助凝剂实验报告

不同助凝剂投加效果的初步研究

一、实验目的

研究聚二甲基二烯丙基氯化铵（PDMDAAC）、聚丙烯酰胺（PAM）和聚甲基二烯丙基氯化铵（HCA）三种助凝剂对混凝效果的影响。

二、实验原理

聚丙烯酰胺（PAM）：PAM具有良好的絮凝和助凝作用，在工业给水处理及污水处理中广泛应用。聚丙烯酰胺为低毒产品，但单体丙烯酰胺在动物试验中有致突变性和致癌性可能。柳志刚等人的《聚丙烯酰胺在不同水处理应用中的探讨》发现，通过加入180mg/L的固体聚合氯化铝和0.05mg/L的聚丙烯酰胺，冬天的低温低浊水的浊度降低了18%。

聚甲基二烯丙基氯化铵（HCA）：HCA是以二甲基二烯丙级氯化铵均聚而成的高分子阳离子聚电解质，具有除藻降浊及去除有机物的明显效果，常规的水处理投矾量大，成本高，而采用HCA作为助凝剂可以获得较满意的净水效果。在张华梁等人《HCA做助凝剂在生产中的应用》中通过烧杯试验获得的HCA投加量定为0.15mg/L（以氯化铁为混凝剂，投加量为6~12mg/L）。汪琳等人的《HCA强化混凝处理水库水的中试研究》认为，当PAFC投加量为15mg/L、HCA投加量为0.2 mg/L时，沉淀水浊度去除率高达88.48%，沉淀效果最佳。

聚二甲基二烯丙基氯化铵：PDMDAAC是一种水溶性阳离子高分子，通过与铁盐、铝盐混凝剂的复合使用和选择合适的混凝条件对低温低浊水能达到强化混凝的效果。蒋新伟等人的《辐流沉淀池药剂替代投加试验初步效果》研究显示，处理浊度大于1000NTU的原水时，采用药剂复配比例为80%~95%聚合氯化铝+5%~20%PDMDAAC（投加的药剂量均转换为产品固含量），实际应用中采用的是95%聚合氯化铝+5%PDMDAAC的复配药剂，投加复合药剂量为5kg/kt~30 kg/kt。田秉晖等人的《二甲基二烯丙基氯化铵的合成及絮凝效果研究》结果显示，最佳投药量为0.1mg/L。

三、实验材料

聚合氯化铝（PAC）、PDMDAAC、PAM、HCA、六联搅拌仪、pH计、浊度仪、1L烧杯、100mL容量瓶、100mL量筒、胶头滴管、各种规格的移液管、玻璃棒

四、实验方法

1准备工作

（1）取原水20L测定其pH、浊度和温度；

（2）测定本实验中所用液态聚合氯化铝试剂中氧化铝含量，准确称取1g PAC试剂配制成稀释液，计算稀释液中氧化铝固含量；

（3）通过需矾量实验获得PAC最优投加量，设为X mg（X已转化为氧化铝质量）。

2 PAM助凝实验

（1）配制聚丙烯酰胺溶液：由于聚丙烯酰胺不易溶于水，直接投加粉末易造成结块凝结，影响助凝效果，应事先配制好浓度为0.01%的聚丙烯酰胺溶液1，必要时可用温水（不超过40℃）加速溶解2。条件允许时建议使用乳液型聚丙烯酰胺，简化溶解步骤。

（2）向6个烧杯中分别加入1L原水，再分别加入一定量的聚合氯化铝稀释溶液（根据最优投加量和配制的PAC稀释液中氧化铝含量计算所需要加入的体积）。

（3）开启六联搅拌仪，仪器参数设置：加入混凝剂后快速搅拌20秒，转速285r/min，中速搅拌1分30秒，转速185r/min，慢速搅拌2分钟，转速80r/min，慢速搅拌6分30秒，转速60r/min，静置60分钟。

启动混凝搅拌并计时。

（4）搅拌6 min时3-4，分别向六个烧杯中加入0、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2mL聚丙烯酰胺溶液，使六个烧杯中聚丙烯酰胺浓度分别为0、0.04、0.06、0.08、0.1、0.12mg/L5。

（5）静置完成后观察矾花特征，用虹吸法分别取6个烧杯上清液测定其pH、浊度，计算浊度去除率。

3 HCA 助凝实验

（1）配制固含量为1‰的HCA溶液；

（2）分别量取1L原水置于6个烧杯中；

（3）分别向烧杯中加入一定量的聚合氯化铝稀释溶液，投加量同2（2）；

（4）依次加入0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 mL 配制好的HCA溶液6-7，六联搅拌仪设置同2（3），启动混凝搅拌并计时；

（5）静置完成后观察矾花特征，用虹吸法分别取6个烧杯上清液测定其pH、浊度，计算浊度去除率。

4 PDMDAAC 助凝实验

（1）配制浓度为0.02%的PDMDAAC溶液（PDMDAAC极易溶于水）。

（2）分别量取1L原水置于6个烧杯中；

（3）分别向6个烧杯中加入一定量的聚合氯化铝稀释溶液，投加量同2（2）；

（4）依次加入0、0.2、0.4、0.8、1.2、1.6、2.0mL8-9的PDMDAAC溶液，使烧杯中PDMDAAC含量分别为0、

0.04、0.08、0.12、0.16、0.2mg/L（投加药剂量已换算为产品固含量），六联搅拌机设置同2（3）；（5）静置完成后观察矾花特征，用虹吸法分别取6个烧杯上清液测定其pH、浊度，计算浊度去除率。

1滕丽瑞. 投加聚丙稀酰胺处理低温低浊水的应用研究[J]. 科技资讯, 2014,2:59-60.

2李亨枝, 叶润来. 聚丙烯酰胺在净水生产中的应用[J]. 中国给水排水, 1999, 15(4): 52-54.

3张金松,王佳音.助凝剂聚丙烯酰胺在净水生产中的应用[J]. 城镇供水

4叶青旺, 张莉晖, 韦荣. 处理漓江水的不同混凝剂投加效果研究[J]. 城镇供水, 2014,5:41- 45.

5柳志刚, 姚学俊. 聚丙烯酰胺在不同水处理应用中的探讨[J]. 广东化工, 2008, 3(35): 62-64.

6汪林, 曾锦明, 韩燕飞. HCA强化混凝处理水库水的中试研究[J]. 城镇供水, 2014,5:86-88.

7张华梁, 贾霞珍等. HCA做助凝剂在生产中的应用[J]. 城镇供水, 2001,5:3-5.

8田秉晖, 栾兆坤, 李明明, 彭先佳. 二甲基二烯丙基氯化铵的合成及絮凝效果研究[J]. 环境化学, 2006, 25(1): 41-44.

9蒋新伟, 贾汝林. 辐流沉淀池药剂替代投加试验初步效果[J]. 城镇供水, 2014,5:26-27.