水处理实验指导书6

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1、水污染控制工程实验指导书环资学院实验六：混凝剂筛选实验一、实验目的1、观察混凝现象，加深对混凝理论的理解。2、筛选最佳混凝剂，并确定该混凝剂的最佳投加量。二、实验原理就混凝而言有以下四种机理：(1)双电层压缩机理胶粒双电层的构造表明其表面反离子浓度最大，距离胶粒表面越远，反离子浓度越低，最终与溶液浓度相等。当向溶液中投加混凝剂，增加水中反离子，使胶粒扩散层压缩，4电位随之降低，斥势能也下降。混凝剂投加量增加，4电位降到零，胶粒间斥能消失。此点称为“等电点”，胶体易发生凝聚沉淀。(2)吸附电中和机理吸附电

2、中和作用是指胶粒表面对异号离子有强烈的吸附作用。由于这种作用中和了胶粒部分电荷，降低其静电斥力，§电位也隨之减小，因此容易与其它颗粒接近而相互吸附失去稳定性。但与此相反界号离子投加量过大，会使原来带负电荷胶粒变为帶正电荷的胶粒，胶粒间会出现斥力和§电位增加，此吋便发生再稳现象。(3)吸附架桥机理吸附架桥作用是离子物质与胶粒的吸附与桥联，也可说成两个同号胶粒，中间由一个异号小胶粒电性相吸而连接在一起。高分子絮凝剂具有线性结构，它们带有能与胶粒表面某些部位起化学变化的化学基团。当二者相互接触时，基团能与胶粒

3、表面发生特殊反应而吸附；高聚物的其他部分则伸展溶液屮，可以和另一个胶粒发生吸附，这样高分子聚合物就起到架桥作用，使絮体长大脱稳。若高分子混凝剂量过大，相应的胶粒少，上述高聚物的伸展部分粘连不上第二个胶粒，则时间过长就会被原胶粒吸附在其他部位上，这个高聚合物失去架桥功能，使胶粒处于稳定状态。此时，胶粒产生了再稳现彖。(4)沉析物网捕机理】当金屈盐类(铁或铝盐)、金屈氢氧化物与石灰作混凝剂时，经水解后形成大量的氢氧化物固体从水中析出、下沉，它们可以网捕卷带水中胶粒形成絮状物。这种作用基本是一种机械作用，混凝

4、剂投加量与被除去的胶体杂质量成反比，即胶粒越少，投加混凝剂越多，反之则少。混凝剂用量太大和太小，絮凝性能均不好。这是因为混凝剂用量太小，起不到电中和和吸附架桥作用，也就不能有效降低§电位。隨着用暈的增大，胶粒表面对异号离子的吸附作用增强，这种作用中和了胶粒部分电荷，降低其静电斥力，§电位也隨之减小，因而容易与其它颗粒接近而相互吸附而脱稳。混凝剂用量太大，会使原来带负电荷的胶粒变为带正电荷，胶粒间会出现斥力和§电位增加，发牛再稳，致使混凝效果反而变差。三、实验试剂与仪器①六联搅拌器(1台)。②分光光度仪(

5、1台)。③烧杯(500ml,6只)。④移液管(lml、2ml、5ml、10ml各3只)。⑤硫酸铝A1b(SO4)2-18H20(10g/L)。⑥三氯化铁FeCla•6H2O(10g/L)-⑦聚丙烯酰胺(lg/L)o⑧注射针筒(50ml)0四、实验方法及步骤(1)最佳混凝剂的确定①用3只500ml的烧杯，分别取200ml原水，将装有水样的烧杯置于搅拌器上。②分别向3只烧杯中加入硫酸铝、三氯化铁和聚丙烯酰胺，并每次投加量为5ml,同时进行搅拌(转速150r/min)，直到其中一个试样出现矶花，这时记录下每个

6、试样屮混凝剂的用量。③停止搅拌，静置lOmin.④用注射针筒取上层清液，用分光光度仪测出透光率并记录数据。⑤根据测得的透光率确定最佳混凝剂。(2)确定混凝剂的最佳用量①用6只500ml烧杯分别取200ml原水，将装有水样的烧杯置于搅拌器上。②采用(1)中选定的混凝剂，按不同的投量(0.5ml、lml>1.5ml、2nd、2.5ml、3ml)分别加到6只装有原水样的烧杯屮。③启动搅拌器，快速搅拌0.5min(300r/min),中速搅拌3min(150r/min),慢速搅拌5min(70r/min)。④停

7、止搅拌，静置lOmino用注射针筒公元前50ml±清液，测定透光率，并记录数据。五、实验结果表1三种混凝剂透光率测定数据记录表混凝剂硫酸铝三氯化铁聚丙烯酰胺矶花形成时混凝剂用量/ml111透光率222333平均平均平均表2某种混凝剂用量的最佳选择数据记录表水样编号123456混凝剂用量/ml透光率123平均