混凝

混凝沉淀实验一、实验目的1、要求认识几种混凝剂，掌握其配制方法；2、观察混凝现象，从而加深对混凝理论的理解。二、实验原理水中粒径小的悬浮物以及胶体物质，由于微粒的布朗运动，胶体颗粒间的静电斥力和胶体表面的水化作用，致使水中这种含浊状态稳定。向水中投加混凝剂后，由于如下原因：①能降低颗粒间的排斥能峰，降低胶粒的δ电位，实现胶粒“脱稳”；②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。三、实验设备及药品按每4人一组配置数量如下：1、设备⑴1000mL量筒，2个；⑵1000mL烧杯，6个；⑶100mL烧杯，2个；⑷l0mL移液管，2个；⑸2mL移液管，1个；⑹医用针筒，1个；⑺洗耳球，1个；⑻2100P浊度仪，1台；⑼ZR4-6混凝搅拌器，1台；⑽pH计，1台。⑾温度计，1根。2、药品⑴Al2(SO4)3⑵FeCl3四、实验方法1、方法一混凝搅拌器变速混凝实验实验步骤如下：(1)认真了解ZR4--6型混凝搅拌器的使用方法。(2)用1000ml量筒取6个水样至6个1000mL烧杯中。注意：所取水样要搅拌均匀，要一次量取，以尽量减少取样浓度上的误差。(3)按10、20、30、40、50、60、70、80mg／L的量将Al2(SO4)3或FeCl3依次加入各水样中。(4)将第一组水样置于ZR4--6型混凝搅拌器下。(搅拌时间和程序已按说明书预先设定好)与此同时，按计算好的投药量，用移液管分别移取不同体积的混凝剂逐个加到加药试管中。(5)开动机器，在搅拌器第一次自动加药后，用蒸馏水冲洗加药试管2次。(6)搅拌器以500r/min的速度搅拌30s，150r/min的速度搅拌5min，80r/min的速度搅拌10min。(7)搅拌过程中，注意观察并记录“矾花”形成的过程，“矾花”形成的快慢、外观、大小、密实程度、下沉快慢等。(8)搅拌过程完成后，搅拌器自动停机，水样静沉15min，继续观察并记录“矾花”沉淀的过程，记入表1—1—2内。(9)静沉15min后，用医用针筒在6个水样中依次取出约20mL的上清液，置于浊度仪的水样瓶中，用浊度仪测出其剩余浊度，记入表1—1—1内。(10)以投药量为横座标，以剩余浊度为纵座标，绘制混凝曲线图。根据6个水样所测得的剩余浊度值，以及对水样混凝沉淀观察记录的分析，从混凝曲线图对最佳投药量所在区间作出判断，缩小实验范围(加药量范围)，重新设定(第二组)实验的最大和最小投药量值a和b以及a、b之间的X1、X2、X3、X4值，重复以上实验。⑾根据6个水样所测得的剩余浊度值，绘制出第二个混凝曲线图，从混凝曲线图对最佳投药量作出判断。2、方法二手动混凝搅拌实验⑴将混合均匀的水样注入6个1000ml量筒满至刻度。⑵按10、20、30、40、50、60、70、80mg／L的量将Al2(SO4)3或FeCl3依次加入各水样中。⑶用混合器上下混合10次，使水与药剂充分混合。⑷用清洁的搅拌捧在量筒中快搅lmin，慢搅2min。记录时间。⑸水样在静止沉淀20min内，需仔细观察如下内容：①形成绒粒的快慢②绒粒之间水的透明程度③绒粒大小和下沉快慢⑹静沉20min后，用医用针筒在6个水样中依次取出约20mL的上清液，置于浊度仪的水样瓶中，用浊度仪测出其剩余浊度，记入表1—1—1内。⑺按以上操作方法分别做出Al2(SO4)3或FeCl3最佳投药量的2组实验。⑻列表计算，并绘制出混凝曲线图，见图1—1—1。从混凝曲线图对最佳投药量作出判断。五、实验结果分析1、根据混凝曲线图确定混凝药剂的最佳投药量和最佳适用范围。2、总结分析各种混凝剂的特点、适用条件、主要优缺点。3、在混凝实验中应注意哪些操作方法，对混凝效果有什么影响。六、注意事项1、加药的药液量少时，要掺点蒸馏水摇匀，以免沾在试管上的药液过多，影响投药量的精确度。2、移取烧杯中的沉淀水上清液时，要用相同的条件取上清液，不要把沉下去的矾花搅起来。七、实验结果与讨论1、根据实验结果以及实验中所观察到的现象，简述影响混凝效果的几个主要因素。2、为什么投药量最大时，混凝效果不一定好?过滤及反冲洗实验一、实验目的1、观察过滤及反冲洗现象，加深理解过滤及反冲洗原理。2、了解过滤及反冲洗模型试验设备的组成与构造。3、了解进行过滤及反冲洗模型试验的方法。4、测定滤池工作的主要技术参数并掌握观测方法。二、实验原理水的过滤是在滤池中进行的，滤池净化的主要作用是接触凝聚作用，水中经过絮凝的杂质截留在滤池之中，或者有接触絮凝作用的滤料表面粘附水中的杂质。滤层去除水中杂质的效果主要取决于滤料的总表面积，过滤及反冲洗装置如图1—2—1所示。随着过滤时间的增加，滤层截留的杂质增加，滤层的水头损失也随之增长，其增长速度随滤速大小、滤料颗粒的大小和形状，过滤进水中悬浮物含量及截留杂质在垂直方向的分布而定。当滤速大、滤料颗粒粗、滤料层较薄时，滤过水水质将很快变差，过滤水质的周期变短；如滤速大，滤料颗粒细，滤池中的水头损失增加很快，这样很快达到过滤压力周期，所以在处理一定性质的水时，正确确定滤速、滤料颗粒的大小、滤料及厚度之间的关系，有重要的技术意义与经济意义，这一关系可用实验方法确定。滤料层在反冲洗时，当膨胀率一定，滤料颗粒越大，所需冲洗强度便越大；水温越高(即水的粘滞系数越小)，所需冲洗强度也越大。对于不同的滤料来说，同样大小颗粒的滤料，当密度大的与密度小的滤料膨胀相同时，其所需冲洗强度就大。精确确定在一定的水温下冲洗强度与膨胀率的关系，最可靠的方法是进行反冲洗实验。反冲洗的方式很多，其原理是一致的，反冲洗开始时承托层、滤料层未完全膨胀、相当于滤池处于反向过滤状态，这时滤层水头损失的计算公式为：e=%10000LLL式中：L=沙层膨胀后的厚度，cm；L0=沙层膨胀前的厚度，cm。当反冲洗速度增大后，滤料层完全膨胀，处于流态化状态。根据滤料层前后的厚度便可求出膨胀率。膨胀率e值的大小直接影响了反冲洗效果。三、实验设备与仪器1、过滤实验装置。2、2100P浊度仪。3、钢卷尺。4、玻璃仪器等。四、实验步骤在实验中要注意控制滤料层上的工作水深应保持基本不变，进行等水头过滤。仔细观察绒粒进入滤料层深度的情况以及绒粒在滤料层中的分布。1、对照图1—2—1，了解实验装置及构造。2、测量并记录表1—2—1中所列的数据。3、配制原水，其浑浊度大致在40～20mg／L范围内，以最佳投药量将混凝剂Al2(SO4)3或FeCl3投入原水箱中，经过搅拌，启泵进行过滤试验。4、列表记录每隔半小时测定或校对一次的运行参数，见表1—2—2。5、观察杂质绒粒进入滤层深度的情况。6、不同滤管采用不同滤速进行试验，其滤速的分配为：1#：5m／h；2#：8m／h；3#：12m／h；4#：16m／h。7、反冲洗试验，要注意以下几点：①了解实验装置。②列表测量并记录各参数，见表1—2—3。③做膨胀率e=20％、40％、80％的反冲洗强度q的实验。④打开反冲洗水泵，调整膨胀度e，测出反冲洗强度值。⑤测量每个反冲洗强度时应连续测3次，取平均值计算。五、实验结果分析1、根据过滤试验结果，归纳4支滤管的水头损失、水质和绒粒分布随工作延续时间的变化，绘制出滤池工作水质曲线，见图1—2—2。2、对比4支滤管不同流速与水头损失的变化规律，加深对滤速与水头损失之间关系的理解，并绘出变化曲线，见图1—2—3。3、根据反冲洗实验记录结果，绘制一定温度下的冲洗强度与膨胀度的关系曲线，见图1—2—4。综合4组不同的曲线进行分析比较。六、注意事项1、在过滤实验前，滤层中应保持一定水位，不要把水放空以免进行过滤实验时测压管中积有空气，影响实验结果。2、在反冲洗滤柱中的滤料时，不要使进水阀门开启度过大，应缓慢打开以防滤料冲出滤柱外。3、进行反冲洗实验时，为了准确地量出砂层厚度，一定要在砂面稳定后再测量，并在每一个反冲洗流量下连续测量3次再取平均值。脉冲澄清实验澄清池是目前给水处理中常用的处理装置，常用于去除水中粒径较小、比重较轻(但大于1)的悬浮物质。澄清池的种类很多，一般常用的有机械加速澄清池、水力循环澄清池、脉冲澄清池等。被处理水在进入澄清池之前先要投加混凝剂。澄清池具有处理效果好，生产效率高，占地面积小，以及节省药剂等优点。但也存在进水水质变化较大时，出水水质不稳定，池子结构较复杂等缺点。一、实验目的1、通过模型演示，了解脉冲澄清池的构造及工作原理。2、观察矾花形成悬浮层的作用和特点。3、掌握脉冲澄清池运行的操作方法及注意事项。二、工作原理澄清池是利用悬浮层中的矾花对原水中悬浮颗粒的接触絮凝作用来去除原水中的悬浮杂质。接触絮凝的机理包括：矾花与矾花、矾花与原水中悬浮杂质之间的碰撞作用，矾花对原水悬浮颗粒及其他杂质的吸附作用等。在完成接触絮凝作用后，矾花(已增长为大矾花)从原水中分离出来进入集泥斗，在澄清池一个构筑物中分别完成了混合、反应、沉淀分离等过程，使原水得到澄清。由于较好地利用了有吸附絮凝能力的矾花来处理原水，所以澄清的生产率提高了，并节约了混凝剂的用量。三、脉冲澄清池的运行方法脉冲澄清池的构造及布置参见图1—3—1所示。原水经泵通过转子流量计流入进水室后，进水室水位上升，当上升到一定高度时，钟罩脉冲虹吸发生器就发生脉冲虹吸作用(即一段时间内澄清池内进水，一段时间内澄清池内澄清，一直交替着运行下去)，使进水室中的原水以脉冲的方式大量流入中央管并快速从配水管的孔口中喷出，经稳流板稳流后，以较慢的速度上升，由于原水的上升能量使澄清池底部的悬浮矾花与原水混合搅拌，即完成矾花与悬浮物质的碰撞与吸附作用。同时由于原水的进入也使得澄清池内的水位上升，把澄清池已澄清的水顶入出水渠道中并排出。而过剩的矾花则从积泥斗中被定时排放掉。由于活性悬浮矾花层随脉冲水流有规律地上下运动，使矾花分布更均匀，就避免了一般悬浮澄清池易于局部穿透的缺点，加强了矾花的接触絮凝作用。四、设备及仪器1、有机玻璃脉冲澄清池1套；2、2100P浊度仪1台；3、pH酸度计2台；4、投药设备1套；5、温度计1支；6、200ml烧杯2个，五、实验步骤及记录步骤如下：1、对照模型熟悉脉冲澄清池的构造及处理工艺流程。2、启泵用清水将澄清池试运行一次，检查各部件是否正常及各阀门的使用方法。3、参考混凝实验的最佳投药量的结果，向原水箱内投加混凝剂，搅拌均匀后再重新启泵开始运行。4、启泵的同时要调整转子流量计使Q＝500L／h。5、当矾花悬浮层形成并能正常运行时，选几个流量运行。6、分别测定出各流量下运行时的进出水浊度，并计算出去除率。7、当排泥斗中泥位升高，或澄清池内泥位升高时应及时排泥。水力循环澄清池实验一、实验目的1、通过水力循环澄清池模型的模拟实验，进一步了解其构造和工作原理。2、通过观察矾花和悬浮层的形成，进一步明确悬浮层的作用和特点。3、加深对水力循环澄清池运行的影响因素以及与其他类型澄清池区别的认识。4、熟悉水力循环澄清池运行的操作方法。二、基本概念与工作原理澄清池是将絮凝和沉淀这两个单元过程综合于一个构筑物中完成，主要依靠活性泥渣层达到澄清目的。当脱稳杂质随水流与泥渣层接触时，便被泥渣层阻留下来，使水得到澄清。泥渣层的形成方法是在澄清池开始运行时，在原水中加入较多的混凝剂，并适当降低负荷。逐步形成。澄清池的种类和形式很多，基本上可分为泥渣悬浮型和泥渣循环型，水力循环澄清池属后者。泥渣循环型澄清池的特点是：泥渣在一定范围内循环利用，在循环过程中，活性泥渣不断与原水中脱稳微粒进行接触絮凝作用，使杂质从水中分离出去。三、水力循环澄清池的运行方式水力循环澄清池的构造如图1—4—1所示。原水从池底进入，先经喷嘴高速喷入喉管，在喉管下部喇叭口附近造成真空而吸入回流泥渣，原水与回流泥渣在喉管中剧烈混合后，被送入第一絮凝池(反应室)第二絮凝池(反应室)。从第二絮凝池流出的泥水混合液，在分离室中进行泥水分离。清水向上，泥渣则一部分进入泥渣浓缩室，一部分被吸入喉管重新循环，如此周而复始。原水流量与泥渣回流量之比，一般为1：2～1：4。喉管和喇叭口的高低可用池顶的升降阀调节。四、实验设备及仪器1、有机