水处理工程实验

G
p
V
式中: P—搅拌功率（J/s）； μ—水的粘度（Pa·s）； V—被搅动的水流体积（m3）；
本实验G值可直接由搅拌器显示板读出。
三、实验设备
1. 六联搅拌机 2. 转速表（用于校正搅拌机的转速）； 3. 温度计一支 4. 1000mL量筒一个，1mL吸管2只； 2mL 吸管1
只；5mL吸管一只 5. 酸度计； 6. 光电浊度仪。
3、最佳pH的确定
（1）用6只1000ml的烧杯，分别取800ml 的原水，将装有原水的烧杯置于混凝仪上。
（2）调整原水pH值，用移液管依次向1、2 和3号装有原水的烧杯中加入2.5、1.5和 1.0ml HCl, 再向4、5、6号装有原水的烧 杯中分别加入0.2、0.7和1.2ml NaOH.
（3）启动搅拌机，快速搅拌300r/min, 0.5min, 随后停机，从每只烧杯中取50mL 水样，依次用pH仪测定各水样的pH值， 记录在表3中。
四Hale Waihona Puke Baidu实验水样
各组自定实验水样。 水样参考：自配水（高岭土悬浊液）、生活污水、河水等
五、实验药剂
• 精制硫酸铝Al2(SO4)3·18H2O溶液（10g/L）； • 氯化铁FeCl3·6H2O溶液（10g/L）； • 聚丙烯酰胺PAM溶液（助凝剂）； • 浓度为10%的HCl溶液（化学纯）； • 浓度为10%的NaOH溶液（化学纯）。
有 合成 化乙烯（PEO）
机
两性型：
使用极少
天然 淀粉、动物胶、树胶、甲壳素等
微生物絮凝剂
3. 混凝效果主要影响因素
（1）pH
如果pH值过低（小于4），则混凝剂水解受到限 制，其化合物中很少有高分子物质存在，絮凝作 用较差。如果pH值过高（大于9-10），它们就 会出现溶解现象，生成带负电荷的络合离子，也 不能很好地发挥絮凝作用。
2. 混凝剂的种类
铝系
硫酸铝 明矾
适宜 pH：5.5~8
聚合氯化铝（PAC）
无 机
铁系
聚合硫酸铝（PAS） 三氯化铁 硫酸亚铁
适宜 pH：5~11，但腐蚀性强
硫酸铁（国内生产少）
聚合硫酸铁
聚合氯化铁
阳离子型：含氨基、亚氨基的聚合物 国外开始增多，国内尚少
阴离子型：水解聚丙烯酰胺（HPAM）
人工 非离子型：聚丙烯酰胺（PAM），聚氧
水处理工程实验
全向春
第一部分 必做实验
• 混凝实验（1.0） • 活性炭吸附实验(1.0)
实验一 混凝
一、实验目的 1. 了解混凝的现象及过程，净水作用及影响混
凝的主要因素； 2. 学会求水样最佳混凝条件（包括投药量、pH
值、水流速度梯度）的基本方法； 3. 了解助凝剂对混凝效果的影响。
二、实验原理 1. 混凝原理
（6）根据测得的浊度确定最佳混凝剂量。
2．确定混凝剂的最佳投加量
（1）用6支1000ml的烧杯，分别取800mL原水， 将装有原水样的烧杯置于混凝仪上。
（2）采用实验1中选定的最佳混凝剂，按不同的投 量（依次按25％～100％的剂量）分别加入到 800ml原水样中，利用均分法确定此组实验的6 个水样混凝剂的投加量，并记录表2中。
（4）用移液管依次向装有原水的烧杯中加 入相同剂量的混凝剂，投加剂量照最佳 投药量实验中得出的最佳投加量而确定。
（5）启动搅拌机，快速搅拌300r/min, 0.5min, 中速搅拌150r/min, 慢速搅拌 70r/min, 10min, 停机。
（6）静止15min, 用200mL 注射筒抽出烧 杯中的上清液150mL放入200mL 烧杯中， 同时用浊度仪测定剩余水的浊度，每只 水样测3次，记录在表3中。
硫酸铝去除水中浊度时，最佳pH范围为6.5～7.5； 三价铁盐，最佳pH范围在6.0～8.4。
高分子混凝剂受pH值影响较小。
（2）水流速度梯度G
• 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。在混凝搅拌实验中，水流 速度梯度G值可按下式计算：
本实验提供较高浓度的混凝剂和助凝剂，各组可根据自 己实验要求进行稀释。
七、实验操作步骤
1．混凝剂的确定
在硫酸铝、三氯化铁、聚丙烯酰胺三种混凝剂中， 确定一种最佳混凝效果的混凝剂。
（1）确定原水特征，即测定原水的浊度、温度、pH 值，记录在表1中。
（2）用三只1000mL的烧杯，分别取200mL原水， 将装有原水的烧杯置于混凝仪上。
九． [实验数据整理]
1. 以投药量为横坐标，以剩余浊度为纵坐 标，绘制投药量－剩余浊度曲线，从曲线 上求得不大于某一剩余浊度的最佳投药量 值。
（3） 启动搅拌机，快速搅拌约300r/min, 0.5min, 中速搅拌约150r/min, 5min, 慢速搅拌约70r/min, 10min.
（4）搅拌过程中，注意观察“矾花”的形成过程。
（5） 停止搅拌，静止沉淀15min, 然后用200ml 注射针筒分别抽出6个烧杯中的上清液，同时用 浊度仪测定水中的剩余浊度，记录在表2中。
电位：决定了胶体 的聚集稳定性 一般粘土电位＝-
15~-40mV 细 菌 电 位 ＝ -30~-
70mV
(1)压缩双电层
根据DLVO理论，加入电解质对胶体进行脱稳。
电解质加入――与反离子同电荷离子――压缩 双电层――电位――稳定性――凝聚
(2)吸附-电性中和
这种现象在水处理中出现的较多。
（烯3）酰分胺别，向并3每支次烧加杯1中.0加m入L,F同eC时l3进、行Al搅(S拌O（4)3中、速聚丙 150r/min, 5min），直到其中一个试样出现钒花， 观察钒花的大小及松散密实程度，将观察到的钒花 情况及每个试样中混凝剂的投加量数据记录在表1 中。
（4）停止搅拌，静止15min。
（5） 用200ml注射器每次汲取水样杯中上清液 130ml(够测浊度、pH即可)，测三个水样的浊 度。并记录在表1中。
指胶核表面直接吸附带异号电荷的聚合离子、 高分子物质、胶粒等，来降低电位。在铝盐 混凝剂的过程中，水解的多核羟基络合物主要 起吸附电性中和作用。在水处理中由水合的 Al3+产生的单纯的压缩双电层作用甚微。
(3)吸附架桥 指高分子物质和胶粒，以及胶粒与胶粒之 间的架桥.
(4)网捕或卷扫 金属氢氧化物在形成过程中对胶粒的网捕, 小胶粒与大矾花发生接触凝聚.