混凝沉淀实验

实验项目名称：混凝沉淀实验

（所属课程：水污染控制工程）

院系：专业班级：姓名：学号：

实验日期：实验地点：合作者：指导教师：

本实验项目成绩：教师签字：日期：

一、实验目的

(1)观察混凝现象及过程，了解混凝的净水机理及影响混凝的重要因素。

(2)确认某水样的最佳投药量及其相应的pH值。

(3)测定计算反应过程的G值和GT值，是否在适宜的范围内。

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。向水中投加混凝剂能提供大量的正离子，压缩胶团的扩散层，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，把这些分子排挤除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ξ电位，有可能是水化作用减弱，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。即使ξ电位没有降低或减低不多，胶粒不能相互接触，通过高分子连状物媳妇叫李，也能形成絮凝体。

投加了混凝剂的水中，胶体颗粒脱稳后相互聚结，逐渐变成大的絮凝体。这时，水流速度梯度G值的大小起着主要的作用，具体计算见有关教材。

三、实验设备与试剂

(1)无极调速六联搅拌机1台。

(4)秒表1块。

(5)1000mL量筒1个。

(6)1mL，2mL，5ml,10mL移液管各1支。

(7)200mL烧杯1个，吸耳球等。

(8)1000mL烧杯6个。

(9)10%Al

2(SO

4

)

3

溶液500mL。

(10)实验用原水（配制）。

(11)注射针筒。

(12)10%的NaOH溶液和10%HCl溶液500mL各一瓶。

四、实验步骤

(2)1000mL量筒量取6份水样至6个1000mL烧杯中，另量取200mL水样放在200mL的烧杯中。

(3)水的pH值。

(4)确定在原水中能形成矾花的近似最小混凝剂量。方法是将搅拌机开关扳到手动位置，慢速搅拌烧杯中200mL的原水，用移液管每次增加0.5mL的混凝剂直至出现矾花为止。这时的混凝剂量作为形成矾花的最小投加量。

(5)确定实验时的混凝剂投加量。根据步骤（4）得出的形成矾花的最小投加量，取其1/4作为1号烧杯的混凝剂投加量，其2倍作为6号烧杯的混凝剂的投加量。用依次增加混凝剂量相等的方法求出2-5号烧杯混凝剂投加量。把混凝剂移到与烧杯号相对应的搅拌机投药试管中。

(6)将6个水样放在搅拌叶片下，保持个烧杯中各叶片的位置相同，将搅拌机开关扳倒自动位置，启动搅拌机。转动试管架转轴将混凝剂加入所对应的烧杯中。快速搅拌（120-150r/min）3min；慢速搅拌（40-80r/min）20min。

(7)搅拌过程中，注意观察并记录矾花形成的过程、矾花大小、密实程度。

(8)搅拌过程完成后，轻轻提起搅拌叶片（注意不要再搅拌水样）。静置15min，并观察记录矾花沉淀情况。

(9)沉降时间到达后，用注射器分别抽出个烧杯中的上清液，并测其PH值。

五、实验结果整理

(1)把原水特征、混凝剂投加情况、沉淀后的水样PH值记入表格。

（3）以沉淀后水样PH值为纵坐标，混凝剂加注量为横坐标，绘出PH值与投药量曲线，分析其规律性。

(5)实验记录参考格式

快速搅拌转速：134r/min 慢速搅拌转速：48r/min

混凝剂名称:Al

2(SO

4

)

3

〃18H

2

O 混凝剂浓度：10%

原水PH值：7.53

废水中能形成矾花的近似最小混凝剂量:3mL 相当于2.92×10-3(mg/L) (6)实验结果记入表4-1-1.

表4-1-1 混凝沉淀实验记录

水样编号

1

2 3 4 5 6 投药量

mL 0.75 1.80 2.85 3.90 4.85 6.00

mg/L

2.92×10-4 7.01×10-4 1.11×10-3 1.52×10-3 1.93×10-3 2.34×10-3 矾花沉淀情况 很差 差 良 优 中 及格 沉淀后PH 值

6.94

6.45

6.07

5.45

4.55

4.23

012345

6780

2

46

8

V/ml

p H

六、注意事项

(1)电源电压要稳定，如有条件，应配用一台稳压装置。

(2)取水样时，所取水样要搅拌均匀，要一次量取以尽量减少所取水样浓度上的差别。 (3)移取烧杯中沉淀水上层清夜时，要在相同条件下取上层清夜，不要把沉淀下去的矾花搅起来。

七、思考题

(1)为什么最大投药量时，混凝效果不一定好？

(2)当无六联搅拌机时，试利用0.618法设计测定最佳PH 值实验过程。