无机混凝剂的制备实验报告
混凝实验报告两篇
混凝实验报告两篇篇一、混凝实验一、实验目的（1）通过实验观察混凝现象，加深对混凝理论的理解。
（2）选择和确定最佳混凝工艺条件。
（3）了解影响混凝条件的相关因素。
二、实验原理混凝阶段处理的主要对象，主要是水中悬浮物和交替杂质。
混凝过程的完善程度和对后续处理，如沉淀、过滤影响很大，所以，它是水处理工艺中十分重要的环节。
我们知道，天然水中存在着大量悬浮物，形态各异，有些大颗粒悬浮物可在自身重力作用下沉降；而另一种室胶体颗粒，是使水产生浑浊的一个重要原因，胶体颗粒靠自然沉降是不能去除的。
若向水中投加混凝剂能提供大量的正离子，能加速胶体的凝结和沉降。
脱稳后的胶粒，在一定的水力条件下，才能形成较大的絮凝体，俗称矾花。
直径较大且较密的矾花容易下沉，自投加混凝剂直至形成矾花的过程叫混凝。
混凝过程最关键的是确定最佳混凝工艺条件，因混凝剂的种类较多，所以混凝条件很难确定；要选定某种混凝剂的投加量，还需考虑pH的影响，如果pH过低（小于4）则所投的混凝剂的水解受到限制，其主要产物中没有足够的羟基进行桥联作用，也就不容易生成高分子物质，徐凝作用较差；如果pH过高（大于9），它又会出现溶解生成带负电荷的络合离子而不能很好地发挥混凝作用的情况。
三、实验设备及仪器（1）六联搅拌器（1台）；（2）光电浊度仪（1台）；（3）酸度计（1台）；（4）烧杯（1000mL6个）；（5）烧杯（500mL1个）；（6）移液管（1,2,5,10mL各一支）。
四、实验用试剂（1）聚合硫酸铝；（2）盐酸（质量分数10%）；（3）氢氧化钠（质量分数10%）。
五、实验操作步骤1.确定混凝剂的最佳投量（1）用6个1000mL的烧杯，分别取800mL原水，将装有水样的烧杯置于搅拌器上。
（2）在6个烧杯中分别加入1,3,5,7,9,10mL的聚合硫酸铝，记录6个水样的混凝剂投加量。
（3）启动搅拌器程序，快速搅拌30s，转速为300r/min，中速搅拌5min，转速为150r/min，慢速搅拌10min，转速为70r/min。
无机混凝剂聚合硫酸铁的制备工艺
无机混凝剂聚合硫酸铁的制备工艺一、引言无机混凝剂聚合硫酸铁是一种常用的水处理剂，具有较好的絮凝效果和低成本优势。
本文将介绍一种常见的制备工艺，以便水处理行业的从业人员了解其制备过程和原理。
二、原料准备制备无机混凝剂聚合硫酸铁的主要原料是硫酸铁、硫酸氢铁和一定比例的助剂。
硫酸铁是一种无色结晶，易溶于水，是制备聚合硫酸铁的关键原料。
硫酸氢铁是一种红色结晶，也是制备聚合硫酸铁的重要原料之一。
助剂的种类和比例会根据具体需求进行调整。
三、制备工艺步骤1. 将一定量的硫酸铁溶解于适量的水中，搅拌均匀，得到硫酸铁溶液。
2. 将一定量的硫酸氢铁溶解于适量的水中，搅拌均匀，得到硫酸氢铁溶液。
3. 将硫酸铁溶液和硫酸氢铁溶液按照一定比例混合，继续搅拌，使两者充分反应。
4. 在混合溶液中逐渐加入助剂，继续搅拌，使助剂与溶液充分混合。
5. 混合溶液经过一定的反应时间后，可以得到无机混凝剂聚合硫酸铁。
四、工艺优化为了获得高质量的无机混凝剂聚合硫酸铁，可以对制备工艺进行优化。
以下是一些常见的工艺优化措施：1. 控制反应温度：适当调整反应温度可以提高反应速率和产物质量。
2. 精确控制原料比例：确保硫酸铁和硫酸氢铁的比例合理，以获得所需的产品性能。
3. 优化助剂配方：通过试验和实践，选择合适的助剂种类和比例，以提高产品的絮凝效果和稳定性。
4. 优化搅拌条件：合理的搅拌条件可以提高反应速率和混合效果，进而提高产品质量。
五、应用范围无机混凝剂聚合硫酸铁广泛应用于水处理行业，可以用于污水处理、工业废水处理、饮用水净化等领域。
它可以有效地去除水中的悬浮物、胶体物质和重金属离子等，提高水质的稳定性和可用性。
六、总结无机混凝剂聚合硫酸铁是一种重要的水处理剂，本文介绍了一种常见的制备工艺。
通过合理选择原料、优化工艺参数和控制质量，可以获得高质量的产品。
希望本文对于水处理行业的从业人员有所帮助，提高他们对无机混凝剂聚合硫酸铁制备工艺的理解和应用水平。
无机混凝剂的制备实验报告
实验4 无机混凝剂的制备1．前言1.1目的与意义聚合硫酸铁(PFS)是 2O世纪 80年代发展起来的一种新型无机高分子絮凝剂。
相比传统的铝系絮凝剂，具有水解速度快、絮凝体密度大、适用pH值范围宽(4～i0)等特点，且成本低、使用方便、无残留，因而广泛用于工业用水、工业废水及城市污水的净化处理【1】。
通过制备聚硫酸铁的综合实验，了解混凝剂在水处理中的原理及重要作用，掌握合成无机混凝剂的操作技术，并且学会通过金属含量、碱化度、Zata电位的测定，评价混凝剂的水处理产品稳定性和混凝性能。
1.2文献综述与总结絮凝净化法具有适应范围广、工艺简单、处理成本低等特点，目前广泛应用于饮用水、生活污水和工业废水的处理中。
聚合硫酸铁PFS是20世纪80年代出现的一种新型无机高分子絮凝剂具有水解速度快、絮凝体密度大、适用pH范围宽等特点具有很强的中和悬浮颗粒上电荷的能力，有很大的比表面积和很强的吸附能力，能很好地去除水中悬浮物、有机物、硫化物、重金属离子等杂质。
具有脱色、除臭、破乳化及污泥脱水等功能，因而被广泛应用于矿山印染、造纸等工业废水处理。
相比传统的铝系絮凝剂而言PFS在反应过程中无离子水相转移和残留积累使用更方便、价格更便宜、用量更省【2】。
直接氧化法虽然工艺简单、操作简便，但存在氧化剂用量大、成本高、氧化剂引入的离子需分离除去、反应中产生的有害气体需专门设备吸收处理等问题。
因而难于在工业化生产中普及和应用，但试验研究中需要少量聚合硫酸铁时，采用此类方法制备简便易行【1】。
2．实验部分2.1 实验原理硫酸铁聚合过程及其复杂，一般认为聚合过程分为三个大步骤。
①氧化过程即二价铁在氧化剂作用下被氧化为三价铁，这是聚合过程中比较复杂的一步，目前采取的氧化剂种类很多，显然采取不同的氧化剂对氧化过程的影响是不一样的，即使是同样的氧化剂，对过程的机理，不同的研究者也存在不同的看法。
以氧化剂H2O2为例，其反应过程如下所示：4FeSO4+H2O2+2H2SO4==2Fe2(SO4)3+3H2O（4-1）②水解过程水解是三价铁离子和氢氧根离子相互结合的过程，这是极其重要的一步，其重要概念是盐基度，盐基度B=[OH-]/(3[Fe3+])，OH-结合越多，则聚合度就越高，絮凝效果也就越好，产品质量越高，水解反应过程如下所示：Fe3++OH-==Fe(OH)2+（4-2）Fe(OH)2++OH-==Fe(OH)2+（4-3）Fe(OH)2++OH-==Fe(OH)3（4-4）（4-2）、（4-3）两式对盐基度B是有贡献的，但式（4-4）须加以抑制，由于氢氧化铁溶度积非常小，[Fe3+]×[OH-]3==4×10-38(20℃)，在溶液中很容易沉淀，在水解过程中应当限制该反应的发生。
利用粉煤灰和硫酸亚铁制备混凝剂研究
开放性实验报告题目：利用粉煤灰和硫酸亚铁制备混凝剂研究学院名称：材料科学与工程学院指导教师：学生：二〇年十二月利用粉煤灰和硫酸亚铁制备混凝剂研究XXXXXXX摘要：研究了以粉煤灰为原料制备絮凝剂的方法及条件,先将粉煤灰加入碳酸钠等物质焙烧改性后采用酸浸。
确定反应较为满意的工艺条件为添加剂/粉煤灰为5：6（碳酸钠/粉煤灰为1：4）在温度550℃下焙烧2.5h；酸浸工艺为温度90℃,反应时间2h,硫酸浓度2mol/L；在此工艺下浸出率较高。
关键词：粉煤灰碱融/酸浸絮凝剂1 前言粉煤灰是火力发电厂燃煤粉锅炉排出的一种工业废渣。
我国有丰富的煤炭资源，近代电力工业的发展也仍然以燃煤火力发电为主。
由于燃煤机组的不断增加，电厂规模的不断扩大，导致了粉煤灰排放量的急剧增长。
因此如何更充分的开发利用粉煤灰，提高其利用价值，特别是在污水处理中的应用是当前技术研究领域的热门话题。
一方面絮凝剂是我国污水处理过程中必需的化学试剂，在废水处理中具有很重要的作用；另一方面粉煤灰有效的化学组成，为其在污水处理中的应用奠定了基础，也使得利用它来制备絮凝剂变为可能。
因此本文以粉煤灰为原料采取碱融和酸融相结合的方法提取粉煤灰中的铁和铝制备聚合硫酸铁絮凝剂，并探究其最佳的工艺条件。
2实验部分2.1原料及化学组成2．2实验仪器及药品实验仪器：电子天平、分光光度计、马弗炉、坩埚、烧杯、容量瓶、量筒、玻璃棒、滴定管、过滤漏斗、滤纸、pH试纸。
实验药品：氯化钠、氧化钙、碳酸钠、盐酸（浓）、硫酸（1.84g/ml）、硫酸亚铁。
1、0.0495mol/LEDTA（乙二胺四乙酸钠）：8.4g加热溶于蒸馏水中500ml2、0.0986mol/L抗坏血酸：8g抗坏血酸加水溶解于500ml容量瓶。
3、0.100mol/L锌标准液：用4mol/l盐酸处理锌粒，取出用水冲洗，滤纸吸干，无水乙酸再次冲洗晾干称3.26g于小烧杯加盐酸溶解定容至500ml。
4、0.2%二甲酚橙指示剂：取0.1g二甲酚橙加入50ml蒸馏水。
实验四-无机混凝剂的制备
实验四-无机混凝剂的制备实验目的本实验的目的是研究无机混凝剂的制备方法，探究其对废水的处理效果，并学习化学实验常见的化学计量学原理。
实验原理混凝是指在液体中加入化学混凝剂，使悬浮在水中的浑浊物质凝聚成大块，形成比较大的沉淀或浮渣，以便于后续的分离、过滤等处理过程。
混凝剂可分为有机混凝剂和无机混凝剂。
在本实验中，我们将制备一种无机混凝剂——聚氯铁。
聚氯化铁是以铁为主要成分的混凝剂，具有成本低、处理效果好等优点，广泛应用于废水处理行业。
其制备方法主要有两种：反应釜法和三一法。
本实验采用反应釜法制备聚氯铁。
实验材料•食盐(NaCl): 1kg•氢氧化钠(NaOH): 500g•氯化铁(FeCl3): 500g•醋酸: 250mL实验步骤1.原料预处理将食盐用温水反复洗净，去除杂质，晾干备用。
2.制备纯碱溶液取20g氢氧化钠粒子放入250mL烧杯中，加入175mL蒸馏水。
用玻璃棒慢慢搅拌至溶解。
将溶液分装到150mL烧杯中，备用。
3.溶解氯化铁取100g氯化铁加入800mL蒸馏水，加热搅拌溶解，加快溶解速度。
待溶液冷却至室温后，用滤纸过滤掉杂质，得到无杂质的氯化铁溶液。
4.制备聚氯铁取10g纯碱溶液，加入100g食盐，搅拌至食盐完全溶解。
将溶液倒入聚氯铁反应釜中，加入20g氯化铁溶液，调节反应釜内化学计量比例至Fe/Cl=1:3。
将反应釜密封，加热搅拌，控制反应温度在60-70℃之间。
在反应过程中，观察溶液颜色由浅黄色逐渐转变为暗褐色（大约需要1个小时左右）。
待反应完成后，关闭釜内火源，放气排压。
釜内会出现一层红褐色的聚氯铁胶状物。
5.洗涤将釜内的混凝胶状物用蒸馏水洗涤2-3次，每次洗涤后用滤纸将废液过滤掉。
6.二次加工将洗涤后的聚氯铁混凝剂均匀地放置在通风良好的地方，晾干即可。
实验结果分析将实验得到的聚氯铁混凝剂添加入废水中，搅拌后静置2小时，经过滤液处理后可得到清澈透明的水。
说明聚氯铁混凝剂可以有效地处理废水，净化水质。
无机混凝剂的制备实验报告
实验4 无机混凝剂的制备1．前言1.1目的与意义聚合硫酸铁(PFS)是 2O世纪 80年代发展起来的一种新型无机高分子絮凝剂。
相比传统的铝系絮凝剂，具有水解速度快、絮凝体密度大、适用pH值范围宽(4～i0)等特点，且成本低、使用方便、无残留，因而广泛用于工业用水、工业废水及城市污水的净化处理【1】。
通过制备聚硫酸铁的综合实验，了解混凝剂在水处理中的原理及重要作用，掌握合成无机混凝剂的操作技术，并且学会通过金属含量、碱化度、Zata电位的测定，评价混凝剂的水处理产品稳定性和混凝性能。
1.2文献综述与总结絮凝净化法具有适应范围广、工艺简单、处理成本低等特点，目前广泛应用于饮用水、生活污水和工业废水的处理中。
聚合硫酸铁PFS是20世纪80年代出现的一种新型无机高分子絮凝剂具有水解速度快、絮凝体密度大、适用pH范围宽等特点具有很强的中和悬浮颗粒上电荷的能力，有很大的比表面积和很强的吸附能力，能很好地去除水中悬浮物、有机物、硫化物、重金属离子等杂质。
具有脱色、除臭、破乳化及污泥脱水等功能，因而被广泛应用于矿山印染、造纸等工业废水处理。
相比传统的铝系絮凝剂而言PFS在反应过程中无离子水相转移和残留积累使用更方便、价格更便宜、用量更省【2】。
直接氧化法虽然工艺简单、操作简便，但存在氧化剂用量大、成本高、氧化剂引入的离子需分离除去、反应中产生的有害气体需专门设备吸收处理等问题。
因而难于在工业化生产中普及和应用，但试验研究中需要少量聚合硫酸铁时，采用此类方法制备简便易行【1】。
2．实验部分2.1 实验原理硫酸铁聚合过程及其复杂，一般认为聚合过程分为三个大步骤。
①氧化过程即二价铁在氧化剂作用下被氧化为三价铁，这是聚合过程中比较复杂的一步，目前采取的氧化剂种类很多，显然采取不同的氧化剂对氧化过程的影响是不一样的，即使是同样的氧化剂，对过程的机理，不同的研究者也存在不同的看法。
以氧化剂H2O2为例，其反应过程如下所示：4FeSO4+H2O2+2H2SO4==2Fe2(SO4)3+3H2O（4-1）②水解过程水解是三价铁离子和氢氧根离子相互结合的过程，这是极其重要的一步，其重要概念是盐基度，盐基度B=[OH-]/(3[Fe3+])，OH-结合越多，则聚合度就越高，絮凝效果也就越好，产品质量越高，水解反应过程如下所示：Fe3++OH-==Fe(OH)2+（4-2）Fe(OH)2++OH-==Fe(OH)2+（4-3）Fe(OH)2++OH-==Fe(OH)3（4-4）（4-2）、（4-3）两式对盐基度B是有贡献的，但式（4-4）须加以抑制，由于氢氧化铁溶度积非常小，[Fe3+]×[OH-]3==4×10-38(20℃)，在溶液中很容易沉淀，在水解过程中应当限制该反应的发生。
混凝实训
混凝实训一、实训目的⑴学会求得最佳混凝条件（包括投药量、pH值）的基本方法⑵加深对混凝机理的理解二、实训原理分散在水中的胶体颗粒带有电荷，同时在布朗运动及其表面水化膜作用下，长期处于稳定分散状态，不能用自然沉淀法去除，致使水中这种含浊状态稳定。
向水中投加混凝剂后，由于（1）能降低颗粒间的排斥能峰，降低胶粒的ζ电位，实现胶粒“脱稳”，（2）同时也能发生高聚物式高分子混凝剂的吸附架桥作用，（3）网捕作用，从而达到颗粒的凝聚，最终沉淀从水中分离出来。
三、实训步骤1.配制实训药剂（1）精制硫酸铝Al2(SO4)3·18H2O浓度100g/L（2）硫酸亚铁FeSO4浓度100g/L（3）聚合氯化铝[Al2(OH)m C16-m] 浓度100g/L（4）化学纯盐酸HCl浓度10%（5）化学纯氢氧化钠NaOH浓度10%（6）聚丙烯酰胺（1g/L）2.制作标准曲线（1）配制浓度0.5g/L的原水水样（2）分别取0mL、0.5 mL、1 mL、2 mL、5 mL、8 mL、10 mL、15 mL、50 mL原水水样放入比色管，用分光光度计做出标准曲线。
3.确定最佳混凝剂（1）确定原水特征，测定原水水样污染物浓度、pH值、温度。
（2）在4个500mL的烧杯中加入400mL的原水，用搅拌器（150r/min）转速搅拌，分别加入硫酸铝、硫酸亚铁、聚合氯化铝、聚丙烯酰胺，每次增加0.5mL混凝剂投加量，直至出现矾花位置。
这是混凝剂量就是最小投加量。
聚合氯化铝2mL的时候出现矾花，硫酸亚铁3mL出现矾花。
（3）停止搅拌，静置10分钟，取上清液去测吸光度，对照标准曲线，求出上清液的污染物浓度。
根据价格，投加量，处理效率，最后确定聚合氯化铝为最佳混凝剂。
4.确定最佳投药量（1）取6个烧杯，分别加入400mL的原水，分别加入1mL、2 mL、2.5 mL、3 mL、4 mL、6 mL的聚合氯化铝。
（2）启动搅拌器，转速（300r/min）搅拌半分钟，转速（150r/min）搅拌6分钟，转速（70r/min）搅拌10分钟。
混凝沉淀实验报告
实验名称：混凝沉淀实验一、实验目的1、通过实验观察混凝现象、加深对混凝沉淀理论的理解；2、掌握确定最佳投药量的方法，选择和确定最佳混凝工艺条件；3、了解影响混凝条件的相关因数。
二、实验原理1。
混凝作用原理包括三部分：1)压缩双电层作用；2）吸附架桥作用；3）网捕作用.这三种混凝机理在水处理过程中不是各自孤立的现象，而往往是同时存在的，只不过随不同的药剂种类、投加量和水质条件而发挥作用程度不同，以某一种作用机理为主。
对高分子混凝剂来说，主要以吸附架桥机理为主。
而无机的金属盐混凝剂则三种作用同时存在。
胶体表面的电荷值常用电动电位ξ表示,又称为Zeta电位. 一般天然水中的胶体颗粒的Zeta电位约在-30mV以上，投加混凝剂之后，只要该电位降到-15mV左右即可得到较好的混凝效果。
相反,当电位降到零，往往不是最佳混凝状态。
因为水中的胶体颗粒主要是带负电的粘土颗粒.胶体间存在着静电斥力,胶粒的布朗运动，胶粒表面的水化作用，使胶粒具有分散稳定性，三者中以静电斥力影响最大，若向水中投加混凝剂能提供大量的正离子,能加速胶体的凝结和沉降。
2。
混凝剂向水中投加的能使水中胶体颗粒脱稳的高价电解质，称之为“混凝剂”。
混凝剂可分为无机盐混凝剂和高分子混凝剂.水处理中常用的混凝剂有：三氯化铁、硫酸铝、聚合氯化铝（简称PAC）、聚丙烯酰胺等.本实验使用PAC,它是介于AlCl3和Al(OH）3之间的一种水溶性无机高分子聚合物，化学通式为[Al2（OH)nCl（6-n)］m其中m代表聚合程度，n表示PAC产品的中性程度。
3。
投药量单位体积水中投加的混凝剂量称为“投药量”，单位为mg/L.混凝剂的投加量除与混凝剂品种有关外，还与原水的水质有关。
当投加的混凝剂量过小时，高价电解质对胶体颗粒的电荷斥力改变不大，胶体难以脱稳,混凝效果不明显；当投加的混凝剂量过大时，则高价反离子过多，胶体颗粒会吸附过多的反离子而使胶体改变电性，从而使胶体粒子重新稳定.因此混凝剂的投加量有一个最佳值，其大小需要通过试验确定。
粉煤灰混凝剂的制备及应用试验_张警声
东北电力学院学报第20卷第1期 Journal Of Northeast China Vol .20,No .12000年3月Institute Of Electric Power EngineeringMar .,2000收稿日期:1999-12-05作者简介:张警声(1942-),男,江苏省盐城市人,东北电力学院应化系副教授,主要研究方面:电厂化学文章编号:1005-2992(2000)01-0063-03粉煤灰混凝剂的制备及应用试验张警声1,王淑英1,李成山2(1.东北电力学院应用化学系,吉林吉林 132012;2.大庆油田锅炉检验所,黑龙江大庆 163453)摘要:在粉煤灰中加入少量铝土矿渣和适量固体氯化钠,在90℃下用稀硫酸搅拌浸提3.5h ,制得的混凝剂,用于处理印染废水,COD 去除率达40%、色度去除率达80%以上。
并具有混凝沉淀快,污泥含水率低,处理成本低等优点。
关键词:粉煤灰;铝土;混凝剂;印染废水中图分类号:X703 文献标识码:A粉煤灰是燃煤电厂锅炉排出的固体废物,具有一定的吸附性能,可用作废水处理的材料。
本文介绍在粉煤灰中加入少量的铝土矿矿渣(经筛选、水洗、烘干和磨细制成粉状)和适量的助溶剂氯化钠,在90℃温度下用稀硫酸浸提制取的粉煤灰混凝剂,用于处理印染废水,COD 的去除率达40%、色度去除率达80%以上。
其效果优越于目前应用较广泛的聚合氯化铝(PAC ),并具有沉淀体积小,污泥含水率低,处理废水费用低等优点。
1 粉煤灰混凝剂的制备1.1 主要原料的化学组成粉煤灰的化学组成,通常以各种氧化物的质量分数表示。
粉煤灰中除SiO 2外,Al 2O 3的质量分数最高,且以复杂的复盐(Al 2O 3·SiO 2或3Al 2O 3·SiO 2)形式存在,酸溶性较差,须加入溶剂打开Al -Si 键[1]。
粉煤灰中铁的氧化物较易溶于酸,但质量分数相对较低。
表1 粉煤灰与铝土矿渣主要化学组成化学组成%Al 2O 3Fe 2O 3Si O 2Ca O MgO 粉煤灰25.875.8054.801.301.26铝土矿渣46.8016.6115.323.01-铝土组成中含有氧化铝的水合物、氧化铁、高岭土、石英或无定形的氧化硅和其它化合物。
混凝实验方法
实验三混凝实验一、实验目的1、观察混凝现象；2、了解影响混凝的主要因素；3、确定混凝剂的最佳投加量及相应的pH值、搅拌时间，并选择最适宜的混凝剂。
二、实验原理在废水中常含有用重力沉降法不能除去的细微悬浮物和胶体粒子，其粒径分别为100~10000nm和1~100nm。
由于布朗运动、水合作用以及微粒间的静电斥力作用，使胶体粒子和细微悬浮物能在水中长期保持悬浮状态，静置不沉。
混凝过程首先是要混凝剂形成带正电荷的氢氧微型矾花，并同胶体悬浮物接触使其失去稳定性，接着发生使颗粒增大的凝聚作用（有时为了促进凝聚还需加入助凝剂）。
随后这些大颗粒可用沉淀、浮选或过滤等方法去除。
废水在混凝剂的离解和水解产物的作用下，使水中的胶体污染物和细微悬浮物脱稳并聚积为具有可分离性的絮凝过程，称为混凝（包括凝聚和絮凝两个过程）。
其中凝聚是指使胶体脱稳并聚集为微絮粒的过程，而絮凝指微絮粒通过吸附桥联、网罗卷捕（网捕）形成更大的絮体的过程。
为了获得易于分离的絮凝体和尽可能低的出水浊度，必须考虑废水浓度、性质、pH值以及混凝剂的种类、用量、搅拌时间等因素对试验的影响。
由于每种混凝剂都有一个形成矾花的最佳pH值，因此，在对各种混凝剂进行对比实验前，应先测定各种混凝剂的最佳pH 值，然后再进行投药量试验。
三、实验材料及设备1、自制生活废水或工业废水水样；2、混凝剂：三氯化铁、聚合硫酸铝、聚合氯化铝、聚合硫酸铁等（常见无机盐混凝剂及性能见附表I）；3、烧杯24个（1mL）、量筒4个（25mL）、温度计、pH计等；4、悬浮物测定仪器、搅拌器、分光光度计。
四、实验步骤1、测定原水的温度、SS浓度（或透光率）、pH值等；2、确定在废水中能形成矾花的近似最小混凝剂用量。
在量筒中加入200mL样品废水，然后每次加入1mL混凝剂并且不断地满满搅拌废水，直到刚好出现矾花时记录下混凝剂用量。
将此用量换算成mg/L，即为近似的最小混凝剂用量。
3、在6只烧杯内各加入1L样品废水，并在各烧杯内加入混凝剂使其剂量等于最小混凝剂用量。
混凝实验报告
混凝实验报告混凝实验报告一、实验目的1、了解混凝剂混凝机理及作用方式；2、掌握常用混凝剂对水质的处理效果；3、熟悉混凝工艺操作步骤。
二、实验原理混凝时，混凝剂与水中有害物质发生化学反应或电荷中和作用，形成较大的絮凝团，并形成一定密度的絮体，从而使水中溶解物、悬浮物或胶体颗粒等杂质得以集结、附着并迅速沉降。
混凝剂主要有无机盐和有机高聚物两大类，常用的有氯化铝、硫酸铝、聚合铁盐、聚合铝盐等。
三、实验步骤1、将水样倒入混凝澄清装置中；2、将混凝剂按照一定比例加入混凝槽，并进行搅拌；3、待混凝剂与水中的杂质充分反应后，停止搅拌；4、观察混凝后水样的悬浮物；5、待悬浮物沉降后，取上清液进行测定。
四、实验结果与分析通过本次实验，分别使用了氯化铝和聚合铁盐作为混凝剂进行处理。
实验结果表明，两种混凝剂均能使水样中的悬浮物集结成絮体并沉降，但聚合铁盐的效果更好。
这是因为聚合铁盐是一种高分子有机聚合物，具有较强的吸附能力和官能团化合作用，能有效地集结水中的杂质。
五、实验总结本次实验通过混凝实验，初步了解了混凝剂的混凝机理和作用方式，掌握了常用混凝剂对水质的处理效果。
在实验操作过程中，需要注意混凝剂的投加量和混凝时间，以及混凝后需等待悬浮物沉降后再进行测定。
同时，还需要注意混凝剂的种类选择，根据水质和实际情况来确定最佳的混凝剂。
六、参考文献[1] 水处理学. 朱成钢，刘上岐主编. 北京：中国建筑工业出版社，2014.[2] 环境工程学. 丁仲礼，林长森编著. 北京：中国建筑工业出版社，2011.[3] 膨胀土等胶结材料的沉降实验研究[D]. 成都：西南交通大学，2015.。
混凝实验报告三篇
混凝实验报告三篇篇一: 混凝实验报告物化实验一混凝混凝过程是现代城市给水和工业废水处理工艺研究中不可缺少也是最为关键的前置单元操作环节之一。
在原水和废水中都存在着数量不等的胶体粒子，如粘土、矿物质、二氧化硅或工业生产中产生的碎屑等，它们悬浮在水中造成水体浑浊，混凝工艺是针对水中的这些物质处理的过程。
混凝可去除的悬浮物颗粒直径范围在:（有时认为在1m）。
1nm~0.1m S过试验摸索混凝过程各参数的最佳值，对于获得良好的混凝效果至关重要。
一、实验目的1. 2. 3. 4.了解混凝的现象及过程，观察矾花的形成。
了解混凝的净水作用及主要影响因素。
了解助凝剂对混凝效果的影响。
探求水样最佳混凝条件（包括投药种类、投药量、pH值、水流速度梯度等）。
二、实验原理天然水体中存在大量胶体颗粒，是水产生浑浊的一个重要原因，胶体颗粒靠自然沉淀是不能去除的。
胶体的布朗运动、胶体表面的水化作用以及胶体间的静电斥力，使得胶体颗粒具有分散稳定性。
其中因胶体颗粒带有一定电荷，它们之间的电斥力是胶体稳定性的主要因素。
胶体表面的电荷值常用电动电位表示，又称为Zeta 电位。
Zeta 电位的高低决定了胶体颗粒之间斥力的大小和影响范围。
一般天然水中的胶体颗粒的Zeta 电位约在（-30mV）以上。
若向水中投加混凝剂能提供大量的正离子，能加速胶体的凝结核沉降；压缩胶团的扩散层，使电位降到（-15mV）左右而变成不稳定因素，也有利于胶粒的吸附凝聚，即可得到较好的混凝效果。
然而当Zeta 电位降到零，往往不是最佳混凝状态。
同时，投加混凝剂后电位降低，有可能使水花作用减弱，混凝剂水解后形成的高分子物质（一般具有链状结构）在胶粒与胶粒之间起着吸附架桥的作用，也有利于提高混凝效果；即使电位没有降低或者降低不多，胶粒不能相互接触，但通过高分子链状物吸附作用，胶粒之间也能形成絮凝体。
消除或降低胶体颗粒稳定因素的过程叫脱稳。
脱稳后的胶粒，在一定的水利条件下，才能形成较大的絮凝体，俗称矾花。
混凝搅拌实验报告
混凝搅拌实验报告时间：2016年4月23日实验人员：一、实验目的及要求1、通过实验观察矾花生成过程，加深对絮凝理论的理解；2、确定混凝的最佳用量及最佳pH值；3、了解影响混凝效果的因素。
二、实验原理混凝是用来去除水中无机物和有机的胶体悬浮物。
通常在废水中所见到的胶体颗粒其大小变化约在100nm-10nm之间，而其τ电位在15-20毫伏之间。
胶体悬浮物的稳定性是由于高τ电位引起的斥力，或者是由于在亲水的胶体上吸附了一层非离子的聚合物所造成的。
混凝过程包括胶体悬浮物的脱稳和接着发生的使颗粒增大的凝聚作用。
随后这些大颗粒可以用沉淀、悬浮和过滤等方法去除。
脱稳是通过投加强的用离子电解质如Al3+、Fe3+或阳离子高分子电解质来降低τ电位，或者由于形成了带正电荷的含水氧化物如Al x(OH)Y+而吸附于胶体上，或者是通过阴离子和阳离子高分子电解质的自然凝聚，或是由于胶体悬浮物被围于含水氧化物的矾花内等方式来完成的。
形成矾花最佳的条件是要求pH值在等电离点或接近等电离点（对于铝来说，要求pH值得范围为5.0-7.0），同混凝剂的反应必须有足够的碱度，对于碱度不够的废水应该投加Na2CO3、NaOH或石灰。
最有效的脱稳是使胶体颗粒同小的带正电荷含水氧化物的微小矾花接触，这种氧化物的微小矾花是在小于0.1s的时间内产生的，因此要在短时间内剧烈搅拌，在脱稳之后，凝聚促使矾花增大，从而使矾花能从水中去除。
铝和铁的矾花在搅拌时较容易破碎和离散。
投加2-5ml/L活性硅有可能提高矾花的强度。
在凝聚阶段将近结束时，投加0.2-1.0ml/L长链阴离子或非离子聚合物，通过桥联吸附作用，有助于矾花的聚集和长大。
所需混凝剂的投加量将由于盐和阴离子表面活性剂的存在而增加。
脱稳也能通过投加阳离子聚合物来完成。
混凝的通常顺序是：1、将混凝剂与水迅速剧烈的搅拌。
如果水中碱度不够，则要在快速搅拌之前投加碱性助凝剂。
2、如果使用活性硅和阳离子高分子电解质，则它们应在快速搅拌将近结束时投加。
无机混凝剂的制备及对高岭土废水的处理
Ｔ ｅ ｐ ｅ ａ ａ ｉ ｎ ｏ ｎ ｒ ａ ｉ ｏ ｇ ｌ ｎ ｎ ｈ ｈ ｒ ｐ ｒ ｔ ｆｉ ｏ ｇ ｎ ｃ ｃ ａ ｕ ａ ｔ ａ ｄ ｔ ｅ ｏ
ｔｅ ｔ ｎ ｆｗａ ｔｗａｅ ｔ ａ ｌ ｒ ａｍｅ ｔｏ ｓｅ ｔ ｒｗｉ ｋ ｏ ｉ ｈ ｎ
Ｚ ＥＮＧ Ｒｏ ｇ ｈ ａ ｎ — ｕ ，ＣＨＥ ＮＧ ｅ Ｗ ｎ，Ｌ ａ ｇ ｈ ｎ ，Ｚ ＮＧ ｅ— ｕ ｎ ，Ｆ ｕ ０ Ｘｉｎ — ｏ ｇ ＨＡ Ｗ ｉ ｇ ａ ｇ ＡＮ Ｊ ｎ
（ ｃｏｌ ｆ ｈｎｓ ｙａ ｄＥ ｖｒｎ ｅ ｔ Ｓ ｕｈＣ ｉａＮ ｒ ａ Ｕ ｉｅｓｙ Ｇ ａ ｇｈ ｕ５ ０ ０ ，Ｃ ｉａ Ｓｈ ｏ ｏ ｅ ｉｒ ｎ ｎ ｉ ｍ ｎ ， ｏ ｔ ｈｎ ｏｍ ｌ ｎｖｒｉ ， ｕ ｎ ｚｏ ０ ６ ｈｎ ） Ｃ ｔ ｏ ｔ １
Ａ ｂｓｒ ｔ Ａｉ ｉ ｔ ｏ ｎ ｎ ｙ ｔ ｅ ｉ ｎｄ ｉ ｎ ｖ ｔｏ ｘ ｅ ｉ ｅ ｔ ｏ ｈ ｍｉｔｙ， ｔ ｅ ｐｏｙ ｒｃ ｆｒｉ ｔ ａｃ ： ｍ ｎｇ ａ ｐｅ ｉ ｇ ｓ ｎ ｈ ｓｓ ａ ｎ ｏ ａｉ ｎ ｅ ｐ ｒｍ ｎ ｆｃ ｅ ｓｒ ｈ ｌ ｍｅ ｅ ｒｃ ｉ
！！ ＝
ＣＮｌ 一ｌ ５ ／ ２ ３ ２ Ｎ
实
验
室
科
学
第１ ３卷
第 ４期
２１ ０ ０年 ８月
Ａｕ ． ０ ０ ｇ２ １
ＬＡＢＯＲＡ ＴＯＲＹ Ｓ ＥＮＣＥ ＣＩ
Ｖｏ ． ３ Ｎｏ ４ １１ ．
无机混凝剂 的制 备及对高岭土废水 的处理
曾荣华 ， 成 文 ，吕向红 ，章伟光 ，范 军
ｓ ｌａ ｅ ｉ ｅ ａ ｅ ｉｅ ｔ ｘｄａｉ ｇ ｆｎ’ｕ ｕ ｆ ｔ ｔ ｕｆ ｒｃ ａ ｉ ｕ ｆ ｔ ｓｐｒ ｐ ｒ ｄ ｂｙ ｄ ｒ ｃ ｌ ｏ ｉ ｔｎ ｌ ０ ｓ ｓ ｌａｅ ｗｉ ｓ ｌｕ ｉ ｃ ｄ．ａ ｄ ｗａ ｔ ｗａ ｅ ｔ ａ ｌ ｙ ｅ ｈ ｎ ｓｅ ｔｒ ｗｉｈ ｋ ｏｉ ｎ
混凝实验报告
混凝实验报告一、引言混凝作为一种常见且重要的实验，在水处理、建筑材料等领域都具有广泛的应用。
本次实验旨在探究不同因素对混凝效果的影响，以期提高混凝效率和质量。
二、实验方法1. 实验原理混凝是通过添加混凝剂，使悬浮在水中的细小颗粒迅速沉淀并凝结成块状的过程。
常用的混凝剂包括硫酸铝、聚合氯化铝等。
2. 实验装置与试剂本次实验所需的装置包括：玻璃棒、磁力搅拌器、容量瓶、滴定管、烧杯等。
试剂包括硫酸铝、水样。
3. 实验步骤（1）准备工作：清洗实验仪器、准备试剂。
（2）制备不同浓度的混凝液：将一定量的硫酸铝加入不同的容量瓶中，并用去离子水稀释，得到不同浓度的混凝液。
（3）取样测试：从水样中取一定量的样品，加入混凝液中，并在磁力搅拌器上搅拌均匀。
（4）观察与分析：观察混凝液的沉淀情况，计算混凝效果。
三、实验结果与分析在本次实验中，我们按照不同的浓度制备了三组混凝液，分别为5%、10%和15%的硫酸铝混凝液。
并在同样条件下，将水样加入各组混凝液中进行反应。
经过一段时间的搅拌，观察到混凝液中颗粒逐渐沉淀，并形成混凝块，混凝效果明显。
其中，浓度为15%的混凝液效果最佳，沉淀块形状更为饱满、坚固。
混凝效果的优劣主要受到混凝剂浓度、反应时间和水样质量的影响。
较高的混凝剂浓度可以提高混凝效果，但当浓度过高时，反而会造成过度凝结，使混凝块过于致密而难以分离。
因此，在实际应用中，需要根据具体需求选择适当的混凝剂浓度。
反应时间也是影响混凝效果的重要因素。
反应时间过短，颗粒可能没有完全沉淀；反应时间过长，可能会出现过度凝结的情况。
因此，在实验操作中，我们需要掌握合理的反应时间，以获得最佳的混凝效果。
水样的质量也会对混凝效果产生影响。
水样中悬浮颗粒的种类和浓度不同，对混凝液的混凝效果也会有所差异。
在实际应用中，需要根据具体的水质情况选择合适的混凝剂和浓度。
四、结论本次实验通过制备不同浓度的硫酸铝混凝液，加入水样进行混凝实验，得出以下结论：1. 混凝剂浓度较高可以提高混凝效果，但过高的浓度会导致过度凝结。
混凝实验
实验1 混凝实验一、实验目的通过本实验希望达到下述目的：1．学会求得给定水体最佳混凝条件（包括投药量、pH值）的基本方法。
2．加深对混凝机理的理解。
二、实验原理混凝通常能有效地去除原水中的悬浮物和胶体物质，降低出水浊度和BOD5；混凝一般适用于粒度在1nm～100μm的分散体系。
胶粒在水中受几方面的影响：由于胶粒带电，产生的静电斥力；布朗运动；分子之间存在着相互引力—范德华引力；极性水分子吸引到它周围形成一层水化膜。
受这几方面影响因素的影响，胶体微粒长期处于分散状态，比较稳定，难于被去除。
胶体颗粒被去除主要是通过以下三个作用：1．压缩双电层作用水中胶粒能维持稳定的分散悬浮状态，主要是由于胶粒的ξ电位。
如能消除或降低胶粒的ξ电位，就有可能使微粒碰撞聚结，失去稳定性。
ξ电位的降低是依靠胶粒表面的双电层变薄而实现的。
2．吸附架桥作用无机小分子的混凝剂溶于水后，经水解和缩聚反应形成高分子聚合物，具有线性结构。
这类高分子顺被胶体微粒所强烈吸附。
因其线性长度较大，当它的一端吸附某一胶粒后，另一端又吸附另一胶粒，在相距较远的两胶粒间进行吸附架桥，使颗粒逐渐结大，形成肉眼可见的粗大絮凝体。
3．网捕作用有些混凝剂水解后能生成沉淀物。
这些沉淀物在自身沉降过程中，能集卷、网捕水中的胶体等微粒，使胶体粘结。
影响混凝效果的因素有：（1）水温，水解是吸热反应，所以水温对无机盐类混凝的效果影响极大；（2）pH，硫酸铝：pH为6.5～7.5，除水中的浊度；pH为4.5～5，脱色。
Fe2+：pH>8.5，Fe3+：pH为6.0～8.4，一般高分子混凝剂尤其是有机高分子混凝剂，受pH的影响较小。
（3）水中杂质的成分、性质和浓度，例如：天然水中杂质为粘土类，加的絮凝剂量就少；污水中有机物含量大，消耗絮凝剂的量就大。
（4）水力条件，混凝过程包括混合和反应两个阶段。
混合阶段：快速和剧烈搅拌，几秒钟内可以完成。
反应阶段：随着絮凝体的结大而降低。
煤矸石制备无机混凝剂-ok(1)
煤矸石制备无机混凝剂杨欢1，赵国峰，高丽，刘顺秀，吴泽梅（贵州大学化学与化工学院，贵阳市550025）指导老师：谢承卫教授摘要：煤矸石中含有丰富的铝硅资源，本研究是利用其中的铝来制取高附加值的产品聚合氯化铝（PAC），聚合氯化铝铁(PAFC)及硫酸铝。
通过实验确定了PAC制取过程中的煤矸石的最佳活化及浸取条件，即当煤矸石目数140～180目，活化温度550～600℃，活化时间2.0h，酸浸温度90℃，浸取时间为2.0h时，煤矸石中铝、铁的浸出率最大。
然后对除铁后的浸出液进行pH调节，聚合和熟化，从而制得一定盐基度的PAC,试验证明其有良好的净水效果。
关键字：煤矸石，聚合氯化铝，煅烧，浸出率，净水效果1、前言煤矸石是成煤过程中与煤伴生的一种含碳量低的黑色岩石, 是在煤炭开采和洗选过程中产生的固体废弃物,也是我国年排放量和累计堆存量最多的工业固体废弃物之一[1-2]，据不完全统计, 全国共有煤矸石山1600多座, 累计堆存量超过40亿吨[3],而且每年还以排放量1.5亿吨的速度增长。
煤矸石的大量堆积，不仅侵占土地，而且还会发生自燃或雨淋，严重影响周围大气、水体和环境的质量[4]。
同时如果矸石山堆积过高，坡度过大，就容易造成滑坡[5],造成人员伤亡。
研究表明，煤矸石中含有较高的硅、铝、铁等元素，因此，如何更好的利用煤矸石，进而变废为宝则成了化学工作者日益关注和思考的问题。
目前我国煤矸石利用现在不容乐观，1995年煤矸石的综合利用率仅有40％[6]，而且大多用于铺路，制砖等方面，缺乏高附加值产品，没有做深度的开发利用。
贵州是一个产煤大省，单就其第三大产煤区黔西南州而言，每年的煤炭产量已高达917万吨（2006年），其中煤矸石约占12%～15%，因此，利用煤矸石生产高附加值的产品对于节约贵州资源，保护贵州生态环境，提高贵州经济和社会效益有着极其重要的作用。
研究[7-9]表明:磨细的新鲜矸石(风化矸石) 胶凝作用很弱，煅烧后的煤矸石具有一定的活性，这主要是由于煤矸石成分结构复杂，煅烧后其内部矿物结构发生变化的原因，宫晨琛[12]等对煤矸石活化的机理进行了研究，其认为未活化前，Si ,Al元素以稳定的硅氧四面体和铝氧三角体形势存在，高温下煤矸石微观结构中各微粒产生剧烈的热运动,脱去矿物中的结合水,钙、镁、铁等阳离子重新选择填隙位置,致使硅氧四面体和铝氧三角体不可能充分地聚合成长链,形成大量的自由端的断裂点,质点无法再按照一定规律排列, 形成处于热力学不稳定状态玻璃相结构,从而使烧成后的煤矸石中含有大量的活性氧化硅和氧化铝,达到活化的目的。
实验四无机混凝剂（聚合硫酸铁）的制备：总结计划汇报设计纯word可编辑
无机混凝剂(聚合硫酸铁)的制备【前言】混凝剂是一类主要用于水和废水混凝处理过程的化学药品的总称, 其种类繁多, 按其化学成分可分为无机与有机两大类.有机类常称为絮凝剂,按官能团分类主要有阴离子、阳离子和非离子三大类型，按来源分类可分为天然的和人工合成的两大类。
大多数工业应用都使用人工合成的高分子絮凝剂。
其中用得最为广泛的要数分子量为300万以上的聚丙烯酰胺及其衍生物。
无机类的品种较少, 主要是铝盐类、铁盐类、活化硅酸类、铁铝复合类等, 但在水处理中的用量很大。
其中聚合硫酸铁混凝剂是目前仅次于PAC，应用量占据第二位的混凝剂①。
PFS在水处理过程中具有絮凝体形成速度快，絮粒密度大，沉降速度快，对于处理水文和pH适应范围广的优点。
目前，PFS主要应用于各种工业用水的除浊处理，城市污水以及生活用水和生产给水的处理。
PFS 于1976 年在日本研制成功并投放市场, 80 年代投入工业性生产并应用于水处理中, 欧美等国都在相继应用。
我国80 年代开始研制这类产品, 目前国内研究和生产PFS 的单位很多, 并已广泛地用于水处理中。
PFS 产品有固、液两种, 但不同厂家生产的产品质量参差不齐。
PFC 到目前为止还未形成工业规模生产, 主要原因是高浓度铁氯聚合物易沉淀脱稳而失效。
目前中科院生态环境研究中心等单位已研制出了能长期保存的高浓度PFC 产品, 预计贮存稳定的PFC的问世将在水处理中得到广泛的应用②。
制造PFS的原料是以工业硫酸亚铁和硫酸为主的，此外还利用废料废液，如磁铁矿粉以及废硫酸等为原料的。
自PFS问世以来，我国专家学者对原料以及工艺过程提出了许多改进意见。
各种制造方法的基本原理大同小异，其中典型的仍是以工业硫酸亚铁和硫酸为原料亚硝酸钠为催化剂，空气或氧气为氧化剂的制造方法。
国内生产液态PFS居多，按氧化、水解和聚合方法的不同，液态PFS的制造方法大体可以分为两大类③：催化氧化法1976年，日本首先取得的专利是采用工业硫酸亚铁和硫酸为原料，亚硝酸钠为催化剂，空气氧化，反应时间为17h.直接氧化法廖为鑫等提出以硫酸亚铁和硫酸为原料，过氧化氢为氧化剂，不需任何能源，利用本身的反应热完成氧化、水解和聚合。
无机混凝剂的制备
专业化学年级、班级课程名称综合化学实验实验项目无机混凝剂的制备实验时间2012-03-31 课程密码35445实验指导老师吕向红老师实验评分1 前言【实验目的】①了解混凝剂在水中处理中重要作用，混凝剂的种类与制备方法。
②掌握合成无机混凝剂的操作技术。
③学会通过金属含量、碱化度、Zeta电位的测定，评价混凝剂的水处理产品稳定性和混凝性能。
【研究进展】混凝法是废水处理中非常重要、应用广泛的方法，即在废水中预先投加化学药剂来破坏胶体的稳定性，使废水中的胶体和细小悬浮物聚集成具有可分离性的絮凝体，再加以分离除去的过程，其混凝机理包括压缩双电层、吸附电中和、吸附架桥、沉淀网捕等。
混凝剂按组成、性质分类，它可大致分为无机混凝剂、有机混凝剂、微生物混凝剂3类。
这里着重介绍无机混凝剂。
无机混凝剂主要有铁盐系和铝盐系两大类，按阴离子成分又可分为盐酸系和硫酸系，按相对分子质量大小又可分为低分子体系和高分子体系两类，主要混凝剂有FeCl3、AlCl3、Fe2(SO4)3、Al2(SO4)3及其多聚物等。
无机混凝剂应用较早，广泛用于水的净化处理和污水的脱泥处理等。
目前，最具市场潜力和应用前景的混凝剂是聚合硫酸铁（PFS），这是一种无机高分子混凝剂，其分子式可表示为[Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]m，其相对分子质量可高达10000-100000。
根据红外光谱和透射电镜分析，聚铁溶液中包含多种铁的配合离子，如[Fe(H2O)6]3+、[Fe(H2O)3]3+、[Fe(OH)2]+、[Fe(OH)6]3-、[Fe(OH)4]-、[Fe(OH)5]2-等，这些带电粒子具有很强的架桥、卷扫、絮凝和电中和等作用，受到pH值和带点颗粒的影响很容易脱稳形成更大颗粒的絮状沉淀，沉降速率更快，比传统的简单无机盐即铁盐和铝盐混凝性能要好得多，去除COD、S、浊度、臭味、重金属的能力和脱色、脱水等性能更好，絮体沉降速度更快，因此在各种废水治理、工业水处理及污泥脱水中得到了广泛的应用。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
实验4 无机混凝剂的制备
姓名：学号：
1．前言
1.1目的与意义
聚合硫酸铁(PFS)是 2O世纪 80年代发展起来的一种新型无机高分子絮凝剂。
相比传统的铝系絮凝剂，具有水解速度快、絮凝体密度大、适用pH值范围宽(4～i0)等特点，且成本低、使用方便、无残留，因而广泛用于工业用水、工业废水及城市污水的净化处理【1】。
通过制备聚硫酸铁的综合实验，不但使学生了解混凝剂在水处理中的原理及重要作用，掌握合成无机混凝剂的操作技术，并且学会通过金属含量、碱化度、Zata电位的测定，评价混凝剂的水处理产品稳定性和混凝性能。
1.2文献综述与总结
絮凝净化法具有适应范围广、工艺简单、处理成本低等特点，目前广泛应用于饮用水、生活污水和工业废水的处理中。
聚合硫酸铁PFS是20世纪80年代出现的一种新型无机高分子絮凝剂具有水解速度快、絮凝体密度大、适用pH范围宽等特点具有很强的中和悬浮颗粒上电荷的能力，有很大的比表面积和很强的吸附能力，能很好地去除水中悬浮物、有机物、硫化物、重金属离子等杂质。
具有脱色、除臭、破乳化及污泥脱水等功能，因而被广泛应用于矿山印染、造纸等工业废水处理。
相比传统的铝系絮凝剂而言PFS在反应过程中无离子水相转移和残留积累使用更方便、价格更便宜、用量更省【2】。
直接氧化法虽然工艺简单、操作简便，但存在氧化剂用量大、成本高、氧化剂引入的离子需分离除去、反应中产生的有害气体需专门设备吸收处理等问题。
因而难于在工业化生产中普及和应用，但试验研究中需要少量聚合硫酸铁时，采用此类方法制备简便易行【1】。
2．实验部分
2.1 实验原理
二价铁离子在酸性条件下，经催化氧化、水解、聚合三步反应，可制得聚合硫酸铁：（1）氧化反应
2FeSO4 +1/2 O2 + H2SO4＝Fe2(SO4)3 + H2O
氧化反应控制着整个反应过程，其目的是将Fe2+氧化为Fe3+。
氧化反应中要控制H2SO4/Fe的比例为0.3～0.45。
（2）水解反应
Fe2(SO4)3 + nH2O＝Fe2(OH)n(SO4)3-n/2 + n/2H2SO4
当整个反应体系中硫酸根数量不足时，氧化后的；三价铁离子会发生水解，生成高价羟基铁络离子，同时羟基相互交联，形成聚合硫酸铁。
（3）聚合反应
mFe2(OH)n(SO4)3-n/2＝[Fe2（OH）n(SO4)3-n/2]m
水解和聚合反应的顺利进行，消耗了氧化反应的产物Fe2（SO4）3，使氧化反应的平衡向右移动，FeSO4不断被氧化为Fe2(SO4)3，直至反应完全。
由于三价铁离子水解产生了羟基铁络离子，因此聚合硫酸铁作为中性分子所需的硫酸根量要少一些。
（4）碱化度：以氟化钾作掩蔽剂，采用酸碱中和滴定来测定。
计算公式为：[3]
X= ×100%
=
×100%
2.2 仪器与试剂 2.2.1主要仪器
可调速搅拌器、三口烧瓶250ml 、可调速搅拌器、三口烧瓶、锥形瓶、烧杯、恒温槽、酸式滴定管、碱式滴定管、胶头滴管、量筒、移液管
2.2.2主要试剂
七水硫酸亚铁FeSO 4•7H 2O 、硫酸、过氧化氢H 2O 2（30%）、氯酸钠NaClO 3、
酚酞指示剂，重铬酸钾标准溶液0.025mol/L 、盐酸溶液：0.1011mol/L 、NaOH 溶液0.0978mol/L ，硫磷混酸15%、二苯胺磺酸钠2g/L 、氟化钾
2.3 实验步骤 2.
3.1 产品制备
称取50g 置于烧瓶中，加入25mL 去离子水，按照硫酸与亚铁盐摩尔比例为0.4，实取硫酸4.0ml ，然后加入烧瓶中。
控制水浴反应温度为50—80°C ，取理论反应量的过氧化氢12.0m l 和理论量20%的氯酸钠0.64g ，快速搅拌混合溶液（800rpm ），同时，每隔5min 加一次过氧化氢，在1—1.5h 内加完。
最后将氯酸钠分三次加完，再搅拌15min 。
氧化反应完后，溶液完全变为红棕色。
用滴管取少量溶液观察，其中应无明显的二价铁离子的颜色，否则，继续加入过氧化氢或氯酸钠。
样品分析时，二价铁的转化率应达95%以上。
2.3.2 产物中Fe 2＋的检测
取5mL 聚铁溶液，放入250mL 锥形瓶中，稀释至100mL ，加入10mL 硫磷混酸，冷却后加入7滴二苯胺磺酸钠溶液，用重络酸钾标准溶液滴定至呈稳定的紫色。
2.3.3碱化度检测
用移液管量取1mL 聚铁溶液，置于250mL 锥形瓶中，用移液管准确移入25.00mL 盐酸溶液，再加入20mL 去离子水，摇匀，盖上表面皿，在室温下放置10分钟。
加入10mL 氟化钾溶液，摇匀。
再加入5滴酚酞，立即用氢氧化钠溶液滴定至淡红色为终点。
用去离子水做空白实验，重复以上步骤。
2.2 实验现象与结果
（V 0－V ）C ×0.017
1×10-3
C Fe 17C （V 0－V ） C Fe
Fe 2+
转化率的计算
M(FeSO 4·7H 2O)= 278g/mol Fe +
的物质的量：n=m/M=50g ÷（278g/mol ）=0.1798mol 产品体积：57.3mL
总铁浓度：0.1798mol*56g/L ÷57.3mL=175.20g/L 亚铁浓度:
6Fe 2+ + Cr 2O 72- + 14H + =6Fe 3+ + 2Cr 3+
+ 7H 2O
n(Fe 2+)=6n(Cr 2O 72-)=7.70mL* 0.025mol/L*6=1.16*10-3
mol
[Fe 2+]=56g/L*1.16*10-3
mol ÷5mL=0.0063mol/L=12.94g/L 产率：(175.20g/L －12.94g/L) ÷175.20g/L ×100％=92.61％ 碱化度的检测
空白样品滴加氢氧化钠标准液体积：22.50mL 样品溶液滴加氢氧化钠溶液体积：14.46mL
X = ×100%
=17*(22.50-14.46) ÷175.20g/L ×100%=7.63 %
17C （V 0－V ） C Fe
3．结果与讨论
1.由表1知合成聚合硫酸铁产品的转化率高，其外观、总铁均符合标准要求
2.产品二价铁含量（12.94g/L）超出了标准（<1g/L），超标量非常大。
由于反应开始时的搅拌速度控制不好，太慢，导致溶液中发生水解产生沉淀，溶液为浑浊状态。
产品合成还受硫酸影响，亚铁盐在足量的硫酸中被氧化时会生成铁盐；当亚铁盐的硫酸溶液中硫酸量不足，氧化最终将会发生水解，比例过小，产生的氢氧根易生成氢氧化铁沉淀。
4. 由表1可知碱化度偏低，可知聚合硫酸铁的聚合度偏低，凝聚效果不够好。
用碱滴定测碱化度过程难以做到无CO2反应环境，滴定时间快慢也会影响误差的大小，实验可能存在较大误差，由于环境中存在大量CO2滴定终点的浅红色在30s内不变色即可，否则时间长或剧烈震荡都会由于CO2与NaOH反应而浅红色变浅甚至变为无色。
5.PFS的制备受反应温度、氧化剂种类,氧化剂的加入速度和酸度等多种因素的影响,如果条件控制不好，将直接影响产品的性能和质量,其中氧化剂的选择、加入速度以及酸度的控制对其性能的影响尤为显著【4】。
①氧化剂的影响
氧化剂的加入速度直接影响反应速度，加入速度较慢有利于物料的充分接触，但反应时间过长，加上又太慢、太迟又易产生沉淀。
②反应时间的影响
反应时间不同会影响产品性能。
水浴加热使水分蒸发溶液浓缩同时增强聚合效
果。
反应时间越长，产品性能越好，但是4小时后产品性能改变减小，继续延长反应时间，只能增加能耗降低生产效率；如果反应时间太短，不能够完全生成聚合硫酸铁，从而影响聚合效果,导致产品碱化度过低。
因此本次实验设定的反应时间为1.5小时。
③反应温度的影响
将NaClO3分份加入，由于反应放出大量的热，温度对Fe2+的转化率影响不明显。
但在温度较低时，七水合硫酸亚铁很难溶解，延长了反应时间，同时Fe2+转化率稍有降低;在温度较高时，使溶液中含有较少的Fe2+，所以把温度控制在50～55℃即可。
4．结论
在该实验中，所得产品为红褐色黏稠透明液体，产率可达92% 以上。
因此说用H2O2氧化FeSO4 ·7H2O 生产聚合硫酸铁是较经济的, 设备简单。
如能找到适当的废酸, 成本将会更低, 而且用过氧化氢生产聚铁具有设备简单、生产周期短、原料廉价易得，能以废治废、产品稳定性高等优点.综上所述, 聚铁制备具有广泛的社会、经济、环境效益。
【参考文献】
[1] 潘碌亭,吴锦峰.聚合硫酸铁制备技术的研究与进展[J].工业水处理,2009,29(9):1-5
[2] 黄珊,李正山,潘科.KClO3氧化法制备PPS的氧化过程研究[J].四川环境,2007,26(3):5-7
[3] 邵维仁,朱传俊.聚合硫酸铁产品的质量检验[J]. 工业水处理,1994,14(1):30-32
[4] 冯西平，李光荣聚合硫酸铁碱化度的测试与分析科技创新导报[J].化学工业，2009（30）。