混凝沉淀实验
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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。
混凝沉淀实验混凝沉淀实验是一种重要的水处理方式,可以将水中的悬浮物和有机物等杂质去除,从而使水质得到改善。
本文就混凝沉淀实验进行详细的介绍。
一、实验原理混凝沉淀实验的原理是利用混凝剂与悬浮物或有机物形成絮凝体,然后通过沉淀或过滤的方式将其去除。
混凝剂一般是一些带正电荷基团的高分子化合物,如聚丙烯酰胺、聚电解质等,它们能够吸附水中的负离子和颗粒物,并与之发生化学反应,形成大量的絮凝体。
随着絮凝体的增大,它们的密度也会逐渐增大,最终形成一个沉淀层,从而使水中的悬浮物和有机物得到去除。
二、实验步骤1、制备混凝剂溶液:取一定量的聚丙烯酰胺、硫酸铝钾等混凝剂,依次加入适量的蒸馏水中,搅拌至均匀即可。
2、制备原水:取适量的自来水或污水,在室温下搅拌均匀。
3、加入混凝剂溶液:将混凝剂溶液缓慢加入原水中,同时用玻璃杆轻轻搅拌,使混凝剂和水充分混合。
4、沉淀:等待一段时间,观察水中的悬浮物是否得到沉淀。
如果饱和度较高,可以加入一些碳酸钠调节pH值,促进沉淀的形成。
5、过滤:对于无法沉淀的悬浮物或有机物,可以通过过滤的方式进行去除。
选取一定的滤纸或过滤膜,在上面放置漏斗,将水过滤出去即可。
三、实验注意事项1、混凝剂的种类和用量应根据实际情况进行选择和调节,避免浪费和造成不必要的污染。
2、加入混凝剂时,应缓慢加入,并注意搅拌均匀,以充分发挥其混凝效果。
3、沉淀时,应注意观察沉淀的形成情况,及时调整pH值,促进沉淀的形成。
4、过滤时,选择合适的滤纸或过滤膜,避免粘附和遗漏。
5、实验结束后,应及时清洗实验仪器和工具,以避免留下污染物和影响下次实验。
四、实验结果混凝沉淀实验的结果主要体现在沉淀效果和悬浮物或有机物去除率上,通常采用浊度或残留物质含量等指标进行评价。
沉淀效果越好,悬浮物或有机物去除率也越高,说明混凝沉淀实验的效果越好。
五、实验应用混凝沉淀实验广泛应用于各类水处理工艺中,如自来水厂、废水处理厂、地下水处理等。
它可以有效地去除水中的悬浮物和有机物,降低水中的浊度、COD、BOD等污染指标,从而保障水质安全和环境健康。
实验一:混凝沉淀实验一、实验目的1,通过实验观察混凝现象、加深对混凝沉淀理论的理解,了解影响混凝沉淀的主要因素2,掌握确定最佳投药量的方法,通过实验,确定给定所配水样的混凝剂最佳投药量,选择和确定最佳混凝工艺条件;3,认识几种混凝剂,掌握其配制方法并通过实验比较混凝效果。
二、实验原理及意义混凝作用原理包括三部分:1)压缩双电层作用;2)吸附架桥作用;3)网捕作用。
这三种混凝机理在水处理过程中不是各自孤立的现象,而往往是同时存在的,只不过随不同的药剂种类、投加量和水质条件而发挥作用程度不同,以某一种作用机理为主。
对高分子混凝剂来说,主要以吸附架桥机理为主。
而无机的金属盐混凝剂则三种作用同时存在。
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物质,致使水中这种含浊状态稳定。
向水中投加混凝剂后,由于能降低颗粒间的排斥降低胶粒的ζ电位,实现胶粒“脱稳”;同时也能发生高聚物式高分子混凝剂的吸附架桥作用;又产生网捕作用;从而达到颗粒的凝聚。
混凝是水处理工艺中十分重要的一个环节。
它所处理的对象,主要是水中悬浮物和胶体物质。
混合和反应是混凝工艺的两个阶段,投药是混凝工艺的前提,选者性能良好的药剂,创造适宜的化学和水利条件,是混凝的关键问题。
由于各种原水有很大差别,混凝效果不尽相同。
混凝剂的效果不仅取决于混凝剂投加量,同时还取决于水的PH值、水流速度梯度等因素。
投加混凝剂的多少,直接影响混凝效果。
投加量不足不可能有很好的混凝效果。
同样,如果投加的混凝剂过多也未必能得到好的混凝效果。
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。
三、实验设备与材料:设备和材料(见下图)六联搅拌机(混凝装置)简图四、实验步骤1、掌握六联搅拌机、浊度仪的使用方法;2、配制原水,记录水量与高岭土投加量,测定原水水温、浊度、PH值;3、用量筒分别量取原水样1000mL于六个1000mL烧杯中,置于搅拌机下;4、确定混凝剂投药量范围。
混凝沉淀实验1实验名称:混凝沉淀实验一、实验目的1、通过实验观察混凝现象、加深对混凝沉淀理论的理解;2、掌握确定最佳投药量的方法,选择和确定最佳混凝工艺条件;3、了解影响混凝条件的相关因数。
二、实验原理1.混凝原理包括三部分:1)双电层的压缩;2)吸附架桥;3)网。
这三种混凝机理并不是水处理过程中孤立的现象,但往往同时存在,但在不同的药剂种类、用量和水质条件下发挥着不同的作用,主要有一定的机理。
对于聚合物混凝剂,主要的机理是吸附架桥机理。
无机金属盐混凝剂同时具有三种功能。
胶体表面的电荷值常用电动电位ξ表示,又称为zeta电位。
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,当电位降到零,往往不是最佳混凝状态。
因为水中的胶体颗粒主要是带负电的粘土颗粒。
胶体间存在着静电斥力,胶粒的布朗运动,胶粒表面的水化作用,使胶粒具有分散稳定性,三者中以静电斥力影响最大,若向水中投加混凝剂能提供大量的正离子,能加速胶体的凝结和沉降。
2.通过向水中添加混凝剂,可以使水中的胶体颗粒不稳定的高价电解液称为“混凝剂”。
混凝剂可分为无机盐混凝剂和聚合物混凝剂。
水处理中常用的混凝剂包括三氯化铁、硫酸铝、聚合氯化铝(PAC)、聚丙烯酰胺等。
本实验使用PAC。
它是AlCl 3和Al(OH)3之间的水溶性无机聚合物。
一般化学式为[Al2(OH)NCL(6-n)]m,其中m代表聚合度,n代表PAC产品的中性度。
3.投药量单位体积水中投加的混凝剂量称为“投药量”,单位为mg/l。
混凝剂的投加量除与混凝剂品种有关外,还与原水的水质有关。
当投加的混凝剂量过小时,高价电解质对胶体颗粒的电荷斥力改变不大,胶体难以脱稳,混凝效果不明显;当投加的混凝剂量过大时,则高价反离子过多,胶体颗粒会吸附过多的反离子而使胶体改变电性,从而使胶体粒子重新稳定。
因此混凝剂的投加量有一个最佳值,其大小需要通过试验确定。
实验一混凝沉淀实验一、实验目的(1)通过实验观察混凝现象,加深对混凝理论的理解。
(2)选择和确定最佳混凝工艺条件。
(3)了解影响混凝条件的相关因素。
二、实验原理混凝阶段所处理的对象,主要是水中悬浮物和胶体杂质。
混凝过程的完善程度对后续处理,如沉淀、过滤影响很大,所以,它是水处理工艺中十分重要的一个环节。
我们知道,天然水中存在着大量的悬浮物,悬浮物的形态是不同的,有些大颗粒悬浮物可在自身重力作用下沉降;而另一种是胶体颗粒,是使水产生浑浊的一个重要原因,胶体颗粒靠自然沉降是不能除去的,因为,水中的胶体颗粒主要是带负电的粘土颗粒,胶粒间存在着静电斥力、胶粒的布朗运动、胶粒表面的水化学作用,使胶粒具有分散稳定性,三者中以静电斥力影响最大,若向水中投加混凝剂能提供大量的正离子,能加速胶体的凝结和沉降。
压缩胶团的扩散层,使电位转变为不稳定因素,也有利于胶粒的吸附凝聚。
水化摸中的水分与胶粒有固定关系,有些水化摸的存在决定双层状态。
若投加混凝剂降低电位有可使水化作用减弱混凝剂水解后形成的高分子物质(直接加入水中高分子物质一般具有链态结构)在胶粒与胶粒之间起着吸附架桥作用,即使电位没有降低或降低不多,胶粒不能相互接触,通过高分子链态物吸附胶粒,也能形成絮凝体。
消除或降低胶体颗粒稳定因素过程叫脱稳。
脱稳后的胶体,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的矾花容易下沉,自投加混凝剂直至形成矾花的过程叫混凝。
混凝过程最关键的是确定最佳混凝工艺条件,因混凝剂的种类较多,例如,有机混凝剂、无机混凝剂、人工合成混凝剂(阴离子型、阳离子型、非离子型)、天然高分混凝,(淀粉、树胶、动物胶)等,所以,混凝条件也很难确定;要选择某种混凝剂的投加量,还需考虑PH 值的影响,如PH值过低(小于4)则所投的混凝剂的水解受到限制,其主要产物中没有足够的羟基(OH)进行桥联作用,也就不容易生成高分子物质,絮凝作用较差;如果PH较高(大于9时),它又会出现溶解生成带负电荷的络合离子而不能很好地挥发混凝体作用的情况。
实验三 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,还可以确定其他混凝最佳条件。
一 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去处的。
清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,在一定的水利条件下,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[342)(SO Al ]直至形成较大矾花的过程叫混凝。
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,一般来说,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。
(配药)1、配1%的342)(SO Al 溶液.2、如果取10mg/l 的342)(SO Al100ml 烧杯中称取10mg 342)(SO Al =用移液管移取1ml 的1%342)(SO Al 溶液.二. 实验目的1.了解混凝的现象和过程,混合及反应的作用。
2.确定水样的混凝剂最佳投量及pH 值对混凝效果的影响。
三.仪器设备及药品混凝搅拌机一台,浊度仪一台,酸度/离子计一台,电子调速搅拌机一台,秒表(平表也可)一块,温度计,1000ml 烧杯,100ml 烧杯,移液管,吸耳球,1000ml 量筒,混凝剂(硫酸铝或碱式氯化铝),氢氧化钠,盐酸等。
四.实验组织实验分6小组,每组6人。
五.实验步骤1. 熟悉搅拌机操作步骤,选择适宜的混合搅拌转速(300转/分),混合时间30秒,反应搅拌转速100转/分,反应时间10分钟,慢速搅拌转速50转/分,反应时间10分钟。
2. 测定水样的温度,浊度及pH 值,将水样分为3桶,每2组用一桶,除1,2组外,其他四组分别用NaOH 或HCl 对水样的pH 进行调整(pH 约等于10,5.5,8.5)并记录调整后的pH 值。
实验一颗粒自由沉淀实验一、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⑴ 1000mL量筒,2个;⑵ 1000mL烧杯,6个;⑶ 100mL烧杯,2个;⑷ l0mL移液管,2个;⑸ 2mL移液管,1个;⑹医用针筒,1个;⑺吸耳球,1个;⑻2100P浊度仪,1台;⑼ ZR4-6混凝搅拌器,1台;⑽ pH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。
实验一混凝沉淀实验1实验目的通过本实验希望达到下述目的:1。
学会求得最佳混凝条件(包括投药量、pH 值)的基本方法;2。
加深对混凝机理的理解。
2实验原理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,致使水中这种含浊状态稳定.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,从而达到颗粒的凝聚,最终沉淀从水中分离出来。
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值、水流速度梯度等因素。
3实验装置与设备3。
1 实验装置混凝实验装置主要是六联搅拌机。
搅拌机上装有电机调速设备.3.2 实验设备及仪器仪表1。
混凝试验搅拌仪(MY3000-6)1台2。
浊度仪(2100N)1台3。
数显pH计(FE20/EL20)1台4. 温度计刻度0~100 ºC 1支5。
精制硫酸铝Al2(SO4)3·18H2O国药集团北京化学试剂有限公司6.三氯化铁FeCl3·6H2O国药集团北京化学试剂有限公司4实验步骤混凝实验分为最佳投药量、最佳pH 值三部分。
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.最后根据最佳投药量、最佳pH值,在混凝实验中所用的实验药剂可参考下列浓度进行配制:1.Al2(SO4)3·18H2O浓度10gL-1;2。
FeCl3·6H2O浓度10gL—1;3。
HCI 10%(v/v);4。
NaOH 10% (w/v)。
4。
1 最佳投药量实验步骤1. 确定原水特征,即测定原水水样混浊度、pH值、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烧杯中50mL原水,并每次增加0。
混凝沉淀烧杯试验方法混凝沉淀烧杯试验是一种常用的化学试验方法,主要用于观察和分离溶液中的悬浮物和沉淀物。
下面将从试验前准备工作、实验步骤和实验注意事项三个方面详细介绍混凝沉淀烧杯试验方法。
一、试验前准备工作在进行混凝沉淀烧杯试验之前,需要做好以下准备工作:1. 确定试验目的:根据需求明确试验目的,如分离某种悬浮物或观察沉淀形成情况等。
2. 准备实验器材:包括烧杯、试管、滤纸、玻璃棒等。
3. 准备试验药品:根据试验目的选择适当的试剂,如混凝剂、沉淀剂等。
4. 对实验环境进行清洁消毒:保持实验桌面整洁,使用无尘纸巾擦拭烧杯等器材,以确保试验结果的准确性和可靠性。
5. 佩戴安全防护用具:包括实验手套、护目镜等,以确保个人安全。
二、实验步骤混凝沉淀烧杯试验一般包括以下步骤:1. 取一定量待处理的溶液,并倒入烧杯中:根据需要取适量的待处理溶液,比如废水样品等,倒入清洁的烧杯中。
2. 加入混凝剂:根据实验要求,在烧杯中加入适量的混凝剂。
混凝剂的种类和用量根据溶液的性质和试验目的不同而定。
3. 用玻璃棒搅拌:使用玻璃棒搅拌烧杯中的溶液,使混凝剂充分溶解或分散,并与悬浮物发生作用。
4. 放置静置:将烧杯放置在水槽或静止台上,待溶液静置一段时间,以便悬浮物和沉淀物沉降,形成分层。
5. 观察和分离:观察烧杯中的溶液状况和沉淀形成情况。
可以用滤纸或其他过滤器将溶液中的固体颗粒分离出来,得到纯净的沉淀物。
三、实验注意事项在进行混凝沉淀烧杯试验时需要注意以下几点:1. 实验操作要小心谨慎,注意手部和眼部的安全防护。
2. 使用纯净的实验器材和试剂,以避免杂质对试验结果的影响。
3. 按照试验要求选择合适的混凝剂和沉淀剂,并根据需要适量添加。
4. 在搅拌和静置过程中,注意控制温度和时间,以保证沉淀的形成和分层的成功。
5. 在观察和分离沉淀物时,要仔细操作,避免沉淀物的重新悬浮或溶解。
6. 实验结束后,要彻底清洗实验器材,保持实验环境整洁。
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。
实验三 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,还可以确定其他混凝最佳条件。
一 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去处的。
清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,在一定的水利条件下,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[342)(SO Al ]直至形成较大矾花的过程叫混凝。
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,一般来说,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。
(配药)1、配1%的342)(SO Al 溶液.2、如果取10mg/l 的342)(SO Al100ml 烧杯中称取10mg 342)(SO Al =用移液管移取1ml 的1%342)(SO Al 溶液.二. 实验目的1.了解混凝的现象和过程,混合及反应的作用。
2.确定水样的混凝剂最佳投量及pH 值对混凝效果的影响。
三.仪器设备及药品混凝搅拌机一台,浊度仪一台,酸度/离子计一台,电子调速搅拌机一台,秒表(平表也可)一块,温度计,1000ml 烧杯,100ml 烧杯,移液管,吸耳球,1000ml 量筒,混凝剂(硫酸铝或碱式氯化铝),氢氧化钠,盐酸等。
四.实验组织实验分6小组,每组6人。
五.实验步骤1. 熟悉搅拌机操作步骤,选择适宜的混合搅拌转速(300转/分),混合时间30秒,反应搅拌转速100转/分,反应时间10分钟,慢速搅拌转速50转/分,反应时间10分钟。
2. 测定水样的温度,浊度及pH 值,将水样分为3桶,每2组用一桶,除1,2组外,其他四组分别用NaOH 或HCl 对水样的pH 进行调整(pH 约等于10,5.5,8.5)并记录调整后的pH 值。
混凝沉淀实验设计方案实验名称:混凝沉淀实验设计一. 实验目的:1.掌握水处理实验设计的一般方法;2•掌握混凝工艺基本原理,了解针对实际废水采用混凝工艺的参数确定与优化。
二. 实验原理:胶体颗粒带有一定的电荷,它们之间的静电斥力是胶体颗粒长期处于稳定的分散悬浮状态的主要原因,胶粒所带的电荷即电动电位称g电位,g电位的高低决定了胶体颗粒之间斥力的大小及胶体颗粒的稳定性程度,胶粒的g电位越高,胶体颗粒的稳定性越高。
胶体颗粒的g电位通过在一定外加电压下带电颗粒的电泳迁移率计算:g=K兀叫HD式中:K——微粒形状系数,对于圆球体K=6;兀系数,为3.1416;n——水的粘度(Pa・S),(此取耳二10-1Pa-S);卩颗粒电泳迁移率(p m/s/V/cm);H电场强度梯度(V/cm);D——水的介电常数D=8.1。
水通常,g电位一般值在10-200mv之间,一般天然水体中胶体颗粒的g电位-30mv 以上,投加混凝剂以后,只要该电位降至-15mv左右,即可得到较好的混凝效果,相反,g电位降为0时,往往不是最佳混凝效果。
投加混凝剂的多少,直接影响混凝的效果。
投加量不足或投加量过多,均不能获得良好的混凝效果。
不同水质对应的最优混凝剂投加量也各不相同,必须通过实验的方法加以确定。
向被处理水中投加混凝剂(如A12(SO4)3)后,生成A1(III)化合物对胶体颗粒的脱稳效果不仅受投量、水中胶体颗粒的浓度影响,同时还受水PH的影响。
若PH V4,则混凝剂的水解受到限制,其水解产物中高分子多核多羟基物质的含混凝沉淀实验设计方案量很少,絮凝作用很差;如水PH>8-10,它们就会出现溶解现象而生成带负电荷,不能发挥很好混凝效果的络合离子。
水力条件对混凝效果有重大的影响,水中投加混凝剂后,胶体颗粒发生凝聚而脱稳,之后相互聚集,逐渐变成大的絮凝体,最后长大至能发生自然沉淀的程度。
在此过程中,必须严格控制水流的混合条件,在凝聚阶段,要求在投加混凝剂的同时,使水流具有强烈的混合作用,以便所投加的混凝剂能在较短时间内扩散到整个被处理水体中,起压缩双电层作用,降低胶体颗粒的g电位,而是其脱稳,此阶段所需延续的时间仅为几十秒钟,最长不超过2min。
《水污染控制工程》实验指导书实验一混凝沉淀实验一、试验目的1.比较各种混凝剂的混凝条件,加药量和混凝效果2.观察混凝现象及过程,了解混凝的净水机理及影响混凝的重要因素3.确定某水样的最佳投药量及最佳pH值二、试验机理根据研究,胶体微粒都带有电荷。
天然水中的粘土类胶体微粒以及污水中的胶态蛋白质和淀粉微粒等都带有负电荷。
微粒一般由胶核、固定层和扩散层组成。
胶核和固定层一般称为胶粒,胶粒与扩散层之间有一个电位差,此电位称为ζ电位。
胶粒在水中受几方面的影响:①带相同电荷的胶粒之间产生的静电斥力;②胶粒在水中作的不规则运动,即“布朗运动”;③胶粒之间的范德华引力;④水化作用,由于胶粒带电,将极性水分子吸引到它的周围形成一层水化膜,水化膜同样能阻止胶粒间相互接触。
因此胶体微粒不能相互聚结而长期保持稳定的分散状态。
投加混凝剂能提供大量的正离子,可以压缩双电层,降低ζ电位,静电斥力减少,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,在胶粒与胶粒之间起吸附架桥作用,也有沉淀网捕作用。
这样投加了混凝剂之后,胶体颗粒脱稳后相互聚结,逐渐变成大的絮凝体后沉淀。
三、试验器材:六联搅拌器或磁力搅拌器1台pH酸度计1台或pH试纸光电浊度计1台温度计1支200ml烧杯4个1000ml烧杯1个1ml、2ml、5ml、10ml移液管各一支10%的FeCl3、Al2(SO4)3、NaSiO3溶液各1瓶500ml 的NaOH溶液和的HCl溶液各1瓶四、试验步骤:(一)最佳投药量实验步骤1、测定原水温度、浊度及pH值。
2、分别取200ml水样于250ml烧杯中,每组4个水样,将4个水样置于搅拌器上,分别加入数滴浓度为10%的Al2(SO4)3药液于各烧杯中。
3、投药后迅速启动搅拌机,使搅拌机快速运转,同时开始记时,快速搅拌30S,快速搅拌完成后,迅速将转速转制慢速搅拌阶段,时间15分钟。
4、搅拌过程中观察记录矾花形成的过程、矾花外观、大小、密实程度(记录于表1中)。
混凝沉淀实验《水污染控制丄程实验指导书》《混凝沉淀实验》适用专业:环境工程学时:4一、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重要因素。
(2)确定某水样的最佳投药量及其相应的pH值。
(3)测定计算反应过程的G值和GT值,是否在适宜的范围内。
二、实验原理水中的胶体颗粒,主要是带负电的黏土颗粒。
胶体间的静电斥力,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。
因此,胶体颗粒靠自然沉淀是不能除去的。
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匚电位降低,静电斥力减少。
此时,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。
水化胶中的水分子与胶粒有固定联系,具有弹性和较高的黏度,把这些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,投加混凝剂降低电动电位,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f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。
投加了混凝剂的水中,腔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。
三、实验设备与试剂(I)无级调速六联搅拌机1台。
⑵pH酸度计1台。
(3 )浊度计1台。
(4)温度计1支,秒表1块。
(5)600mL 烧杯6 个。
(6)500毫升量筒1个。
(7)lml, 2ml, 5ml, 10ml,移液管各1 支。
⑻200mL烧杯1个,吸耳球等。
(9)1,聚合铝溶液500ml?o(10)实验用原水(高岭土模拟水样)。
(II)注射针筒。
(12)10,的NaOH溶液和10, HCI溶液500mL各1瓶。
(13)1:1 HC1 清洗液(14)水浴竭四、实验步骤1《水污染控制工程实验指导书》(1)熟悉搅拌机、浊度计的使用。
实验项目名称:混凝沉淀实验
(所属课程:水污染控制工程)
院系:专业班级:姓名:学号:
实验日期:实验地点:合作者:指导教师:
本实验项目成绩:教师签字:日期:
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重要因素。
(2)确认某水样的最佳投药量及其相应的pH值。
(3)测定计算反应过程的G值和GT值,是否在适宜的范围内。
二、实验原理
水中的胶体颗粒,主要是带负电的黏土颗粒。
胶体间的静电斥力,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。
因此,胶体颗粒靠自然沉淀是不能除去的。
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。
此时,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、水化胶中的水分子与胶粒有固定联系,具有弹性和较高的黏度,把这些分子排挤除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,有可能是水化作用减弱,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电位没有降低或减低不多,胶粒不能相互接触,通过高分子连状物媳妇叫李,也能形成絮凝体。
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。
三、实验设备与试剂
(1)无极调速六联搅拌机1台。
(4)秒表1块。
(5)1000mL量筒1个。
(6)1mL,2mL,5ml,10mL移液管各1支。
(7)200mL烧杯1个,吸耳球等。
(8)1000mL烧杯6个。
(9)10%Al
2(SO
4
)
3
溶液500mL。
(10)实验用原水(配制)。
(11)注射针筒。
(12)10%的NaOH溶液和10%HCl溶液500mL各一瓶。
四、实验步骤
(2)1000mL量筒量取6份水样至6个1000mL烧杯中,另量取200mL水样放在200mL的烧杯中。
(3)水的pH值。
(4)确定在原水中能形成矾花的近似最小混凝剂量。
方法是将搅拌机开关扳到手动位置,慢速搅拌烧杯中200mL的原水,用移液管每次增加0.5mL的混凝剂直至出现矾花为止。
这时的混凝剂量作为形成矾花的最小投加量。
(5)确定实验时的混凝剂投加量。
根据步骤(4)得出的形成矾花的最小投加量,取其1/4作为1号烧杯的混凝剂投加量,其2倍作为6号烧杯的混凝剂的投加量。
用依次增加混凝剂量相等的方法求出2-5号烧杯混凝剂投加量。
把混凝剂移到与烧杯号相对应的搅拌机投药试管中。
(6)将6个水样放在搅拌叶片下,保持个烧杯中各叶片的位置相同,将搅拌机开关扳倒自动位置,启动搅拌机。
转动试管架转轴将混凝剂加入所对应的烧杯中。
快速搅拌(120-150r/min)3min;慢速搅拌(40-80r/min)20min。
(7)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。
(8)搅拌过程完成后,轻轻提起搅拌叶片(注意不要再搅拌水样)。
静置15min,并观察记录矾花沉淀情况。
(9)沉降时间到达后,用注射器分别抽出个烧杯中的上清液,并测其PH值。
五、实验结果整理
(1)把原水特征、混凝剂投加情况、沉淀后的水样PH值记入表格。
(3)以沉淀后水样PH值为纵坐标,混凝剂加注量为横坐标,绘出PH值与投药量曲线,分析其规律性。
(5)实验记录参考格式
快速搅拌转速:134r/min 慢速搅拌转速:48r/min
混凝剂名称:Al
2(SO
4
)
3
〃18H
2
O 混凝剂浓度:10%
原水PH值:7.53
废水中能形成矾花的近似最小混凝剂量:3mL 相当于2.92×10-3(mg/L) (6)实验结果记入表4-1-1.
表4-1-1 混凝沉淀实验记录
水样编号
1
2 3 4 5 6 投药量
mL 0.75 1.80 2.85 3.90 4.85 6.00
mg/L
2.92×10-4 7.01×10-4 1.11×10-3 1.52×10-3 1.93×10-3 2.34×10-3 矾花沉淀情况 很差 差 良 优 中 及格 沉淀后PH 值
6.94
6.45
6.07
5.45
4.55
4.23
012345
6780
2
46
8
V/ml
p H
六、注意事项
(1)电源电压要稳定,如有条件,应配用一台稳压装置。
(2)取水样时,所取水样要搅拌均匀,要一次量取以尽量减少所取水样浓度上的差别。
(3)移取烧杯中沉淀水上层清夜时,要在相同条件下取上层清夜,不要把沉淀下去的矾花搅起来。
七、思考题
(1)为什么最大投药量时,混凝效果不一定好?
(2)当无六联搅拌机时,试利用0.618法设计测定最佳PH 值实验过程。