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-300m）L6 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=1m（g 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

投药量（mg/L、Kg/Km3）配制混凝剂溶液的浓1mL混凝剂溶液投加到1L 原

度（mg/L）水中的浓度（mg/L）

1～10 1 1

10～50 10 10

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。

2、根据形成矾花所用的最小投加量来确定 6 个模拟投药量

①确定形成矾花所用的最小投加量，在烧杯中加入200mL原水，慢速搅拌，每次增

加0.5mL混凝剂溶液投加量，直至出现矾花为止，这时的混凝剂溶液量作为形成矾花的

最小投加量。

②根据得出的形成矾花最小混凝剂投加量，来确定混凝实验 6 个原水杯的模拟投药量。假如形成矾花最小混凝剂投加量为3mg/L,则取其1/4 （即约1mg/L）作为1 号杯的

混凝剂投药量，取其 2 倍（即6mg/L）作为6 号杯的投药量，用依次增加投加量相等的

方法求出2-5 号烧杯混凝剂投药量，即2-5 号原水杯的投加量分别为2mg/L、3mg/L、4mg/L、5mg/L。

四、搅拌试验步骤

1、取10L 原水，检测其浑浊度、pH值、水温等，并做好记录。

2、将原水充分混匀，6 个原水杯分别注入1L 原水，将原水杯置于搅拌机相应位置。

3、根据6 个模拟投药量（mg/L），计算出需要量取混凝剂溶液的体积(mL)。若投药

量在10mg/L以内，建议使用浓度为1mL=1mg的混凝剂溶液。

原水杯号 1 号 2 号 3 号 4 号 5 号 6 号

模拟投药量（mg/L）1mg/L 2mg/L 3mg/L 4mg/L 5mg/L 6mg/L

1mL=1mg混凝剂投药体积1mL 2mL 3mL 4mL 5mL 6mL

1mL=10mg混凝剂投药体积0.1mL 0.2mL 0.3mL 0.4mL 0.5mL 0.6mL

4、用刻度吸管分别向1～6 号投药试管加入 1 mL=1mg的混凝剂溶液1mL、2mL、3mL、4mL、5mL、6mL，并加入蒸馏水至10mL使每支试管中的药液体积一致。

5、编制搅拌试验程序

混凝搅拌实验分为快速混合、慢速絮凝（反应）及沉淀三个过程。混合过程是使混

凝剂与原水充分混合均匀，要求水流紊动剧烈并快速完成。可参考生产工艺参数设置搅

拌机转速和搅拌时间，一般设置转速为150转/ 分钟～200 转/ 分钟，搅拌时间为 1 分钟～

3 分钟。

絮凝过程是混合均匀的混凝剂与水中的胶体颗粒相互碰撞、絮凝，逐渐形成絮凝体（矾花）的过程，要求搅拌强度或水流速度随着絮凝体的成长而逐渐降低，以避免形成

的絮凝体（矾花）被打碎。一般设置转速为40 转/ 分钟～50 转/ 分钟，搅拌时间为15

分钟～20 分钟。

沉淀是混凝剂与原水中胶体形成的使絮凝体下沉的过程，静止沉淀时间一般为15

分钟～20 分钟。

6、启动编制好的搅拌试验程序，例如搅拌试验程序为：自动加药；160 转/ 分钟、1 分钟；50 转/ 分钟、15分钟；静止20 分钟。启动程序后，药液即自动加入 6 个原水杯

中（此时快速用蒸馏水冲洗投药试管并将冲洗水倒入原水杯，以使试管内的药液完全投

加的原水杯中），并按程序执行搅拌。在搅拌过程中，注意观察每个原水杯中絮凝体（矾花）形成的过程、状态，并做好记录。

7、搅拌试验程序结束后，水样静止20 分钟，分别取上清液（沉淀水）于 6 个收集

瓶中。然后分别检测其浑浊度、pH值等，并做好记录。

8、根据混凝试验数据绘制混凝试验曲线，以混凝试验沉淀水浑浊度为横坐标、投

药量为纵坐标绘制出浑浊度- 投药量关系曲线。

9、选取混凝沉降速度最快、絮凝体结构最好、投药量最小、沉淀水浊度最低的，

作为该原水条件下最佳混凝剂投药量，提供生产运行人员参考使用。