微污染水源处理实验报告文档

2020

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环境实验报告

摘要：为了加深对混凝理论的理解，掌握混凝剂的特性，决定针对微污染水源处

理方面进行设计性实验，我们采用了AL2(SO4)3混凝剂，对于我们所取的麓湖水样来说，其最佳投药量为50mg/L，最佳适用范围为40mg/L~60mg/L。而混凝效果受以下因素影响：（1）废水性质的影响（2）共存杂质的种类和浓度（3）混凝剂的影响。水的胶体杂质浓度、PH值、水温及共存杂质等都会不同程度地影响混凝效果。投药量最大时，混凝效果并不一定是好的。因为当铝盐投药量超过一定限度时，会产生“胶体保护”作用，使脱稳胶粒电荷变号或使胶粒被包卷而重新稳定。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。

关键词：混凝、混凝剂AL2(SO4)3、矾花、浊度、投药量、PH。

一、实验目的及意义

1、要求认识几种混凝剂，掌握其配制方法。

2、观察混凝现象，从而加深对混凝理论的理解。

3、认识混凝理论对微污染水源处理的重要意义。

二、水样水质、仪器设备及药品

水样水质：取至汾河的微污染水，水温属于常温水，浊度>10。

仪器设备：1000ml量筒2个；1000ml烧杯6个；100ml烧杯2个；10ml移液管

2个；2ml移液管1个；医用针筒1根；洗耳球1个；光电浊度仪1台；六联搅拌器1台。

药品：AL2(SO4)3。

三、实验原理

水中粒径小的悬浮物以及胶体物质，由于微粒的布朗运动，胶体颗粒间的静电斥力和胶体表面的水化作用，致使水中这种含浊状态稳定。

向水中投加混凝剂后，由于如下原因：①能降低颗粒间的排斥能峰，降低胶粒的δ电位，实现胶粒的“脱稳”；②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。

四、实验步骤

实验方法：变速混凝搅拌器混凝实验实验步骤如下：

（1）到麓湖取水样。

（2）认真了解ZR4-6型混凝试验搅拌器的使用方法。

（3）用1000mL量筒取6个水样至6个1000mL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)30.5、1.5、2.5、3.0、3.5、4.0mL(所配给的AL2(SO4)3的浓度c为20g/L)。

（5）将第一组水样置于ZR4-6型混凝试验搅拌器下（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。

（6）开动机器，在第一次自动加药后，用蒸馏水冲洗加药试管两次。（7）混凝实验搅拌器以500r/min的速度搅拌30s，150r/min速度搅拌5min，80r/min的速度搅拌10min。

（8）搅拌过程中，观察并记录“矾花”形成的过程，“矾花”外观、大小、密实程度等。

（9）搅拌过程完成后，停机，静沉15min，观察并记录“矾花”沉淀的过程。（10）第一组6个水样，静止15min后，用医用针筒取出约的上清液，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 2.5、2.7、2.9、3.1、3.3、3.5mL的浓度c为20g/L的AL2(SO4)3。重复以上实验步骤。

五、原始数据记录

实验中各个指标的测定数据记录表

六、数据处理及结果实验过程的观察记录表

七、对结果的分析、讨论及改进设想

1、根据混凝曲线图确定药剂的最佳投药量和最佳适用范围。

答：根据混凝曲线图确定药剂的最佳投药量为50mg/L，最佳适用范围为40

mg/L~60mg/L。

2、混凝剂AL2(SO4)3的特点、主要优缺点。

答：当PH<3时，简单水合铝离子[Al(H2O6)]3+可起压缩胶体双电层作用，在PH

＝4.5～6.0范围内（视混凝剂投量不同而异），主要是多核羟基配合物对负电荷胶体起电性中和作用，凝聚体比较密实；在PH＝7～7.5范围内，电中性氢氧化铝核物[Al(OH)3]n可起吸附架桥作用，同时也存在某些羟基配合物的电性中和作用。天然水的PH值一般在6.5~7.8之间，铝盐的混凝作用主要是吸附架桥和电性中和，两者以何为主，决定于铝盐投加量，当铝盐投加量超过一定限度时，会产生“胶体保护”作用。

优缺点：精制硫酸铝杂质含量小，价格较贵；粗制硫酸铝杂质含量多，价格

较低，但质量不稳定，增加了药液配制和废渣排除方面的操作麻烦。采用固态硫酸铝的优点是运输方便，但制造过程多了浓缩和结晶工序。如果水厂附近就有硫酸铝制造厂，最好采用液态，这样可节省浓缩、结晶的生产费用。硫酸铝使用方便，但水温低

时，硫酸铝水解较困难，形成的絮凝体比较松散，效果不及铁盐混凝剂。

3、在混凝实验中应注意哪些操作方法，对混凝效果有什么影响？答：在混凝实验中应注意的操作方法及其对混凝效果的影响如下：

1）在混凝实验中量取水样时应先搅拌均匀，并且一次量取，以此来减少取样浓度上的误差；

2）移取药液时应尽量做到精确。加药量在药液少时，要掺点蒸馏水摇匀，以免沾在试管上的药液过多，影响投药量的精确度；

3）在自动加药后，要有蒸馏水冲洗加药的试管两次，以确保投药量的精确，而且冲洗的速度要快，因为搅拌时间是有限定的，这一系列的程序也是有一定要求并事先已设定好的，速度快才不会影响实验的顺利进行；

4）移取烧杯中的沉淀水上清液时，要用相同的条件取上清液，不要沉下去的矾花搅拌起来，以确保所测浊度的精确性。

八、结论一、根据实验结果以及实验中所观察到的现象，简述影响混凝效果的几个主要因素。

答：根据实验结果以及实验中所观察到的现象，影响混凝效果的主要因素有：

1、水温影响原因：（1）混凝剂的水解速度慢，生成的絮凝体细而松，强度小，不易沉。

（2）低温水的粘度大，颗粒沉降速度降低，而且颗粒之间