驟 一） 配置藥品 1、 用臺(tái)秤稱取2g三氯化鐵，溶解，配置 1000 ml,三氯化鐵配制濃度 2 g/L ;用電子 天平稱取0.05g陰離子聚丙烯酰胺，溶解，配置 1000 ml ,陰型聚丙烯酰胺 配制濃度 0.05 g/L。 2、 測(cè)定原水特征。 二） 混凝劑最小投加量的確定 1、取6個(gè)500 ml瓶子，分別取 400 ml原水。 2、分別向燒杯中加入氯化鐵，每次加入 1.0 ml,同時(shí)進(jìn)行攪拌，直至出現(xiàn)磯花， 在表 1中記錄投加雖和磯花描述。 3、 停止

4、攪拌，靜止 10min。 4、 根據(jù)磯花描述確定最小投加雖 A。 （三） 混凝劑的最佳投加量的選擇 1、 用6個(gè)500 ml瓶子，分別取 400 ml原水。 2、 將混凝劑按不同投雖（按 4/6A-9/6A的雖）分別加入到 400 ml原水樣中，利 用均 分法確定此組實(shí)驗(yàn)的六個(gè)水樣的混凝劑投加雖，記錄在表 2中。 3、 攪拌，攪拌過程中，注意觀察磯花的形成過程。 4、 停止攪拌，靜止沉淀10 min,記錄磯花描述。 5、 根據(jù)磯花描述求得 B。 （四） 混凝劑和助凝劑的最佳投加比例的確定 1、 用6個(gè)500ml瓶子，分別取 400 ml原水。 2、 將混凝劑按2/3B的投雖，助凝劑按不同投雖（

5、依次按 1/3C6/3C的劑雖）分 別加 入到400 ml原水樣中，利用均分法確定此組實(shí)驗(yàn)的六個(gè)水樣的混凝劑投加 雖 ， 記 錄 在 表 3-1 中。 3、 搖勻，攪拌，攪拌過程中，注意觀察磯花的形成過程。 4、 停止攪拌，靜止沉淀10 min，描述磯花，記錄在表 3-1中。 5、 按14同樣的步驟，把混凝劑投加雖改為 B、4/3B,數(shù)據(jù)分別記入表3-2、3-3 （五） 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄 1、 原水特征：溫度 25攝氏度，pH在67之間。 2、 測(cè)定混凝劑的最小投加雖。 表1混凝劑最小投加量的確定 混凝劑的類型 氯化鐵 水樣編號(hào) 1 2 3 4 5 6 混凝劑加注量 (mL) 18 19 20 1

6、8 16 17 相當(dāng)劑量(mg/L) 90 95 100 90 80 85 磯花描述 很細(xì)、輕 很細(xì) 結(jié)實(shí)磯 花，3分 鐘沉底 較大、實(shí) 很細(xì) 很細(xì) 結(jié)論 18 3、測(cè)定混凝劑的最佳投加雖 表2混凝劑最佳投加量的確定 混凝劑的類型 氯化鐵 助凝劑的類型 陰離子聚丙烯酰胺 助凝劑加注量(mL) 0.9 相當(dāng)劑量(mg/L) 0.045 水樣編號(hào) 1 2 3 4 5 6 混凝劑加注量(mL) 12 15 18 21 24 27 相當(dāng)劑量(mg/L) 60 75 90 105 120 135 磯花描述 很細(xì)、輕 結(jié)實(shí)磯花， 10分 鐘沉底 結(jié)實(shí)磯 花，5分 鐘沉底 結(jié)實(shí)磯 花，7分 鐘沉底 結(jié)實(shí)磯

7、花，10 分鐘沉底 很細(xì)、輕 結(jié)論 18 4、混凝劑與助凝劑最佳投加比例的確定 表3-1助凝劑最佳投加量的確定 混凝劑的類型 氯化鐵 助凝劑的類型 陰離子聚丙烯酰胺 混凝劑加注量(mL ) 12 相當(dāng)劑量(mg/L) 60 水樣編號(hào) 1 2 3 4 5 6 助凝劑加注量(mL ) 0.3 0.6 0.9 1.2 1.5 1.8 相當(dāng)劑量(mg/L) 0.015 0.03 0.045 0.06 0.075 0.09 磯花描述 結(jié)實(shí)磯 花，5分 鐘沉底 結(jié)實(shí)磯 花，5分 鐘沉底 結(jié)實(shí)磯 花，6分 鐘沉底 較大磯 花 較大磯 花 較大磯花 表3-2助凝劑最佳投加量的確定 混凝劑的類型 氯化鐵 助凝劑

8、的類型 陰離子聚丙烯酰胺 混凝劑加注量(mL) 18 相當(dāng)劑量(mg/L ) 90 水樣編號(hào) 1 2 3 4 5 6 P助凝劑加注量(mL) 0.3 0.6 0.9 1.2 1.5 1.8 相當(dāng)劑量(mg/L) 0.015 0.03 0.045 0.06 0.075 0.09 磯花描述 結(jié)實(shí)磯花， 6分 鐘沉底 結(jié)實(shí)磯花， 8分 鐘沉底 結(jié)實(shí)磯 花，9分 鐘沉底 較大磯花 較大磯花 大、實(shí) 表3-3助凝劑最佳投加量的確定 混凝劑的類型 氯化鐵 助凝劑的類型 陰離子聚丙烯酰胺 混凝劑加注量(mL ) 24 相當(dāng)劑量(mg/L) 120 水樣編號(hào) 1 2 3 4 5 6 助凝劑加注量(mL ):

9、0.3 0.6 0.9 1.2 1.5 1.8 相當(dāng)劑量(mg/L) 0.015 0.03 0.045 0.06 0.075 0.09 磯花描述 結(jié)實(shí)磯花， 7分 鐘沉底 結(jié)實(shí)磯花， 9分 鐘沉底 結(jié)實(shí)磯 花，11 分鐘沉底 較大磯花 大、實(shí) 很輕 六、 數(shù)據(jù)處理及結(jié)果分析 分析表一知混凝劑最小投加雖是 18ml,相當(dāng)劑i 90mg/l。分析表二知混凝劑最佳投 加雖是18ml,相當(dāng)劑i 90mg/l。分析表三知助凝劑最佳投加雖是 0.3ml,相當(dāng)劑雖 0.015ml。最佳投加比例是60: 1。 七、 試驗(yàn)誤差分析 本實(shí)驗(yàn)操作時(shí)，震蕩的時(shí)間不夠長(zhǎng)，沒搖勻，影響了實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性， 如最小投加 雖

10、的測(cè)定。另外，實(shí)驗(yàn)用水大顆粒懸浮物沒有過濾，影響了實(shí)驗(yàn)的 觀察。今后的事件中，我 組人員需更加認(rèn)真負(fù)責(zé)，更加有耐心。 五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理 1、實(shí)驗(yàn)記錄表 混凝沉淀實(shí)驗(yàn)記錄 水樣編號(hào) 1 2 3 4 5 6 水樣光密度 0.092 溫度(C) 17 PH 11.12 投藥 mL 0.6 1.5 2.4 3.3 4.1 5.0 量 (mg/L) 9.0 22.5 36.0 49.5 61.5 75.0 初磯花時(shí)間 無 425 ” 220 ” 102 ” 56” 54” 磯花沉淀情況 無 少量沉淀 :較明顯 較明顯 明顯 明顯 沉淀后PH值 10.66 10.06 9.30 8.54 7.04 6.5

11、7 吸光度A 0.117 0.103 0.083 0.073 0.028 0.030 2、吸光度與投藥量關(guān)系曲線 吸光度 20, 0 40.0 60. 0 80, 0 混凝劑投藥量(mg/L) 3、本實(shí)驗(yàn)過程及方法設(shè)計(jì)中的確有需要加以改進(jìn)之處，原因是： 改進(jìn)的建議是： 六、思考題 1、 影響混凝的主要因素是水溫 T ; PH;電動(dòng)攪拌器轉(zhuǎn)速n；混凝劑的量；水中雜質(zhì)的 成 分、性質(zhì)及濃度。 2、 混凝劑投加的量過大，效果不一定好的原因是 3、 若實(shí)驗(yàn)有混凝劑投加量和最佳 PH兩個(gè)因素的變化對(duì)混凝效果應(yīng)該采取正交實(shí)驗(yàn)設(shè) 計(jì)此實(shí) 驗(yàn)，如下表： 正交實(shí)驗(yàn)表 混凝劑量 PH (mg/L) 4 5 6 7

12、 8 9 y = -0* 0014x+0. 1335 0. 150 0. 100 0. 050 0. 000 0, 0 9.0 S1 S7 S13 S19 S25 S31 22.5 S2 S8 S14 S20 S26 S32 36.0 S3 S9 S15 S21 S27 S33 49.5 S4 S10 S16 S22 S28 S34 61.5 S5 S11 S17 S23 S29 S35 75.0 S6 S12 S18 S24 S30 S36 理解：最好按三因素四水平進(jìn)行正交設(shè)計(jì) 化學(xué)混凝實(shí)驗(yàn) 一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?分散在水中的膠體顆粒帶有電荷，同時(shí)在布朗運(yùn)動(dòng)及其表面水化作用下， 長(zhǎng)期處于穩(wěn) 定分散

13、狀態(tài)， 不能用自然沉淀方法去除。 向這種水中投加混凝劑后， 可以使分散顆粒相 互結(jié)合聚集增大，從水中分離出來。 由于各種廢水差別很大，混凝效果不盡相同?；炷齽┑幕炷Ч粌H取決 于混凝劑種 類、投加雖，同時(shí)還取決于水的 pH、水溫、濁度、水流速度梯度等 影響。 通過本次實(shí)驗(yàn)，希望達(dá)到以下！的： 1、 加深對(duì)混凝沉淀原理的理解； 2、 掌握化學(xué)混凝工藝最佳混凝劑的篩選方法； 3、 掌握化學(xué)混凝工藝最佳工藝條件的確定方法。 二、 實(shí)驗(yàn)原理 化學(xué)混凝的處理對(duì)象主要是廢水中的微小懸浮物和膠體物質(zhì)。根據(jù)膠體的 特性，在廢 水處理過程中通常采用投加電解質(zhì)、相反電荷的膠體或高分子物質(zhì) 等方法破壞膠體的 穩(wěn)定

14、性，使膠體顆粒凝聚在一起形成大顆粒，然后通過沉淀 分離，達(dá)到廢水凈化效果 的目的。關(guān)于化學(xué)混凝的機(jī)理主要有以下四種解釋。 1、 壓縮雙電層機(jī)理 當(dāng)兩個(gè)膠粒相互接近以至雙電層發(fā)生里疊時(shí)，就產(chǎn)生靜電斥力。加入的反 離子與擴(kuò)散 層原有反離子之間的靜電斥力將部分反離子擠壓到吸附層中，從而 使擴(kuò)散層厚度減小。由 于擴(kuò)散層減薄，顆粒相撞時(shí)的距離減少，相互間的吸引 力變大。顆粒間排斥力與吸引力的 合力由斥力為主變?yōu)橐砸橹?，顆粒就能 相互凝聚。 2、 吸附電中和機(jī)理 異號(hào)膠粒間相互吸引達(dá)到電中和而凝聚；大膠粒吸附許多小膠粒 或異號(hào)離 子，E電位降低，吸引力使同號(hào)膠粒相互靠近發(fā)生凝聚。 3、 吸附架橋機(jī)理

15、吸附架橋作用是指鏈狀高分子聚合物在靜電引力、范德華力和氫鍵力等作 用下，通過活性部位與膠粒和細(xì)微懸浮物等發(fā)生吸附橋連的現(xiàn)象。 4、 沉淀物網(wǎng)捕機(jī)理 當(dāng)采用鋁鹽或鐵鹽等高價(jià)金屬鹽類作凝聚劑時(shí)，當(dāng)投加雖很大形成大雖的 金屬氫氧化 物沉淀時(shí)，可以網(wǎng)捕、卷掃水中的膠粒，水中的膠粒以這些沉淀為 核心產(chǎn)生沉淀。這基本 上是一種機(jī)械作用。 在混凝過程中，上述現(xiàn)象常不是單獨(dú)存在的，往往同時(shí)存在，只是在一定 情況下以某 種現(xiàn)象為主。 三、實(shí)驗(yàn)材料及裝置 1、主要實(shí)驗(yàn)裝置及設(shè)備 (1)化學(xué)混凝實(shí)驗(yàn)裝置采用是六聯(lián)攪拌器，其結(jié)構(gòu)如圖 1所示 圖1化學(xué)混凝實(shí)驗(yàn)裝置 (2) pHS-2型精密酸度計(jì)； (3) COD測(cè)定裝

16、置。 (4) 干燥箱 (5) 分析天平 2、 實(shí)驗(yàn)用水 生活污水、造紙廢水、印染廢水等。 3、 實(shí)驗(yàn)藥品 (1) 混凝劑：聚合硫酸鐵(PFS)、聚合氯化鋁(PAC)、聚合硫酸鐵鋁 (PAFS )、聚丙烯酰胺(PAM、等； (2) COD測(cè)試相關(guān)藥品 四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 1、實(shí)驗(yàn)方法 取300mL廢水于 500mL燒杯中，加酸或堿調(diào)整 pH值后，按一定的比例投 加混凝劑， 在六聯(lián)攪拌器上先快速攪拌(轉(zhuǎn)速 200r/min )2min ,再慢速攪拌 (80r/min) 10min,然后靜置，觀察并記錄實(shí)驗(yàn)過程中絮體形成的時(shí)間、 度、沉淀快慢、廢水顏色變化等現(xiàn)象。 靜置沉淀30min后，于表面23cm深處

17、取上清 液測(cè)定其pH和COD。 2、實(shí)驗(yàn)步驟 (1) 最佳混凝劑的篩選 根據(jù)所選廢水的水質(zhì)特點(diǎn)，利用聚合硫酸鐵 (PFS)、聚合氯化鋁(PAC)、聚合硫酸鐵 鋁(PAFS)、聚丙烯酰胺(PAM)等常規(guī)混凝劑進(jìn)行初步實(shí)驗(yàn)，根 據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和檢測(cè)結(jié)果， 篩選出適宜處理該廢水的最佳混凝劑。 (2) 混凝劑最佳投加雖的確定 利用篩選出的混凝劑，取不同的投加雖進(jìn)行混凝實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果記入表 1。根據(jù)實(shí)驗(yàn) 結(jié)果繪制COD去除率與混凝劑投加雖的關(guān)系曲線， 確定最佳的混凝劑 投加雖。 (3) 最佳pH值的確定 大小及密實(shí)程 調(diào)整廢水的pH值分別為6.0、6.5、7.0、 7.5、8.0進(jìn)行混凝實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果 記

18、入表2。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果繪制 COD去除率與pH值的關(guān)系曲線， 確定最佳的pH值條件。 (4) 考察攪拌強(qiáng)度和攪拌時(shí)間對(duì)混凝效果的影響 在混合階段要求混凝劑與廢水迅速 均勻混合，以便形成眾多的小磯花；在 反應(yīng)階段既要?jiǎng)?chuàng)造足夠的碰撞機(jī)會(huì)和良好的吸附條件讓小磯花長(zhǎng)大，又要防止 生成的絮體 被打碎。根據(jù)本實(shí)驗(yàn)裝置 六聯(lián)攪拌器的特點(diǎn)，通過燒杯混凝攪 拌實(shí)驗(yàn)，確定最佳的攪 拌強(qiáng)度和攪拌時(shí)間。 五、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論 1、 不同混凝劑對(duì)COD去除率的影響； 2、 混凝劑的投加雖對(duì) COD去除率的影響； 3、 pH值對(duì)COD去除率的影響； 4、 攪拌速度和攪拌時(shí)間對(duì) COD去除率的影響； 5、 混凝最佳工藝條件的確定。 6、 簡(jiǎn)述影響混凝效果的幾個(gè)主要因素。 7、 為什么投藥雖大時(shí)，混凝效果不一定好 ？ 表1最佳投藥雖實(shí)驗(yàn)記錄 第 組 姓名 實(shí)驗(yàn)日期 原水溫度 C 色度 pH COD mg/L 使用混凝劑的種類及濃度 _ 水樣編號(hào) 1 2 3 4 5 6 混凝劑投加量(mg/L)