SUSTech水處理工程混凝實驗實驗報告

1、水處理工程實驗報告姓名 :學(xué)號 :小組成員:實驗日期: 天氣： 實驗室溫度： 水處理實驗一混凝實驗背景:混凝過程是現(xiàn)代城市給水和工業(yè)廢水處理工藝研究中不可缺少也是最關(guān)鍵的前置單元操作環(huán)節(jié)之一。在原水和廢水中都存在著數(shù)量不等的膠體粒子，如粘土、 礦物質(zhì)、 二氧化硅或工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的碎屑等，它們懸浮在水中造成水體渾濁， 混凝工藝是針對水中的這些物質(zhì)處理的過程?；炷扇コ膽腋∥镱w粒直徑范圍在：1nm0.1 m（有時認(rèn)為在1 m）。通過實驗摸索混凝過程各參數(shù)的最佳值，對于獲得良好的混凝效果至關(guān)重要。實驗?zāi)康模? 了解混凝的現(xiàn)象及過程，觀察礬花的形成；2了解混凝的凈水作用及主要影響因素；3了解助凝劑對

2、混凝效果的影響；4 探求水樣最佳混凝條件（ 包括投藥種類、投藥量、pH值、 水流速度梯度等）實驗原理：天然水體中存在大量的膠體顆粒是水產(chǎn)生渾濁現(xiàn)象的原因之一，膠體的布朗運動、 膠體表面的水化作用以及膠體之間的靜電斥力，其中膠體間的靜電斥力起著主要作用，使得膠體具有分散穩(wěn)定性。因此，通過自然沉淀的方法不能去除。膠體顆粒表面帶有一定的電荷，采用電動電位 （ Zeta 電位）表示， 電位的高低決定了膠體顆粒間靜電斥力的大小以及影響范圍。天然水體中膠體顆粒的電位約在-30mV以上，向水中投加混凝劑從而提供大量的正離子，能夠壓縮膠體的雙電層結(jié)構(gòu)，使膠體脫穩(wěn)從而凝結(jié)和沉降，通常 電位降到 -15mV時膠體

3、脫穩(wěn)。隨著 電位降低，膠體的水化作用也逐漸減弱，混凝劑水解形成的高分子物質(zhì)在膠粒間起到吸附架橋的作用，提高混凝效果，混凝劑水解后形成的高分子物質(zhì)也能起到吸附作用，形成絮凝體。脫穩(wěn)后的膠粒在一定的水力作用下形成較大的絮凝體，稱為礬花，直徑較大密度也較大的礬花容易下沉。膠體脫穩(wěn)聚集形成礬花，這一過程需要消耗能量，水流速度梯度G值起著主要的作用，它反映了單位時間內(nèi)單位體積水消耗的能量的多少。G值的表達(dá)式如下：P：攪拌功率（J/S ） ：水的粘度（Pa s）V：被攪動的水流體積式中G值可以直接由攪拌器顯示板讀出。粒徑越大的礬花在水流的作用下抗剪強度較低，因此隨著實驗過程中礬花不斷長大，G值應(yīng)逐漸較小。

4、混凝劑的種類以及投加量的多少將直接影響混凝效果。處理不同水質(zhì)，不同種類的混凝劑的投加量也不同，需經(jīng)過相關(guān)實驗進(jìn)行確定。儀器與試劑：深圳中潤混凝實驗攪拌儀（ 附 6 個 1000ml 燒杯）；梅特勒 pH計；溫度計；哈希2100濁度儀；1000ml 量筒 2 個； 100ml 燒杯 6個；10mL移液管2個；2mL移液管1 個；醫(yī)用50100mL注射器一個，取樣用；洗耳球1 個。硅藻土，配制濁度在100-200 度左右懸濁液開展混凝實驗；精制硫酸鋁Al2（SO4）3 18H2O溶液， 10 g/L ；氯化鐵 FeCl3 6H2O溶液，10 g/L ；聚合氯化鋁Al2（OH）mCl6-mn 溶液（

5、PAC）， 10 g/L ；聚丙烯酰胺PAM溶液，1g/L （ 助凝劑 ）；HCl 溶液 （化學(xué)純 ） ：濃度10%；NaOH溶液（ 化學(xué)純 ） ：濃度10%。實驗內(nèi)容：預(yù)實驗 :首先要對水樣性質(zhì)進(jìn)行檢測，測定水樣的溫度、pH以及濁度。1. 同種水樣，不同混凝劑的混凝效果實驗1. 認(rèn)真了解混凝實驗攪拌儀的使用方法。2. 對水樣進(jìn)行徹底攪拌，避免底部有沉積物。3. 取六杯水樣，每一杯1000ml，并按照1,1,2,2,3,3 標(biāo)號。確定六杯水樣的特征，分別測定每一杯水樣的濁度、pH 值、溫度。在測定濁度時，每份水樣測定三次，取其平均值。且每次測定前應(yīng)搖勻水樣，避免因取樣后顆粒物在燒杯中繼續(xù)沉淀而

6、影響測量結(jié)果，造成測定值與實際濁度相比偏小；每次測定后使用蒸餾水清洗測定管，避免水樣被污染，提高準(zhǔn)確度。4. 相同標(biāo)號為一組，將三組水樣放在攪拌儀上。每組水樣其中一個為實驗組，另一個為對照組。5. 在 50r/min 的轉(zhuǎn)速下，使用移液槍每次分別向三組水樣的實驗組燒杯中添加不同種的混凝劑各0.1ml ， 保持快速攪動30s后靜置2min， 與同組水樣的對照組進(jìn)行對比觀察，直至出現(xiàn)礬花為止。記錄此時混凝劑的累計投加量，即作為該種混凝劑的最小投加量。6. 記錄數(shù)據(jù)，比較不同混凝劑在當(dāng)前實驗溫度下的最小投加量，即可比較出不同混凝劑的效果。2. 某一水樣，確定某種混凝劑的最佳投加量1. 認(rèn)真了解混凝實

7、驗攪拌儀的使用方法。2. 重復(fù)實驗一的步驟，選擇一種混凝劑，確定該種混凝劑形成礬花所用的最小混凝劑量。3. 將原水樣徹底攪拌，用6 個 1000mL的燒杯，分別放入1000mL原水，并測定每一杯水樣的濁度，盡量減少不同燒杯內(nèi)水樣濃度上的誤差。測定后將水樣置于實驗攪拌儀平臺上。4. 按照“快速攪拌 30s、轉(zhuǎn)速 300r/min ；中速攪拌1min ，轉(zhuǎn)速 100r/min ；慢速攪拌3min 、轉(zhuǎn)速 50r/min ；抬起攪拌漿；沉淀10min，轉(zhuǎn)速 0 r/min ”的順序設(shè)定攪拌程序。5. 根據(jù)步驟2 得出的最小投加量，取其 1/4 作為 1 號燒杯的混凝劑投加量，取其 2 倍作為 6 號

8、燒杯的混凝劑投加量，用依次增加相等混凝劑投加量的方法，計算出實驗時2-5 號燒杯所需的混凝劑投加量。6. 用移液器迅速將計算好的混凝劑量投加到對應(yīng)的各個燒杯中。7. 放下攪拌槳，啟動攪拌儀。攪拌過程中，密切注意觀察并記錄各個燒杯中礬花的形成過程，包括礬花的外觀、大小、密實程度等，攪拌結(jié)束后，觀察并記錄礬花沉淀的過程。8. 沉淀結(jié)束，從取樣口取出100mL左右的上清液，分別置于6 個使用蒸餾水清洗后的100mL燒杯中，測出并記錄剩余濁度。9. 根據(jù) 6 個水樣的剩余濁度，結(jié)合混凝沉淀過程中的現(xiàn)象分析，對最佳投藥量所在區(qū)間作出判斷?？s小加藥量范圍，重新設(shè)定第二組實驗投藥量的最大值和最小值，并確定中

9、間四個濃度點，重復(fù)步驟5 至步驟8，得到最佳投藥量。3. 混凝階段的最佳pH值1. 認(rèn)真了解深圳中潤混凝實驗攪拌儀的使用方法2. 根據(jù)原水PH值確定實驗投藥量。3. 向編號 1-6 的 6 個 1000mL 的燒杯中分別放入1000mL 原水。向1、 2 號燒杯分加入2.0ml、 1.0ml 10%濃度的NaOH，分別向4、 5、 6號燒杯加入1.0ml、2.0ml 、 3.0ml 10%濃度的 HCl 調(diào)整水樣PH值，依次測量各水樣的PH值并記錄，控制水樣的PH值在49之間。4. 用移液槍依次向裝有原水燒杯中加入相同劑量混凝劑，投加劑量為實驗二中的最佳投藥量。5. 按照“快速攪拌 30s、轉(zhuǎn)

10、速 300r/min ；中速攪拌1min ，轉(zhuǎn)速 100r/min ；慢速攪拌3min 、轉(zhuǎn)速 50r/min ；抬起攪拌漿；沉淀10min，轉(zhuǎn)速 0 r/min ”的順序設(shè)定攪拌程序，并啟動攪拌儀。6. 攪拌過程中，密切注意觀察并記錄各個燒杯中礬花的形成過程，包括礬花的外觀、大小、密實程度等，攪拌結(jié)束后，觀察并記錄礬花沉淀的過程。7. 沉淀結(jié)束，從取樣口取出100mL 上清液，測定并記錄剩余濁度。8. 根據(jù) 6 個水樣的剩余濁度，結(jié)合混凝沉淀過程中的現(xiàn)象分析，對最佳PH值所在區(qū)間作出判斷，縮小范圍，重新設(shè)定第二組實驗NAOH和 HCL的投藥量，重復(fù)以上實驗。4. 混凝階段的最佳速度梯度1.

11、用 6個 1000ml燒杯分別加入1000ml原水，置于實驗攪拌機平臺上。2. 按最佳投藥量、最佳pH值分別向6 個裝有 1000ml 水樣的燒杯中加入相同計量的HCL（或NaOH）和混凝劑。3. 按照 “快速攪拌 1min、 轉(zhuǎn)速為 300r/min ； 6 個燒杯分別以轉(zhuǎn)速為20r/min 、50r/min 、 80r/min 、 110r/min 、 140r/min 、 170r/min 的轉(zhuǎn)速攪拌20min；沉淀10min”設(shè)定攪拌程序，并執(zhí)行程序。4. 取上清液100ml，立即用濁度儀測定濁度。5. 測出濁度最低值所對應(yīng)的速度梯度為最佳速度梯度。注意事項：混凝一般分慢速攪拌和快速攪

12、拌階段，其攪拌速度和攪拌時間可根據(jù)實驗自行確定；實驗過程中需記錄水樣的名稱及濁度、pH 值、溫度等參數(shù)，同時記錄所使用混凝劑或助凝劑的種類和濃度以及混凝時的水流速度梯度等；水樣的濁度應(yīng)取多次測量的平均值；在最佳 pH 值實驗中，用來測定pH 值的水樣，仍倒入原燒杯中。實驗一原水濁度：原水溫度：原水PH值：編號123456水樣濁度水樣溫度水樣PH值混凝劑名稱最小投藥量實驗二實驗 組號混凝劑名稱原水濁度原水溫度原水PH值I編號123456濁度溫度PH值投藥量剩余濁度剩余濁度剩余濁度平均剩余濁度II編號123456濁度溫度PH值投藥量剩余濁度剩余濁度剩余濁度平均剩余濁度III編號123456濁度溫度PH值投藥量剩余濁度剩余濁度剩余濁度平均剩余濁度水處理工程實驗報告實驗三實驗 組號混凝劑、投藥量原水濁度原水溫度原水PH值I編號123456濁度溫度PH值投加試劑投加量投加后PH值剩余濁度剩余