实验九混凝沉淀实验气浮实验

实验九 混凝沉淀实验

混凝沉淀实验是给水处理的基础实验之一，被广泛地用于科研、教学和生产中。通过混凝沉淀实验，不仅可以选择投加药剂种类、数量，还可确定其它混凝最佳条件。

一、目 的

1、通过本实验，确定某水样的最佳投药量。

2、观察矾花的形成过程及混凝沉淀效果。

二、原 理

天然水中存在大量胶体颗粒，是使水产生浑浊的一个重要原因，胶体颗粒靠自然沉淀是不能除去的。

水中的胶体颗粒，主要是带负电的黏土颗粒。胶粒间的静电斥力，胶粒的布朗运动及胶粒表面的水化作用，使得胶粒具有分散稳定性，三者中以静电斥力影响最大。向水中投加混凝剂能提供大量的正离子，压缩胶团的扩散层，使ξ电位降低，静电斥力减小。因此，布朗运动由稳定因素转变为不稳定因素，也有利于胶粒的吸附凝聚。水化膜中的水分子与胶粒有固定的联系，具有弹性和较高的黏度，把这些水分子排挤出去需要克服特殊的阻力，阻碍胶粒直接接触。有些水化膜的存在决定于双电层状态，投加混凝剂降低ξ电位，有可能使水化作用减弱。混凝剂水解后形成的高分子物质或直接加入水中的高分子物质一般具有链状结构，在胶粒与胶粒间起吸附架桥作用，即使ξ电位没有降低或降低不多，胶粒不能相互接触，通过高分子链状物吸附胶粒，也能形成絮凝体。

消除或减低胶体颗粒稳定因素的过程叫脱稳。脱稳后的胶粒，在一定的水力条件下，才能形成较大的絮凝体，俗称矾花。直径较大且密实的矾花容易下沉。

自投加混凝剂直至形成较大矾花的过程叫混凝。混凝离不开投混凝剂。混凝过程见下表

表2－1 混凝过程

由于布朗运动造成的颗粒碰撞絮凝，叫“异向絮凝”；由机械运动或液体流动造成的颗粒碰撞絮凝，叫“同向絮凝”。异向絮凝只对微小颗粒起作用，当粒径大于1—5μm时，布朗运动基本消失。

从胶体颗粒变成较大的矾花是一连续的过程，为了研究的方便可划分为混合和反应两个阶段。混合阶段要求浑水和混凝剂快速均匀混合，一般说来，该阶段只能产生用眼睛难以看见的微絮凝体；反应阶段则要求将微絮凝体形成较密实的大粒径矾花。

三、仪器设备及药品

1、六联搅拌机1台，见右图

2、 1000ml烧杯6个

3、200ml烧杯6个

4、100ml注射器2个，移取沉淀水上清夜

5、1、5、10ml移液管各1根

6、温度计1个，测水温用

10、1000ml量筒1个量原水体积

11、3%浓硫酸铝（或其它混凝剂）溶液

12、酸度计

13、浊度仪（1mg/=0.13NTU）

四、实验步骤及数据记录

1、测原水水温、浊度及pH。

2、用1000ml量筒量取6个水样至1000ml烧杯中。

3、设最小投药量和最大投药量，利用均分法（或其它方法）确定实验其它4个水样的混凝剂投加量，表2-3中设定的投药量可作参考。

4、将水样置于搅拌仪中，开始机器，调整转速，中速运转数分钟，同时将计算好的投药量，用移液管分别移取至加药试管中。加药试管中药液少时，可掺入蒸馏水，以减少药液留在试管上产生的误差。

5、将搅拌机快速运转（例如300—500转/分，但不要超过搅拌机的最高允许转速），待转速稳定后，将药液加入水样烧杯中，同时开始记时，快速搅拌30秒钟。

6、30秒钟后，迅速将转速调到中速运转（例如120转/分）。然后用少量（数毫升）蒸馏水洗加药试管，并将这些水加到水样杯中。搅拌5分钟后，迅速将转速调至慢速（例如80转/分）搅拌10分钟。

7、搅拌过程中，注意观察并记录矾花形成的过程、矾花外观、大小、密实程度等，并记入表2-2。

表2-2 观察记录表

8、搅拌过程完成后，停机，将水样杯取出，置一旁静沉，并观察记录矾花沉淀的过程。

9、静沉15分钟后，用注射器每次吸取水样杯中上清夜约130ml（够测浊度、pH即可），置于6个洗净的200ml烧杯中，测浊度及pH并记入表2-3中。

本文来源：https://www.2haoxitong.net/k/doc/1aa651e66bdc5022aaea998fcc22bcd126ff42e3.html