水污染控制工程实验讲义徐师大

《水污染控制工程实验讲义徐师大》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、水污染控制工程实验讲义《环境工程》教研组编徐州师范大学化学化工学院29实验一混凝实验主题词：混凝混凝剂投药量主要操作：搅拌测定浊度一、实验目的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。向这种水中投加混凝剂后，可以使分散颗粒相互结合聚集增大，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、水流速度梯度等因素。通过本实验希望达到下述目的：（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

2、重要因素；（2）掌握求得某水样最佳混凝条件（投药量、pH）的基本方法。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的表面作用，致使水中这种浑浊状态稳定。化学混凝的处理对象主要是废水中的微小悬浮物和胶体物质。根据胶体的特性，在废水处理过程中通常采用投加电解质、不同电荷的胶体或高分子等方法破坏胶体的稳定性，然后通过沉淀分离，达到废水净化效果的目的。关于化学混凝的机理主要有以下四种解释。1、压缩双电层机理当两个胶粒相互接近以至双电层发生重叠时，就产生静电斥力。加入的反离子与扩散层原有反离

3、子之间的静电斥力将部分反离子挤压到吸附层中，从而使扩散层厚度减小。由于扩散层减薄，颗粒相撞时的距离减少，相互间的吸引力变大。颗粒间排斥力与吸引力的合力由斥力为主变为以引力为主，颗粒就能相互凝聚。2、吸附电中和机理异号胶粒间相互吸引达到电中和而凝聚；大胶粒吸附许多小胶粒或异号离子，ξ电位降低，吸引力使同号胶粒相互靠近发生凝聚。3、吸附架桥机理吸附架桥作用是指链状高分子聚合物在静电引力、范德华力和氢键力等作用下，通过活性部位与胶粒和细微悬浮物等发生吸附桥连的现象。4、沉淀物网捕机理当采用铝盐或铁盐等高价金属盐类作凝聚剂时，当投加量

4、很大形成大量的金属氢氧化物沉淀时，可以网捕、卷扫水中的胶粒，水中的胶粒以这些沉淀为核心产生沉淀。这基本上是一种机械作用。向水中投加混凝剂后，由于：①能降低颗粒间的排斥能峰，降低胶粒的ζ电位，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，而达到颗粒的凝聚。29消除或降低胶体颗粒稳定因素的过程叫做脱稳。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。直径较大且较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。在混凝过程中，上述现象常不是单独存在的，往往同时存在，只是

5、在一定情况下以某种现象为主。三、实验设备与试剂1.智能型混凝试验搅拌仪1台。2.PHS-2型酸度计1台。3.HACH2100N浊度仪1台。4.烧杯（200mL，7个）5.移液管（1mL，2mL，5mL，10mL，各1支）6.洗耳球1个，配合移液管移药用。7.量筒（1000mL，1个，量原水体积）8.混凝剂：聚合硫酸铁（PFS）、聚合氯化铝（PAC）、聚合硫酸铁铝（PAFS）、聚丙烯酰胺（PAM）等；浓度1%或10g/L9.盐酸、氢氧化钠（浓度10%）10.注射针筒11.实验用原水（取河水或用黏土和自来水配成水样20L，静沉6h

6、，其上清液为实验用原水）四、实验步骤混凝实验分为最佳投药量、最佳pH、最佳水流速度梯度三部分。在进行最佳投药量实验时，先选定一种搅拌速度变化方式和pH，求出最佳投药量。然后按照最佳投药量求出混凝最佳pH。最后根据最佳投药量、最佳pH，求出最佳的速度梯度。1.最佳投药量实验步骤（1）确定原水特征，即测定原水水样浑浊度、pH、温度。（2）确定形成矾花所用的最小混凝剂量。方法是通过慢速搅拌（或50r/min）烧杯中800mL原水，并每次增加0.5mL混凝剂投加量，直至出现矾花为止。这时的混凝剂量作为形成矾花的最小投加量。（3）用6个

7、1000mL的烧杯，分别放入800mL原水，置于混凝试验搅拌仪平台上。（4）确定实验时的混凝剂投加量。根据步骤（2）得出的形成矾花最小混凝剂投加量，取其1/4作为1号烧杯的混凝剂投加量，取其1/2，3/4，1，3/2，2倍作为2～6号烧杯的混凝剂投加量。加药时，把混凝剂分别加到仪器上1～6号加药管中，这样可以保证同时加药。（5）启动搅拌机，快速搅拌30s，转速约300r/min；中速搅拌6min，转速约100r/min；慢速搅拌6min，转速约50r/min。如果用污水进行混凝实验，污水胶体颗粒比较脆弱，搅拌速度可适当放慢。（

8、6）关闭搅拌机，抬起搅拌桨，静置沉淀5min，用50mL注射针筒抽出烧杯中的上清液（共抽三次约100mL）放入200mL烧杯内，立即用浊度仪测定浊度（每杯水样测定三次），记入表1中。2.最佳pH实验步骤29（1）用6个1000mL的烧杯，分别放入800mL原水，置于混凝试验搅