动态混凝气浮实验指导书
混凝实验指导书
用浊度仪测定原水浊度；用温度计测定原水温度。
用1000ml量筒分别向六个1000ml烧杯中各注入水样1000ml，烧杯置于搅拌机下，搅拌轴应位于烧杯中心处。
用5ml、10ml移液管以设计的加注量依次加入各烧杯中。
启动搅拌机，快速搅拌1分钟，转速为每分钟300转；中速搅拌5分钟，转速为每分钟120转；慢速搅拌10分钟，转速为每分钟80转。
4.正式实验
按照修改的实验设计方案和操作步骤认真进行正式实验，并强化小组成员的协调与配合，力争实验成功。实验过程中，记录好试验的原始数据；试验结束后，及时整理、分析实验结果。
5.撰写实验报告
各实验小组对实验数据进行归纳和处理，撰写实验报告和论文。
五. 实验成果分析
1.通过观察现象和实验成果分析，请指出如要进一步确定较准确的投药量或PH值应如何进行实验。
3.充分查阅相关文献资料，熟悉所用设备仪器的正确使用方法与注意事项，试验操作熟练，分析测定数据正确。
4.在完成设计性实验的整个过程中，充分发挥学生的实际水平与能力，力求有所创新。
5.通过本实验，观察矾花的形成过程及混凝沉淀效果。确定某水样的最佳药剂，最佳投药量和混凝最佳条件。
6.树立良好的团队和协作精神，严格遵守实验室各项规章制度。
附1：混凝沉淀实验参考资料
（一）实验目的和要求：
1.了解混凝实验设备的构造，掌握设备仪器的使用方法。
2.观察混凝现象，从而加深对混凝理论的理解。
3.掌握用实验方法确定某种水样最有效的混凝剂品种及最佳投加量。
4.掌握用实验方法求出所用混凝剂在混凝时的最佳PH值及其适用范围。
5.搅拌功率的计算
（二）实验原理：天然水中存在大量胶体颗粒，使原水产生浑浊度。我们进行水质处理的根本任务之一，则正是为了降低或消除水的浑浊度。
气浮实验设备23
气浮实验使用说明书一、实验目的：在水污染控制工程中，固液分离是一种很重要的水质净化单元过程。
气浮法是进行固液分离的一种方法，它常被用来分离密度小于或接近于 “1”、难以用重力自然沉降法去除的悬浮颗粒。
例如，从天然水中去除藻、细小的胶体杂质，从工业污水中分离短纤维、石油微滴等。
有时还用以去除溶解性污染物，如表面活性物质、放射性物质等。
由于悬浮颗粒的性质和浓度、微气泡的数量和直径等多种因素都对气浮效率有影响，因此，气浮处理系统的设计运行参数常要通过试验确定。
通过实验希望达到下述目的：1、 掌握压力溶气气浮实验方法和释气量测定方法；2、 了解悬浮颗粒浓度、造作压力、气固比、澄清分离效率之间的关系，加深对基本概念的理解。
二、实验原理：压力溶气气浮法的工艺流程如图5-1所示，目前以部分回流式应用最广（图5-1c ）。
进行气浮时，用水泵将污水抽送到压力为2～4个大气压的溶气罐中，同时注入加压空气。
空气在罐内溶解于加压的污水中，然后使经过溶气的水通过减压阀进入气浮池，此时由于压力突然降低，溶解于污水中的空气便以微气泡形式从水中释放出来。
微细的气泡在上升的过程中附着于悬浮颗粒上，使颗粒密度减小，上浮到气浮表面与液体分离。
图5-1 压力溶气气浮的三种形式a ：部分废水加压溶气气浮b ：全部废水加压溶气气浮c ：部分处理过的废水回流加压溶气气浮 1、进水泵 2、溶气罐 3、空气机 4、气浮池 5溶气水加压泵 由斯托克斯公式2d u 18g V ）－（＝颗水ρρ可以知道，粘附于悬浮颗粒上气泡越多，颗粒与水的密度差）－（颗水ρρ就越大，悬浮颗粒的特征直径也越大，两者都使悬浮颗粒上浮速度增快，提高固液分离的效果。
水中悬浮颗粒浓度越高，气浮时需要的微细气泡数量越多，通常以气固比表示单位重量悬浮颗粒需要的空气量。
气固比与操作压力、悬浮固体的浓度、性质有关。
对活性污泥进行气浮时，气∶固＝0.005～0.06，变化范围较大。
气固比可按下式计算：tr a QS Q 1fP S 3.1S A ）（＝- （5-1） 式中：S A ——气固比（g 释放的空气/g 悬浮颗粒） St ——入流中的悬浮固体浓度（mg/l ）Qr ——加压水回流量（l/d ）Q ——污水流量（l/d ）Sa ——某一温度时的空气溶解度（可查下表得到）：P ——绝对压力（Pa ）：32.10132.101P P +＝ 1p ——表压kPa出流水中的悬浮固体浓度和浮渣中的固体浓度与气固比的关系如图5-2所示。
气浮实验
实验四气浮实验气浮实验是研究比重近于1或小于1的悬浮颗粒与气泡粘附上升，从而起到水质净化作用的规律，测定工程中所需的某些有关设计参数，选择药剂种类、数量等，以便为设计运行提供一定的理论依据。
目的1．进一步了解和掌握气浮净水方法的原理及其工艺流程。
2．掌握气浮法设计参数“气固比”及“释气量”的测定方法及整个实验的操作技术。
原理气浮净水方法是目前给排水工程中日益广泛应用的一种水处理方法。
该法主要用于处理水中比重小于或接近于1的悬浮杂质，如乳化油、羊毛脂、纤维、以及其它各种有机或无机的悬浮絮体等。
因此气浮法在自来水厂、城市污水处理厂以及炼油厂、食品加工厂、造纸厂、毛纺厂、印染厂、化工厂等的水处理中都有所应用。
气浮法具有处理效果好、周期短、占地面积小以及处理后的浮渣中固体物质含量较高等优点。
但也存在设备多、操作复杂、动力消耗大的缺点。
气浮法就是使空气以微小气泡的形式出现于水中并慢慢自下而上地上升，在上升过程中，气泡与水中污染物质接触，并把污染物质粘附于气泡上（或气泡附于污染物上）从而形成比重小干水的气水结合物浮升到水面，使污染物质从水中分离出去。
产生比重小于水的气、水结合物的主要条件是：l．水中污染物质具有足够的增水性。
2．加人水中的空气所形成气泡的平均宜径不宜大于70微米，3．气泡与水中污染物质应有足够的接触时间。
气浮法按水中气泡产生的方法可分为布气气浮、溶气气浮和电气浮几种。
由于布气气浮一般气泡直径较大，气浮效果较差，而电气浮气泡直径虽不大但耗电较多，因此在目前应用气浮法的工程中，以加压溶气气浮法最多。
加压溶气气浮法就是使空气在一定压力的作用下溶解于水，并达到饱和状态，然后使加压水表面压力突然减到常压，此时溶解于水中的空气便以微小气泡的形式从水中逸出来。
这样就产生了供气浮用的合格的微小气泡。
加压溶气气浮法根据进人溶气罐的水的来源，又分为无回流系统与有回流系统加压溶气气浮法，目前生产中广泛采用后者。
其流程如图3-22所示。
动态混凝、气浮实验指导书
实验四动态混凝实验一、实验目的(1)通过模型的模拟试验，进一步了解动态混凝装置的构造及工作原理。
(2)掌握动态混凝装置的运行操作方法。
(3)了解动态混凝装置运行的影响因素。
二、实验原理实验流程图：pH调解液箱混凝液箱↓↓计量泵计量泵↓↓原水→中和池→絮凝反应池→斜板沉淀池→后水箱→出水中和池的作用主要是调节水中的pH值，使之在絮凝时达到最佳混凝状态。
絮凝反应池的作用是通过添加混凝剂及助凝剂是水中难以沉淀的胶体颗粒相互接触，长大至能自然沉淀的程度。
斜板沉淀池是由与水平面成一定角度(一般60’左右)的众多斜板放置于沉淀池中构成的，其中的水流方向从下向上流动或从上向下或水平方向流动，颗粒则沉淀于斜板底部，当颗粒累积到一定程度时，便自动滑下。
斜板沉淀池在不改变有效容积的情况下，可以增加沉淀面积，提高颗粒的去除效率，将板与水平面搁置到一定角度放置有利于排泥，因而斜板沉淀池在生产实践中有较高的应用价值。
按照斜板沉淀池中的水流方向，斜板沉淀池可分为以下四种类型。
1．异向流斜板沉淀池水流方向与污泥沉降方向不同，水流向上流动，污泥向下滑，异向流斜板沉淀池是最为常用的方法之一。
2．同向流斜板沉淀池水流方向与污泥沉降方向相同，与异向流相比，同向流斜板沉淀池由于水流方向与沉降方向相同，因而有利于污泥的下滑，但其结构较复杂，应用不多。
3．横向流斜板沉淀池斜板沉淀池在长度方向布置其斜板，水流沿池长方向横向流过，沉淀物沿斜板滑落，其沉淀过程与平流式沉淀池类似。
4．双向流斜板沉淀池在沉淀池中，既有同向流斜板又有异向流斜板组合而成的斜板沉淀池。
斜板沉淀池的构造及工作原理见图1。
斜板沉淀池一般由清水区(集水分流)、斜板区、配水区、积沉区几个部分组成，在工艺方面有以下特征：①沉淀效率离；②停留时间短；③占地面积省；④建设费用较高。
本实验采用了异向流斜板沉淀模型装置。
实验在进行时，首先开启水泵，原水先流入中和池，在搅拌的同时用计量泵向里面加入相应的酸或碱进行中和；之后进入絮凝池，在搅拌的同时用计量泵向里面加入相应的混凝剂进行絮凝反应；最后进入斜板沉淀池底部中间的穿孔配水管，然后上向流穿过一组斜板到达沉淀池上部的清水区，污泥在斜板上沉积，最后滑下池底，由穿孔排泥管定期排放，而清水则在沉淀池顶部的穿孔集水槽汇集，然后由出水管输出。
气浮实验步骤
气浮实验步骤
1.检查气浮设备中溶气罐.释放器.安全阀是
否有堵塞.渗漏现象，检查水泵和空压机是否损坏；
2.接通电源，打开漏电保护器，电源指示灯亮。
打开阀门F1,F6和泵1，排气打开,加清
水到溶气罐，同时打开F3打开泵2加原水
到气浮池。
3.等到溶气罐加水到溶气罐三分之二时，关泵1，F1,F6,气浮池水加10min时关泵2和
F3
4.开启空压机，打开溶气罐进气阀，将压缩空气压入加压容器内，使压力达到表0.4Mpa，关闭进气阀，保持10min
5.F6,F5阀开开启释放器，使经过溶气的水
进入气浮池与原水混合。
6.等溶气罐气压到0.1~0.2时重复几次4步
骤
7.待气浮池中浮渣积累到一定量的时候，关闭F6,F5
8.捞出浮渣。
(完整word版)混凝实验
混凝沉淀实验混凝沉淀工艺在给水和废水处理中被广泛的应用，是重要的水处理技术之一。
通过混凝沉淀实验，可以了解混凝工艺中主要参数的确定:如混凝剂种类的选择，混凝剂投加量的确定,以及其它影响混凝条件的相关因素。
一、实验目的（1）观察矾花的形成过程及混凝沉淀效果，加深对混凝理论的理解。
（2）选择和确定最佳混凝工艺条件二、实验原理混凝阶段所处理的对象，主要是水中悬浮物和胶体杂质。
天然水中存在着大量悬浮物，悬浮物的形态是不同的,有些大颗粒悬浮物可以在自身重力作用下沉降；而另一种是胶体颗粒,是使水产生混浊的一个重要原因，胶体颗粒靠自然沉降是不能除去的，因为，水中的胶体颗粒主要是带负电的粘土颗粒,胶粒间存在着静电斥力、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提供大量的正离子，压缩胶体的双电层，使ξ电位降低，静电斥力减小，此时布朗运动由稳定因素转为不稳定因素，有利于胶粒的凝聚。
水化膜中的水分子与胶粒有固定联系，具有弹性较高的粘度，把这些水分子排挤出去需要克服特殊的阻力,这种阻力阻碍胶粒直接接触。
有些水化膜的存在决定于双电层状态，投加混凝剂降低ξ电位，有可能使水化作用减弱。
混凝剂水解后形成的高分子物质或直接加入水中的高分子物质一般具有链状结构，在胶粒与胶粒间起吸附架桥作用，此时即使ξ电位没有降低或降低不多，胶粒之间不能相互接触，但通过高分子链状物吸附胶粒，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，在一定的水力条件下，才能形成较大的絮凝体，俗称矾花。
直径较大而密实的矾花容易下沉。
自投加混凝剂直至形成较大矾花的过程叫混凝。
混凝过程见表1表1－混凝过程“同向絮凝”。
异向絮凝只对微小颗粒起作用，当粒径大于1~5µm时，布朗运动基本消失.从胶体颗粒变成较大矾花是一个连续过程，为了研究方便可划分为混合和反应两个阶段。
混合阶段要进行剧烈搅拌,目的使使混凝药剂快递均匀的分散与水中以利于混凝剂的快速水解、聚合和颗粒脱稳。
实验三气浮(浮选)
实验三气浮（浮选）一、实验目的1、了解气浮实验系统设备及构成；2、通过静态实验考察气固比对气浮效果的影响；3、通过动态实验了解气浮工艺工作过程及操作运行方法。
二、实验设备1、平流式沉淀池；2、溶气水系统: 包括尼可泵、溶气罐、水箱、除油器、截门及流量计、压力表、减压释放器等；3、水源系统: 包括水泵、配水箱、流量计、定量投药泵、截门等；4、排水管及排渣槽等；设备系统示意图及气浮池构造图如图一所示:图一气浮工艺流程图5、测定悬浮物、pH值、COD等所用仪器设备。
三、实验步骤本实验用尼可泵取代原有的空压机, 简化了溶气水的制作过程, 使得实验更加便于操作。
4、 1.在原水箱中加原纸浆（或浓污水）, 用自来水配成所需水样（悬浮物约为 mg/L ）。
同时在投药瓶中配好混凝剂（1%的硫酸铝溶液）。
5、 2.将气浮池及溶气水箱充满自来水待用。
6、 3、开启尼可泵使回流水和空气混合后进入溶气罐, 按一定的回流比调节流量, 当压力水压力达到约0.26Mpa （即2.6kg/cm2）时, 打开释放器前阀门放溶气水, 然后调节流量及气压使溶气罐气压稳定, 气浮池进出水平衡。
7、 静态气浮实验确定最佳投药量8、 取5个1000ml 量筒, 加750ml 原水样, 按药量20、40、60、80、100mg/l 加入混凝剂（1%的硫酸铝溶液）, 快搅1min, 慢搅3min, 快速通过溶气水至1000ml, 静置10min, 观察现象, 确定最佳投药量。
调节投药量和原水流量, 用泵混合后通入气浮池, 用调节排水量来控制池中水位或溢流排渣。
根据气浮池体积及进水流量估算出水时间, 待稳定后取进出水样测定悬浮物、COD 及pH 值。
四、实验纪录、计算及结论1、 实验纪录表；2、 计算1） 池体积、上浮速度、停留时间及表面负荷的计算。
i. 反应段；ii. 分离段。
处理效率计算: COD.悬浮物00100%C C E C -=⨯ 3、 结论与评价。
混凝气浮实验
实 验 原 理
斯托克公式Leabharlann d = (18μu/ρg)1/2
d: 气泡的平均直径（m） μ: 水的动力粘度，取0.001Ns/m2 ρ: 水的密度，取1000kg/m3 g: 重力加速度，取9.8m/s2 u: 气泡的平均上升速度，m/s。
实 验 原 理
实现气浮分离的基本条件
向水中提供足够量的细微气泡
处理水
污水混凝箱
污水泵 排气阀
吸气阀 气液分离罐 溶气水 取出口
溶气水箱
气水混合泵
气浮槽
实验装置和材料
试验材料与分析仪器
待处理污水：如洗浴污水、冲洗地面污水或工业污水 清水：作为溶气水，由水泵加压溶解空气 混凝剂：聚合氯化铝、碱液、聚丙烯酰胺 反应器系统：包括污水箱、溶气水箱、污水泵、气水混合 泵、气浮槽、气液分离罐、流量计、压力表、阀门等
污水中的污染物质能形成悬浮颗粒状态 气泡与悬浮的物质产生粘附作用
实 验 原 理
混凝气浮法
亲水性污染物，投加化学药剂，改变其表面性质，使亲水性变 为疏水性，增加气泡与颗粒的吸附性。 空气在水中的溶解量增加，有利于释压时产生的更多的微细 气泡。其溶解度与溶气压力和加压时间有关。
实验装置和材料
实验装置如图
测定
采用721分光光度计和浊度计测定出水的透光率和浊度。
实验结果与整理
污水流量 项目 溶气水流量（L/h） 压力（MPa） 气泡上升速度(m/s) 气泡直径 聚合氯化铝投药量（ppm） 混凝最佳pH 1 2
污水：溶气水比
气浮后污水透光率 气浮后污水浊度
思考题
哪些混合方式有利于溶气水与混凝后污水形成有利于颗粒 上浮的结果？ 提高气浮中污染物去除效率的主要影响因素有哪些？ 如何避免在起伏中出现大气泡现象？
气浮实验
实验四气浮实验气浮实验是研究比重近于1或小于1的悬浮颗粒与气泡粘附上升，从而起到水质净化作用的规律，测定工程中所需的某些有关设计参数，选择药剂种类、数量等，以便为设计运行提供一定的理论依据。
目的1．进一步了解和掌握气浮净水方法的原理及其工艺流程。
2．掌握气浮法设计参数“气固比”及“释气量”的测定方法及整个实验的操作技术。
原理气浮净水方法是目前给排水工程中日益广泛应用的一种水处理方法。
该法主要用于处理水中比重小于或接近于1的悬浮杂质，如乳化油、羊毛脂、纤维、以及其它各种有机或无机的悬浮絮体等。
因此气浮法在自来水厂、城市污水处理厂以及炼油厂、食品加工厂、造纸厂、毛纺厂、印染厂、化工厂等的水处理中都有所应用。
气浮法具有处理效果好、周期短、占地面积小以及处理后的浮渣中固体物质含量较高等优点。
但也存在设备多、操作复杂、动力消耗大的缺点。
气浮法就是使空气以微小气泡的形式出现于水中并慢慢自下而上地上升，在上升过程中，气泡与水中污染物质接触，并把污染物质粘附于气泡上（或气泡附于污染物上）从而形成比重小干水的气水结合物浮升到水面，使污染物质从水中分离出去。
产生比重小于水的气、水结合物的主要条件是：l．水中污染物质具有足够的增水性。
2．加人水中的空气所形成气泡的平均宜径不宜大于70微米，3．气泡与水中污染物质应有足够的接触时间。
气浮法按水中气泡产生的方法可分为布气气浮、溶气气浮和电气浮几种。
由于布气气浮一般气泡直径较大，气浮效果较差，而电气浮气泡直径虽不大但耗电较多，因此在目前应用气浮法的工程中，以加压溶气气浮法最多。
加压溶气气浮法就是使空气在一定压力的作用下溶解于水，并达到饱和状态，然后使加压水表面压力突然减到常压，此时溶解于水中的空气便以微小气泡的形式从水中逸出来。
这样就产生了供气浮用的合格的微小气泡。
加压溶气气浮法根据进人溶气罐的水的来源，又分为无回流系统与有回流系统加压溶气气浮法，目前生产中广泛采用后者。
其流程如图3-22所示。
混凝搅拌实验作业指导书
混凝搅拌实验作业指导书混凝搅拌实验作业指导书一、实验器材六联搅拌器、浊度仪、pH计、称量天平、刻度吸管、容量瓶、烧杯、玻璃棒、聚合氯化铝（铁）二、实验步骤1.配制浓度为5g/L的聚合氯化铝（铁）溶液称取1.0g的聚合氯化铝（铁）用纯水溶于烧杯中，用玻璃棒充分搅拌成透明溶液，用容量瓶定容至200mL。
（注：称取的质量与容量瓶的容积可以按照配制浓度5g/L可以自行调整）2.设置好六联搅拌器的编程共有5个步骤，可以根据《混凝搅拌实验原始记录表》上的信息设置搅拌时间、转速、沉淀时间等等。
（注：编程设置一次就可以了，只要不删除就可以一直使用）3.六联搅拌器的运行①检测水源水的水温、pH、浑浊度，并用《混凝搅拌实验原始记录表》记录。
②记录好水源水的水温、pH、浑浊度后，将水源水充分摇匀，并将1L的水源水分装于6只搅拌杯中，并根据混凝剂的投加量用刻度吸管吸取相应体积比例的聚合氯化铝（铁）溶液注入搅拌杯上方的试管中。
点击编程的开始按键，待自动向搅拌杯倒入聚合溶液后，再次注入纯水清洗试管中残余药液，并手动转动横轴将清洗的残夜倒入搅拌杯，减少聚合溶液的损失。
③观察水体中絮凝反应的现象，根据设置的步骤记录矾花生成的时间、大小、密实度。
④待沉淀时间结束后，用配备的针筒抽取搅拌杯中的上清液至相应编号的烧杯，针筒可以用相应的上清液润洗以减少误差，通常抽取2筒100—120mL就足够检测pH、浑浊度了。
（注：通常液面上会漂浮矾花，要取液面2cm以下的上清液；盛上清液的烧杯及搅拌杯要编号，防止检测时混淆）4.上清液的检测根据编号1到6的顺序检测，上清液的浑浊度要重复检测3次，并记录，求平均值。
pH值待pH计数值稳定后便可以记录。
（注：浑浊度的变化在合理的混凝剂投加量区间范围内呈U型曲线；pH值通常同混凝剂投加量越大而变低呈下降的趋势，室内的温度、空气与液面的接触等因素也会对pH有一定的影响）三、混凝搅拌实验数据的汇总分析与报告混凝搅拌实验数据按照《混凝搅拌实验原始记录表》汇总并分析保存，要将数据报告至制水中心。
气浮实验
气浮实验气浮实验为演示实验，写预习报告要求如下：1，写实验目的2，实验原理3，画实验装置图4，实验演示看完后，完成思考题：影响气浮污水处理效果的主要因素有哪些？分析之。
一、实验目的1.1加深对基本概念及原理的理解；1.2掌握加压溶气气浮实验方法，并能熟练操作各种仪器；1.3通过对实验系统的运行，掌握加压溶气气浮的工艺流程。
二、实验原理气浮法是目前水处理工程中应用日益广泛的一种水处理方法。
该法主要用于处理水中相对密度小于或接近1的悬浮杂质，如乳化油、羊毛脂、纤维以及其他各种有机的悬浮絮体等。
气浮法的净水原理：使空气以微气泡的形式出现水中，并自下而上慢慢上浮，在上浮过程中使气泡与水中污染物质充分接触，污染物质与气泡相互黏附，形成相对密度小于水的气水结合物悬升到水面，使污染物质以浮渣的形式从水中分离以去除。
要产生相对密度小于水的气、水结合物，应满足以下条件：①水中污染物质具有足够的憎水性。
②水中污染物质相对密度小于或接近1。
③微气泡的平均值直径应为50-100μm。
④气泡与水中污染物质的接触时间足够长。
气浮净水法按照水中气浮气泡产生的方法可分为电解气浮、散气气浮和溶气气浮几种。
由于散气气浮一般气泡直径较大，气浮效果较差，而电解气浮气泡直径远小于散气气浮和溶气气浮，但耗电较多。
溶气气浮法又可分为加压溶气气浮和真空溶气气浮。
在目前国内外的实际工程中，加压气浮法应用前景最为广泛。
加压溶气气浮法就是使空气在一定压力的作用下溶解于水中，至饱和状态，然后突然把的表面压力降到常压，此时溶解于水中的空气便以微气泡的形式从水中逸出。
加压气浮工艺由空气饱和设备、空气释放设备和气浮池等组成。
其基本工艺流程有全溶气流程、部分溶气流程和回流加压溶气流程。
目前工程中广泛采用有回流系统的加压溶气气浮法。
该流程将部分废水进行回流加压，废水直接进入气浮池。
加压溶气气浮的影响因素很多，有水中空气的溶解量、气泡直径、气浮时间、气浮池有效水深、原水水质、药剂种类及其加药量等。
混凝实验指导书
《混凝沉淀实验》一、实验目的(1)熟悉混凝操作，观察混凝现象，深入理解混凝机理。
(2)确定混凝剂的最佳投药量。
(3)计算反应过程的G值和GT值。
二、实验原理水中的胶体颗粒，主要是带负电的黏土颗粒。
胶体间的静电斥力，胶粒的布朗运动及胶粒表面的水化作用，使得胶粒具有分散稳定性，三者中以静电斥力影响最大。
因此，胶体颗粒靠自然沉淀是不能除去的。
向水中投加的混凝剂能提供大量的正离子，压缩胶团的扩散层使ζ电位降低，静电斥力减少。
此时，布朗运动由稳定因素转变为不稳定因素，也有利于胶粒的吸附凝聚。
水化胶中的水分子与胶粒有固定联系，具有弹性和较高的黏度，把这些分子排挤出去需要克服特殊的阻力，阻碍胶粒直接接触。
有些水化膜的存在决定于双电层状态，投加混凝剂降低电动电位，有可能使水化作用减弱，混凝剂水解后形成的高分子物质或直接加入水中的高分子物质一般具有链状结构，在胶粒与胶粒间起吸附架桥作用。
混凝是凝聚和絮凝的总称。
向水中投加混凝剂，可以使胶体颗粒脱稳，脱稳后的胶粒后相互聚结形成微絮粒的过程，称为凝聚；微絮粒相互粘附聚集或通过高分子物质吸附架桥作用而使微粒相互黏结，而形成絮凝体的过程，称为絮凝。
根据混凝过程的特点，混凝操作分为两个阶段，即混合阶段和絮凝阶段，两个阶段的操作要求明显不同。
混合阶段的操作要求是快速（1min之内）和剧烈搅拌（速度梯度G在500~1000s-1），而絮凝反应阶段的操作要求是反应时间较长（15~30min），搅拌强度较小（速度梯度G为10～70s-1），一般Gt值应控制在104～105之间。
三、实验设备与试剂(1) 无级调速六联混凝搅拌机。
(2) pH酸度计。
(3 )浊度计。
(4) 1ml，2ml，5ml，10ml, 移液管各1支。
(5) 200mL、500ml烧杯，1000ml量筒，吸耳球等。
(6)混凝剂为硫酸铝（AS）和聚合氯化铝（PAC），使用时分别配置成10g/L的溶液。
(7) 10％的NaOH溶液和l0％HCI溶液500mL各l瓶。
气浮试验
气浮法是使空气以微小气泡的形式出现于水中并慢慢自下而上的上升，在上升过程中，气泡与水中污染物质接触，并把污染物质粘附于气泡上（或气泡附于污染物上）从而形成相对密度小于水的汽水结合物浮生到水面，使污染物从水中分离出去。
气浮法按水中气泡产生的方法可分为布气气浮法、溶气气浮法和电解气浮法等3种。
五．实验数据
未加硫酸铝时：测量的浊度
表一
1
2
3
平均值
进水浊度
149
152
150
150
出水浊度
121
122
118
120
加入硫酸铝之后
表二
1
2
3
平均值
进水浊度
146
144
144
145
出水浊度
75
75
74
75
本实验中气泵将空气吸入溶气罐，维持一定的压力，泵将水打入溶气罐，在高压下空气溶解在水中进入气浮池，与来自污水配料桶的配制号得污水发生气浮作用，残渣污物排入下水道，溢流的清水回到储水罐。
三．实验设备
污水配料桶、储水罐、泵空气压缩机、溶气罐、气浮池
气浮装置图
1、吸水池2、水泵3、溶气罐4、空气压缩机5、气浮池6、溶气释放器
7、进水阀8、调压阀9、进气阀1步骤
启动空气压缩机，然后启动水泵将水打入溶气罐，开启溶气罐进气阀门，并通过调节调压阀和进水阀门使溶气罐内的压力与液位基本稳定，打开气浮设备，让设备运行。观察气浮过程。
用浊度计测定进水浊度和出水浊度，然后称量60g硫酸铝絮凝剂，加水溶解，设备运行一段时间后，加入絮凝剂，运行一段时间，再次测量进水和出水浊度。
学生实验报告
课程名称：水污染控制工程实验任课教师：
混凝搅拌实验
（2）认真了解SC2000-6混凝试验搅拌器的使用方法。
（3）用1000 mL量筒取6个水样至6个1000 mL烧杯中（所取水样已经过均匀混合搅拌，且取样时是一次量取）。
（4）投药量：AL2(SO4)3 1.0、2.0、3.0、3.0、4.0、5.0、6.0mL
（5）将第一组水样置于搅拌器下（搅拌时间和程序已按说明书预先设定好）与此同时，按计算好的投药量，用移液管分别移取不同量的药液至加药管中。
（10）第一组6个水样，静止15 min后，用医用针筒取出约130ml的上清液，并分别用浊度仪测出剩余浊度，记入表中。
（11）比较第一组实验结果，根据6个水样所测得的剩余浊度值，以及水样混凝沉淀时现象观察记录的分析，对最佳投药量所在区间做出判断，缩小实验范围为3.0左右，加药量取2.6、3.0、3.4、3.8、4.2、4.6mL的浓度c为20 g/L的AL2(SO4)3。重复以上实验步骤。
投入的药量应根据胶体浓度及无机金属盐水解产物的分子形态、荷电性质和荷电量等而确定。当高分子混凝剂投药量最大时，会产生“胶体保护”作用。胶体保护可理解为：当全部胶粒的吸附面均被高分子覆盖以后，两胶粒接近时，就受到高分子的阻碍而不能聚集，这
种阻碍来源于高分子之间的相互排斥。排斥力可能来源于“胶粒－胶粒”之间高分子受到压缩变形而具有排斥势能，也可能由于高分子之间的电斥力（对带电高分子而言）或水化膜。而且投药量大也容易出现产生大量含水率很高的污泥的问题。这种污泥难于脱水，会给污泥处置带来很大困难。所以投药量最大时，混凝效果不一定是好的，应该根据具体废水的性质以及共存杂质的种类和浓度，通过实验，选定出适当的混凝剂种类与投加的剂量。
八、注意事项
1.整个实验采用同一水样，取水样时搅拌均匀，一次量取
气浮实验
实验十三 气浮实验一、实验目的1、进一步理解气浮净水的原理2、了解和掌握气浮净水方法的工艺流程3、掌握重要设计参数“气固比”测定方法以及“气固比”对气浮净水效果的影响二、实验原理及设备在水污染控制工程中，固液分离是一种很重要的水质净化单元过程。
气浮法是进行固液分离的一种方法，它常被用来分离密度小于或接近于“1”，难以用重力自然沉降法去除的悬浮颗粒．例如，从天然水中去除藻、细小的胶体杂质，从工业污水中分离短纤维、石油微滴等。
有时还用以去除溶解性污染物，如表面活性物质，放射性物质等。
气浮净水就是使空气以微小的气泡的形式出现于水中，并且自下而上地向水面移动，在上升过程当中，这些微小气泡与水中的污染物接触，把污染物质附于气泡上（或者气泡附于污染物上）从而形成比重小与水的气水结合物浮升到水面，从而达到净水的目的。
气浮法按照水中气泡产生的方法可以分为：布气气浮、溶气气浮和电气气浮几种，目前应用最多的是加压溶气气浮法。
加压溶气气浮法就是使空气在一定的压力下溶解在水中，达到饱和状态，然后使加压水的表面减到常压状态，此时溶解在水中的空气就以微小气泡的形势从水中逸出，这样就提供了气浮法必需的微小气泡。
加压溶气气浮法又可分为：全部加压溶气气浮，部分加压溶气气浮和部分回流加压溶气气浮三种，目前生产中应用最多的是部分回流加压溶气气浮。
影响加压溶气气浮效果的因素很多，如水在空气中的溶解度，气泡直径的大小，气浮时间，水质，药剂种类，加药量，表面活性物质的种类、数量等等。
因此，采用气浮法进行水处理时，经常需要通过实验确定一些设计、运行参数。
“气固比”是设计气浮系统时经常使用的一个重要基本参数，是空气量与固体量的比值，无量纲：ira S Q Q P f S S A **)1*(**3.1-=式中：A/S —气固比Si —入流中的固体悬浮物浓度（mg/L ） Qr —加压水流量 Q —污水流量Sa —空气的溶解度f —溶解度系数，通常取0.5101325325.101+=p Pp —表压（kPa ）实验设备主要由污水配料桶、储水罐、泵空气压缩机、溶气罐、气浮池等组成，另外还有测定流量的高精度椭圆齿轮流量计、压力表、测定释气量的装置、在线测定污水浓度的装置等等。
混凝搅拌实验操作方法
混凝搅拌试验作业指导书混凝搅拌实验是一种模拟混合、反应、沉淀三个工艺过程的实验手段,自来水厂可以通过混凝搅拌试验选择混凝剂的品种以及混凝剂最佳投量。
一、仪器及器皿1、六联混凝实验搅拌机（带6个原水杯）1台、电子天平1台、散射光浊度仪1台、pH计1台；2、100mL的容量瓶2个、100mL烧杯2个、收集瓶（250mL-300mL）6个、1升量筒1个、刻度吸管（1mL、2mL、5mL、10mL）各1支；3、10升~15升的水桶1只、玻棒2根、洗耳球1个、定时器1个，温度计1支、蒸馏水洗瓶1个。
二、混凝剂溶液的配制取固体混凝剂约10克备用（可装在磨口试剂瓶中以避免受潮）。
混凝剂溶液的浓度单位实验室常用毫克/升（mg/L)表示，生产上用于投加量计算时往往采用公斤/千立方米（Kg/Km3），这两个浓度单位是等价的,即:1mg/L=1Kg/Km3.配制混凝剂溶液浓度的高低取决于投药量的大小，混凝搅拌机投药试管的体积一般约10毫升，所以当投药量大时应提高混凝剂的配制浓度，以保证投药试管能容纳下所投加的混凝剂溶液(投加混凝剂溶液的体积不超过9mL）。
1、1 mL=1 mg(1 mg/L）混凝剂溶液的配制用天平准确称取0。
1g固体混凝剂之于100mL烧杯中，用少量蒸馏水溶解后移入00mL 容量瓶中,加蒸馏水至刻度，摇匀,即配成1mL=1mg（1mg/L）的混凝剂溶液。
2、1 mL=10 mg（10 mg/L）混凝剂溶液的配制用天平准确称取1g固体混凝剂之于100mL烧杯中，用少量蒸馏水溶解后移入00mL 容量瓶中，加蒸馏水至刻度,摇匀，即配成1 mL=10 mg（10 mg/L）的混凝剂溶液。
表1 投药量与混凝剂溶液浓度的关系三、混凝试验模拟投药量的确定混凝试验6个原水杯中混凝剂的模拟投药量,一种方法是根据当时生产实际投药量来确定，另外一种方法是根据形成矾花所用的最小投加量来确定.1、根据生产实际投药量来确定6个模拟投药量假如当时原水浊度为20NTU、投药量为5mg/L，则可以5mg/L为中心点来确定6个原水杯的投药量，即1~6号杯的投药量分别为3mg/L、4mg/L、5mg/L（中心点）、6mg/L （或以此为中心点)、7mg/L、8mg/L。
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实验四动态混凝实验一、实验目的(1)通过模型的模拟试验，进一步了解动态混凝装置的构造及工作原理。
(2)掌握动态混凝装置的运行操作方法。
(3)了解动态混凝装置运行的影响因素。
二、实验原理实验流程图：pH调解液箱混凝液箱↓ ↓计量泵计量泵↓ ↓原水→中和池→絮凝反应池→斜板沉淀池→ 后水箱→ 出水中和池的作用主要是调节水中的pH值，使之在絮凝时达到最佳混凝状态。
絮凝反应池的作用是通过添加混凝剂及助凝剂是水中难以沉淀的胶体颗粒相互接触，长大至能自然沉淀的程度。
斜板沉淀池是由与水平面成一定角度(一般60’左右)的众多斜板放置于沉淀池中构成的，其中的水流方向从下向上流动或从上向下或水平方向流动，颗粒则沉淀于斜板底部，当颗粒累积到一定程度时，便自动滑下。
斜板沉淀池在不改变有效容积的情况下，可以增加沉淀面积，提高颗粒的去除效率，将板与水平面搁置到一定角度放置有利于排泥，因而斜板沉淀池在生产实践中有较高的应用价值。
按照斜板沉淀池中的水流方向，斜板沉淀池可分为以下四种类型。
1．异向流斜板沉淀池水流方向与污泥沉降方向不同，水流向上流动，污泥向下滑，异向流斜板沉淀池是最为常用的方法之一。
2．同向流斜板沉淀池水流方向与污泥沉降方向相同，与异向流相比，同向流斜板沉淀池由于水流方向与沉降方向相同，因而有利于污泥的下滑，但其结构较复杂，应用不多。
3．横向流斜板沉淀池斜板沉淀池在长度方向布置其斜板，水流沿池长方向横向流过，沉淀物沿斜板滑落，其沉淀过程与平流式沉淀池类似。
4．双向流斜板沉淀池在沉淀池中，既有同向流斜板又有异向流斜板组合而成的斜板沉淀池。
斜板沉淀池的构造及工作原理见图1。
斜板沉淀池一般由清水区(集水分流)、斜板区、配水区、积沉区几个部分组成，在工艺方面有以下特征：①沉淀效率离；②停留时间短；③占地面积省；④建设费用较高。
本实验采用了异向流斜板沉淀模型装置。
实验在进行时，首先开启水泵，原水先流入中和池，在搅拌的同时用计量泵向里面加入相应的酸或碱进行中和；之后进入絮凝池，在搅拌的同时用计量泵向里面加入相应的混凝剂进行絮凝反应；最后进入斜板沉淀池底部中间的穿孔配水管，然后上向流穿过一组斜板到达沉淀池上部的清水区，污泥在斜板上沉积，最后滑下池底，由穿孔排泥管定期排放，而清水则在沉淀池顶部的穿孔集水槽汇集，然后由出水管输出。
三、实验设备及仪器(1)动态混凝装置模型；(2)水泵(3台)；(3)浊度计(1台)；(4)酸度计(1台)；(5)计量泵(2台)；(6)温度计(1支)；(7)烧杯(200m1 3—5支)。
四、实验用试剂混凝剂：聚合氯化铝五、实验操作步骤：1、用清水注满沉淀池，检查是否漏水，水泵与阀门等是否正常完好。
2、配制水样（浊度：60F.T.U），开V1，按进水电磁阀、打开水箱搅拌机。
3、按顺序配制水样浊度，选定最佳混凝剂及其最佳加药量和最佳PH值。
计算出用最佳投药量及最佳pH值混凝所需的加药量，调节好计量泵。
4、一切正常后，测量原水的PH、温度、浊度，并记录表1中。
5、水样的中和及絮凝开V6、V7,启动泵1、中和搅拌机、PH调节箱的计量泵，调节水样PH。
待中和池中的水充至3/4时，开V8、V9,启动泵2、絮凝池搅拌机、混凝液箱的计量泵。
6、斜板过滤待混凝搅拌池水充至3/4时，开V15。
水经处理后流入后水箱，后水箱满后打开V5,使水自然排出。
7、清浊排污开V1、V6、V7、V8、V9、V14、V11、V15,按顺序启动泵1、泵2、泵3，使所有水箱和池底都充满水。
之后关闭V1、V6、V7、V8、V9、V14、V11、V15及泵。
开V12、V13、V14、V10、V4、V5注意事项：1、泵1、泵2、泵3的流量要一致！（80L/h）2、泵流量：最大（70ml/min)六、实验数据及结果整理1、根据测得的进出水浊度计算去除率。
2、将实验中测得的各个技术指标填人表1中。
七、思考题：1. 斜板沉淀池与其他沉淀池相比较有什么样的优点?2.该实验模型只起到模拟的作用，如果改进此模型使之有很好的实验效果，你认为该采取哪些措施？．实验十三加压溶气气浮实验一、实验目的(1)通过实验掌握气浮的原理及影响因素。
(2)通过实验模型的运行，掌握回流式加压溶气气浮装置的工艺流程。
二、实验原理气浮是固液分离或液液分离的一种技术。
它是指人为采取某种方式产生大量的微小气泡，使气泡与水中一些杂质物质微粒相吸附形成相对密度比水轻的气浮体，气浮体在水浮力的作用下，上浮到水面而形成浮渣，进而达到杂质与水分离的目的。
气浮法处理工艺的建立主要根据水中杂质颗拉的性质，经过研究发现，水中的杂质有些是亲水性的(极性的)，而有一些是疏水性的(非极性的)。
亲水性的杂质不易被气泡吸附，即使能够吸附形成气浮体也不牢固；而疏水性的杂质易于被气泡所吸附，形成牢固而稳定的气粒气浮体。
由物理化学知识我们知道，液、气、粒构成的三相混合液中·，存在着体系自由能W，且体系界面自由能有着力图减至最小的趋势，在气浮处理工艺中，微粒与气泡粘附的推动力就是界面自由能的降低值ΔW，ΔW越大，推动力越大，越易气浮处理，反之，则相反。
体系界面自由能降低值可由下式来表示，即，，σ1,3同前；Ө为润湿接触角，即通过三相界面交线作水、，3粒界面张力(σ1,3)作用线和水、气界面张力(σl，2)作用线，两个作用线的交角。
通常亲水性杂质(Ө<90°)疏水性杂质Ө>90°。
由式(3)很容易得知，若当润湿接触角Ө→0°时，则(1→cosӨ)→0，ΔW就小，这种物质不能用气浮法去除；若当物质润湿接触角Ө→180°时，则(1→cosӨ)→2，ΔW就大，这种物质就属与气泡粘附，宜于用气浮去除。
气浮法的处理对象主要是水中相对密度比1小或与1接近的污染物质，它通常用于净化生活污水、炼油废水、造纸废水、印染废水、化工废水等，也可用于给水处理。
影响气浮处理效果的因素主要有以下几点：①气泡的尺寸及气泡的均匀程度。
②气泡的稳定性。
③界面电现象影响。
④影响气浮处理的干扰物质。
气浮处理工艺可分为电解气浮法、散气气浮法和溶气气浮法。
其中，溶气气浮法可分为溶气真空气浮法和加压溶气气浮法。
加压溶气气浮法是当今应用最广泛气浮工艺，有三种基本流程：全溶气流程、部分溶气流程和回流加压溶气流程。
加压溶气气浮指的是，使空气在加压的条件下溶解在水中，在常压下，将水中过饱和的空气以微小气泡的形式释放出来。
加压溶气气浮与其他气浮方法相比具有如下特点：①水中空气溶解度大，能提供足够的微气泡，可满足不同要求的固液分离，确保去除效果。
②减压释放后所产生的气泡粒径小且均匀，在气浮池中上升速度较慢，对气浮池扰动较小。
③设备和流程比较简单，维护管理方便。
正因为加压溶气气浮工艺具有如上特点才能使它成为当今应用最广泛的一种气浮方法。
其中回流加压溶气气浮装置通常由以下部分组成。
(1)空气供给及空气饱和设备这部分的作用就是在一定的压力下，将供给的空气溶于水中，以提供废水处理所要求的溶气水。
这一部分主要是由以下部分俎戍：①加压水泵：作用是提供压力水；②溶气罐：作用是使水与空气充分接触，加速空气溶解，并在其中形成溶气水；③空气供给设备：作用提供制造溶气水所需要的空气，该设备的形式主要取决于溶气方式，通常采用空压机为空气供给设备。
(2)溶气水减压释放设备这一部分设备的作用是：将压力溶气水减压后迅速将溶于水中的空气以微小气泡的形式释放出来。
在实际生产中常用的减压释放设备为减压阀和专用释放器等。
(3)气浮池这部分设备的作用是使释放的微气泡与废水充分接触，并形成气浮体，完成水与杂质的分离过程。
(4)处理水回流装置固流式加压溶气气浮系统的流程如图1所示三、实验设备与仪器(1)加压溶气气浮装置，如图2所示；(2)空压机，水泵；(3)转子流量计；(4)止回阀，减压阀；(5)废水水箱及回流水箱；(6)搅拌器；四、实验用废水水样(自配造纸废水)五、实验操作步骤(1)向回流水箱及气浮池中注入清水至有效水深90％左右。
(2)将待处理废水样加入到废水水箱中，并测定原水中SS。
(3)打开空压机向溶气罐内压缩空气至0.3MPa左右(或压缩大约5％左右空气量)。
(4)打开水泵，向溶气罐内送入压力水，在0.3-0.4MPa压力下，将气体溶于水中，形成溶气水，此时，进水流量可控制在2—4L/min左右，进气流量可以为0.1—0.2L/min。
(5)待溶气罐中液位升至溶气罐中上部时，缓慢打开溶气罐底部出水阀，出水量与溶气罐压力水进水量相对应。
(6)经加压溶气的水在气浮池中释放并形成大量微小气时，再打开废水进水阀门，废水进水量可按4—6L/min控制。
(7)浮渣由排渣管排至下水道，处理水可排至下水道也可部分回流至回流水箱。
(8)测出水SS值。
六、实验敷据及结果整理计算SS去除率EE=（C0—C）/C0 X100％式中·Co——废水SS值(mg/L)；C——处理水SS（mg/L)。
七，思考题(1) 简述气浮法的含义及原理。
(2)筒述加压溶气气浮装置的组成及各部分作用?附：操作步骤：一、启动空压机二、充水：开V1、V2、V05，并V02、V3、V7、V5、V6，按电磁阀1。
当复合水箱高水位时，关V05，按泵1，向气浮池充水，当水位达一半高度时，按急停按钮关泵，再次按电磁阀1，向复合水箱充水。
三、调节废水：污水箱中先后加入污水（混匀）及混凝剂。
四、关V9,开V4、V10、V03、V04,V3开一半，按泵1启动水泵.调V2及液体减压阀，使溶气罐进水，流量为180～250L/h，压力为0.3～0.4MPa，当液体充至溶气罐高度的一半时，开电磁阀2，调节气体稳压阀（0.25MPa）；通过V3、V2调节溶气罐水位稳定在1m。
（停10分钟）按泵2调节V04,控制流量240～360L/h五、启动气浮刮泥机，取水样六、结束本实验，清污水箱，关水、电总阀。
注意：排水时，先开V5(溶气排气阀)，排掉罐内气体后才能打开V7(溶气排气阀)！！！之后再打开V6、V8、V02、V9。