混凝实验

1实验目的

1.学会求得最佳混凝条件（包括投药量`ph值）的基本方法；2.加深对混凝理论的理解。

2实验原理

分散在水中的胶体颗粒带有电荷，同时在布朗运动及其表面水化膜作用下，长期处于稳定分散状态，不能用自然沉淀法去除，致使水中这种含浊状态稳定。向水中投加混凝剂后，由于（1）能降低颗粒间的排斥能峰实现胶粒“脱稳”；（2）同时也能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，最终沉淀从水中分离出来。 由于各种原水有很大差别，混凝效果不尽相同，混凝剂的混凝效果不仅取决于混凝剂投加量，同时还取决于水的ph值，水流速度梯度等因素。

3实验仪器及试剂

3.1实验设备、装置

（1）混凝实验装置 1台 （2）cod消解仪 1台 （3）酸度计 1台 （4）烧杯（500mL ） 16个 （5）烧杯（100mL ） 8个 （6）移液管(1mL、2mL、5mL、10mL ) 各6支 （7）容量瓶 250 mL 10个

混凝实验装置主要是实验搅拌机，如图所示，搅拌机上装有电机的调整设备，电源采用稳压电源。

1—电机；2—烧杯；3—搅拌机；4—传动齿轮

实验搅拌装置示意图

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3.2实验试剂

（1）精制硫酸铝 10g/L （2）三氯化铁 10g/L （3）聚合氯化铝 10g/L （4）HCl（化学纯） 10% （5）NaOH 10% （6）聚丙烯酰胺 1g/L

4实验条件及步骤

4.1最佳混凝剂选择

（1）确定原水特征，即测定水样浊度、pH和温度。

（2）确定能形成矾花的最小混凝剂量。其方法是：在用快速搅拌的上述4个400mL原水的烧杯中分别加入FeCl3、聚合氯化铝Al2(SO4)3和聚丙烯酰胺，逐次增加0.5mL的混凝剂投加量，直至出现矾花，这时的混凝剂投加量作为最小混凝剂的投加量。

将实验步骤（1）~（2）的实验结果填入表1。 4.2最佳投加量确定

根据实验4.1确定的最佳混凝剂的最少投加量。

（1）用6个500ml的烧杯，分别放入400ml原水，置实训搅拌机平台上。

（2）根据实验4.1步骤2得出的形成矾花最小混凝剂投加量，依次依照实验4.1投加量的50%，100%，125%，150%，200%，300%剂量，把混凝剂分别加入1-6号烧杯中。 （3）启动搅拌机，快速搅拌（约300r/min）半分钟，中速搅拌（约150r/min）6min，慢速搅拌（约70r/min）10min。若用污水进行混凝搅拌，速度可适当放慢。

（4）关闭搅拌机，静止沉淀10min，用50mL注射针筒抽出烧杯中的上清液（约30mL）放入200mL烧杯内，立即用浑浊仪测定水的浊度。

将实验步骤（2）~（4）的实验记入表2中，由此可得出浊度最小的混凝剂剂量记为投加量的最佳选择。

4.3最佳pH确定方法

（1）用6只500mL的烧杯放入400ml的原水，置搅拌机上。

（2）调整原水的pH。用移液管依次在1#、2#、3#、中加入1.5mL、1mL、0.5mL10%浓度的盐酸；在4#、5#、6#加入0.1 mL、0.4 mL 、0.7 mL浓度为10%的NaOH。

（3）启动搅拌机，快速搅拌0.5min，转速约300r/min，随后停机，从每只烧杯中取50mL

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水样放入100ml烧杯中，依次测pH。

（4）用移液管依次向烧杯中加入上述所选的最佳混凝剂，投加剂量按上述混凝剂的最佳投加量来确定。

（5）启动搅拌机，快速搅拌半分钟，转速约300r/min；中速搅拌6min，转速约150r/min；慢速搅拌10min后停机，转速约70r/min。

（6）关闭搅拌机静置10min后，用50mL注射针管抽出烧杯中的上清液（约30mL）放入200mL烧杯中，立即用浑浊仪测定浊度。

将上述实验步骤（1）~（6）的实验结果记入表3中，由此可确定最佳pH。

注意事项：

（1）在最佳投药量、最佳pH实验中，向各烧杯加药剂时尽量同时投加，避免因时间间隔较长各水样加药后反应时间长短相差太大而导致混凝效果悬殊。

（2）在最佳pH实验中，用来测定pH的水样，仍倒入原烧杯中。

（3）在测定沉淀水的浊度，用注射针筒抽吸清液时，不要搅动底部沉淀物，并尽量减少各烧杯的抽吸时间。

5实验数据及处理

5.1最佳混凝剂实验结果整理

实验日期： 2011 年 9 月 29 日 表1

项目 原水污染物浓度 混凝剂 硫酸铝 三氯化铁 3.5 1 0.698 2 0.696 3 0.700 平均 0.698 原水温度 聚合氯化铝 3 1 0.692 2 0.693 3 0.693 平均 0.693 原水ph 聚丙烯酰胺 4 1 0.001 2 0.001 3 0.002 平均 0.001 矾花形成时混凝剂投加量ml 6 矾花形成过程描述 剩余污染物浓度 1 0.723 2 0.724 3 0.723 平均 0.723

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5.2最佳投药量实验结果整理 表2 水样编号 混凝剂加入量ml 剩余污染物浓度 1 2 3 平均 1 1.5 0.006 0.007 0.008 0.007 2 3 0.010 0.009 0.009 0.009 3 3.75 0.014 0.015 0.015 0.015 4 4.5 0.010 0.010 0.011 0.010 5 6 0.005 0.005 0.005 0.005 6 9 0.016 0.016 0.017 0.016 以沉淀水浊度为纵坐标，混凝剂加注量为横坐标，绘出浊度与药剂投加量的关系曲线，并从图上求出最佳混凝剂投加量。

5.3最佳pH实验整理

表3 水样编号 盐酸 烧碱 水样 混凝剂加入量ml 剩余浊度 1 2 3 平均 0.730 0.731 0.732 0.731 0.917 0.919 0.922 0.919 0.144 0.145 0.147 0.145 1 3.03 —— 2 3.19 —— 3 3.95 —— 6 0.032 0.034 0.034 0.033 0.020 0.018 0.018 0.019 0.071 0.070 0.070 0.070 4 —— 7.81 5 —— 8.36 6 —— 8.54 以沉淀水浊度为纵坐标，水样pH为横坐标绘出浊度与pH的关系曲线，从图上求出所投加混凝剂的混凝最佳pH及其适用范围。

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