实验二--混凝沉淀实验

实验二混凝沉淀实验一、实验目的1、观察混凝现象及过程，了解混凝的净水机理及影响混凝的主要因素；2、学会求天然水体最佳混凝条件（包括投药量和pH值）的基本方法。二、实验原理胶体颗粒带有一定电荷，它们之间的电斥力是胶体稳定性的主要因素。胶体表面的电荷值常用电动电位ξ表示，又称为Zeta电位。Zeta电位的高低决定了胶体颗粒之间斥力的大小和影响范围。一般天然水中的胶体颗粒的Zeta电位约在-30mV以上，投加混凝剂之后，只要该电位降到-15mV左右即可得到较好的混凝效果。相反，当Zeta电位降到零，往往不是最佳混凝状态。投加混凝剂的多少，直接影响混凝效果。水质是千变万化的，最佳的投药量各不相同，必须通过实验方可确定。在水中投加混凝剂如A12（SO4）3、FeCl3后，生成的AI（lIl）、Fe（III）化合物对胶体的脱稳效果不仅受投加的剂量、水中胶体颗粒的浓度、水温的影响，还受水的pH值影响。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。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。（具体计算见有关教材，本实验项目不考虑该影响因素）三、实验设备及药剂1、天印湖湖水2、六联搅拌机（附2000mL烧杯）3.、pH计4、温度计5.、浊度仪6.、浓度为10g/L的氯化铁（FeCl3·6H20）溶液7.、浓度为10％的HCl溶液8、浓度为10％的NaOH溶液四、实验步骤本实验分为最佳投药量和最佳pH值两部分。在进行最佳投药量实验时，先选定一种搅拌速度和pH值，求出最佳投药量。然后按照最佳投药量求出混凝最佳pH值。1、最佳投药量实验步骤（1）用6个1000mL的烧杯，分别放入1000mL原水，放置在实验搅拌机平台上；（2）确定原水特征，即测定原水浊度、pH值、温度；（3）确定形成矾花所用的最小混凝剂量。方法是通过慢速搅拌烧杯中200mL原水，并每次增加0.5mL混凝剂投加量，直到出现矾花为止。这时的混凝剂量作为形成矾花的最小投加量；（4）确定实验时的混凝剂投加量。根据步骤3得出的形成矾花的最小混凝剂投加量，取其1/4作为1号烧杯的混凝剂投加量，取其2倍作为6号烧杯的混凝剂投加量，用依次增加相等混凝剂投加量的方法求出2—5号烧杯的混凝剂投加量，把混凝剂分别加入到1—6号烧杯中；（5）将6个水样放在搅拌叶片下，保持各烧杯中各叶片的位置相同，将搅拌机开关扳到相应的档位，启动搅拌机。搅拌过程中，注意观察并记录矾花形成的过程、矾花大小、密实程度；（6）关闭搅拌机，静置沉淀15min，用50mL注射管抽出烧杯中的上清液放入200mL烧杯内，测定其浊度及pH值，并对测定结果进行记录。2、最佳pH值实验步骤（1）用6个1000mL的烧杯，分别放入1000mL原水，放置在实验搅拌机平台上；（2）确定原水特征，即测定原水混浊度、pH值、温度。本实验所用原水和最佳投药量实验时相同；（3）调整原水的pH值，使1—6号烧杯水样的pH值分别等于3、5、7、8.5、10、11(注意搅拌均匀)；（4）用移液管向各烧杯中加入相同剂量的混凝剂（投加剂量按照最佳投药量实验中得出的最佳投药量而确定）；（5）将6个水样放在搅拌叶片下，保持各烧杯中各叶片的位置相同，将搅拌机开关扳到相应的档位，启动搅拌机。搅拌过程中，注意观察并记录矾花形成的过程、矾花大小、密实程度；（6）关闭搅拌机，静置沉淀15min，用50mL注射管抽出烧杯中的上清液放入200mL烧杯内，测定其浊度及pH值，并对测定结果进行记录。五、实验结果整理1、最佳投药量实验结果整理（1）把原水特征、混凝剂投加情况、沉淀后的剩余浊度记录于表二中（2）以上清液的浊度为纵坐标、混凝剂投加量为横坐标，绘出剩余浊度与混凝剂投加量关系曲线，并从图上求出最佳混凝剂投加量。表6-1最佳混凝剂投加量实验记录实验小组：实验日期：水样名称：原水水温：原水浊度：原水pH：混凝剂种类、浓度：水样编号123456混凝剂投加（mg/L）矾花形成时间（min）沉淀后的pH值沉淀水浊度（度）12平均废水中能形成矾花的近似最小混凝剂量/mL，即（mg/L）。2、最佳pH值实验结果整理（1）把原水特征、混凝剂投加量、酸碱投加情况、沉淀后的剩余浊度记录于表三中；（2）以上清液的浊度为纵坐标、水样pH值为横坐标，绘出剩余浊度与pH值关系曲线，并从图上求出所投加混凝剂剂量的混凝最佳pH值及其适用范围。表6-2最佳pH值实验记录实验小组：实验日期：水样名称：原水水温：原水浊度：原水pH：混凝剂种类、浓度：水样编号123456HCl投加量（mL）NaOH投加量（mL）pH值混凝剂投加量（mL）沉淀水浊度（度）12平均六、思考题1、为什么最大投药量时，混凝效果不一定好？2、本实验与水处理实际情况有哪些差别？如何改进？