混凝实验报告

混凝实验报告/正交设计

一、实验目的

1、通过实验，观察混凝现象，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

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。

水中的胶体颗粒，主要是带负电的粘土颗粒。胶体间静电斥力、胶粒的布朗运动以及胶粒表面水化作用的存在，使得它具有分散稳定性。混凝剂的加入，破坏了胶体的散稳定性，使胶粒脱稳。同时，混凝剂也起吸附架桥作用，使脱稳后的细小胶体颗粒，在一定的水力条件下，凝聚成较大的絮状体（矾花）。由于矾花易于下沉，因此也就易于将其从水中分离出去，而使水得以澄清。

由于原水水质复杂，影响因素多，故在混凝过程中，对于混凝剂品种的选用和最佳投药量的决定，必需依靠原水和混凝实验来决定。混凝实验的目的即在于利用少量原水、少量药剂。

三、实验仪器及设备

1. 1000 ml烧杯1只

2. 500 ml矿泉水瓶6只

3. 100 ml烧杯2只

4. 5 ml移液管1只

5. 400 ml烧杯2只

6. 5ml量筒1台

7. 吸耳球1个

8. 温度计（0-50℃）1只

9. 100 ml量筒1个

10. 10 ml;量筒1只

四、实验试剂

本实验用三氯化铁作混凝剂，配制浓度2g/L，800ml；以阴型聚丙烯酰胺为助凝剂，配制浓度0.05g/L，500 ml。三氯化铁用量2g，阴离子聚丙烯酰胺用量0.0250 g

五、实验步骤

（一）配置药品

1、用台秤称取2g三氯化铁，溶解，配置1000 ml，三氯化铁配制浓度2 g/L；用电子天平称取0.05g阴离子聚丙烯酰胺，溶解，配置1000 ml，阴型聚丙烯酰胺配制浓度0.05 g/L。

2、测定原水特征。

（二）混凝剂最小投加量的确定

1、取6个500 ml瓶子，分别取400 ml原水。

2、分别向烧杯中加入氯化铁，每次加入1.0 ml，同时进行搅拌，直至出现矾花，在表1中记录投加量和矾花描述。

3、停止搅拌，静止10min。

4、根据矾花描述确定最小投加量A。

（三）混凝剂的最佳投加量的选择

1、用6个500 ml瓶子，分别取400 ml原水。

2、将混凝剂按不同投量（按4/6A~9/6A的量）分别加入到400 ml原水样中，利用均分法确定此组实验的六个水样的混凝剂投加量，记录在表2中。

3、搅拌，搅拌过程中，注意观察矾花的形成过程。

4、停止搅拌，静止沉淀10 min，记录矾花描述。

5、根据矾花描述求得B。

（四）混凝剂和助凝剂的最佳投加比例的确定

1、用6个500ml瓶子，分别取400 ml原水。

2、将混凝剂按2/3B的投量，助凝剂按不同投量（依次按1/3C~6/3C的剂量）分别加入到400 ml原水样中，利用均分法确定此组实验的六个水样的混凝剂投加量，记录在表3-1中。

3、摇匀，搅拌，搅拌过程中，注意观察矾花的形成过程。

4、停止搅拌，静止沉淀10 min，描述矾花，记录在表3-1中。

5、按1~4同样的步骤，把混凝剂投加量改为B、4/3B,数据分别记入表3-2、3-3。（五）实验数据记录

1、原水特征：温度25摄氏度，pH在6~7之间。

2、测定混凝剂的最小投加量。

表1 混凝剂最小投加量的确定

3、测定混凝剂的最佳投加量

表2 混凝剂最佳投加量的确定

4、混凝剂与助凝剂最佳投加比例的确定

表3-2 助凝剂最佳投加量的确定

六、数据处理及结果分析

分析表一知混凝剂最小投加量是18ml，相当剂量90mg/l。分析表二知混凝剂最佳投加量是18ml，相当剂量90mg/l。分析表三知助凝剂最佳投加量是0.3ml，相当剂量0.015ml。最佳投加比例是60：1。

七、试验误差分析

本实验操作时，震荡的时间不够长，没摇匀，影响了实验结果的准确性，如最小投加量的测定。另外，实验用水大颗粒悬浮物没有过滤，影响了实验的观察。今后的事件中，我组人员需更加认真负责，更加有耐心。

五、实验数据处理

1、实验记录表：

混凝沉淀实验记录

2、吸光度与投药量关系曲线：

3、本实验过程及方法设计中的确有需要加以改进之处，原因是：

改进的建议是：

六、思考题

1、影响混凝的主要因素是水温T；PH；电动搅拌器转速n；混凝剂的量；水中杂质的成分、性质及浓度。

2、混凝剂投加的量过大，效果不一定好的原因是

3、若实验有混凝剂投加量和最佳PH两个因素的变化对混凝效果应该采取正交实验设计此实验，如下表：

正交实验表

混凝剂量

（mg/L）

PH

4 5 6 7 8 9

9.0 S1 S7 S13 S19 S25 S31

22.5 S2 S8 S14 S20 S26 S32

36.0 S3 S9 S15 S21 S27 S33

49.5 S4 S10 S16 S22 S28 S34

61.5 S5 S11 S17 S23 S29 S35

75.0 S6 S12 S18 S24 S30 S36

理解：最好按三因素四水平进行正交设计。

水样编号 1 2 3 4 5 6

水样光密度0.092

温度（o C）17

PH 11.12

投药

量

mL 0.6 1.5 2.4 3.3 4.1 5.0 （mg/L）9.0 22.5 36.0 49.5 61.5 75.0 初矾花时间无4'25'' 2'20'' 1'02'' 56'' 54''

矾花沉淀情况无少量沉淀较明显较明显明显明显

沉淀后PH值10.66 10.06 9.30 8.54 7.04 6.57

吸光度A 0.117 0.103 0.083 0.073 0.028 0.030