混凝实验设计方案

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。

实验1 混凝实验一、实验目的通过本实验希望达到下述目的：1．学会求得给定水体最佳混凝条件（包括投药量、pH值）的基本方法。

2．加深对混凝机理的理解。

二、实验原理混凝通常能有效地去除原水中的悬浮物和胶体物质，降低出水浊度和BOD5；混凝一般适用于粒度在1nm～100μm的分散体系。

胶粒在水中受几方面的影响：由于胶粒带电，产生的静电斥力；布朗运动；分子之间存在着相互引力—范德华引力；极性水分子吸引到它周围形成一层水化膜。

受这几方面影响因素的影响，胶体微粒长期处于分散状态，比较稳定，难于被去除。

胶体颗粒被去除主要是通过以下三个作用：1．压缩双电层作用水中胶粒能维持稳定的分散悬浮状态，主要是由于胶粒的ξ电位。

如能消除或降低胶粒的ξ电位，就有可能使微粒碰撞聚结，失去稳定性。

ξ电位的降低是依靠胶粒表面的双电层变薄而实现的。

2．吸附架桥作用无机小分子的混凝剂溶于水后，经水解和缩聚反应形成高分子聚合物，具有线性结构。

这类高分子顺被胶体微粒所强烈吸附。

因其线性长度较大，当它的一端吸附某一胶粒后，另一端又吸附另一胶粒，在相距较远的两胶粒间进行吸附架桥，使颗粒逐渐结大，形成肉眼可见的粗大絮凝体。

3．网捕作用有些混凝剂水解后能生成沉淀物。

这些沉淀物在自身沉降过程中，能集卷、网捕水中的胶体等微粒，使胶体粘结。

影响混凝效果的因素有：（1）水温，水解是吸热反应，所以水温对无机盐类混凝的效果影响极大；（2）pH，硫酸铝：pH为6.5～7.5，除水中的浊度；pH为4.5～5，脱色。

Fe2+：pH>8.5，Fe3+：pH为6.0～8.4，一般高分子混凝剂尤其是有机高分子混凝剂，受pH的影响较小。

（3）水中杂质的成分、性质和浓度，例如：天然水中杂质为粘土类，加的絮凝剂量就少；污水中有机物含量大，消耗絮凝剂的量就大。

（4）水力条件，混凝过程包括混合和反应两个阶段。

混合阶段：快速和剧烈搅拌，几秒钟内可以完成。

反应阶段：随着絮凝体的结大而降低。

实验一混凝实验一、实验目的通过本实验希望达到下述目的：(1)加深对混凝机理的理解(2)学会确定最佳混凝条件(包括投药量、pH 值)(3)学会选择最佳混凝剂二、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”，同时，也能发生高聚物式高分子混凝剂的吸附架桥作用、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。

整个混凝过程可看作两个阶段：混合阶段和反应阶段。

在混合阶段，要求原水与混凝剂快速均匀混合，所以搅拌强度要大，但搅拌时间要短。

该阶段，主要使胶体脱稳，形成细小矾花，一般用眼睛难以看见。

在反应阶段，要求将细小矾花进一步增大，形成较密实的大矾花，所以搅拌不能太大，太大矾花易打碎，但反应时间要长，为矾花的增大提供足够的时间。

三、实验装置与设备1．混凝试验搅拌机ZR4-6 型2．浊度仪WGZ-3 型3．pH试纸4．烧杯200mL、1000mL5．移液管1mL、2mL、5mL6．量筒1000mL7．玻璃棒、洗耳球、温度计等。

四、实验步骤本次混凝实验在一定水流速度梯度下，对不同混凝剂寻找最佳投药量和最佳pH值两部分。

比较不同混凝剂在各自最佳投药量和最佳pH值时耗费的量，以此选择针对某种废水的最佳混凝剂。

本次混凝实验中所选用的混凝剂为硫酸铝、三氯化铁、聚合氯化铝，依次对原水水样进行（一）、（二）实验步骤。

(一)、最佳投药量实验步骤1．了解ZR4-6型混凝搅拌器的使用方法。

2. 确定原水特征，即测定原水水样浊度、pH值、温度。

3．确定形成矾花所用的最小混凝剂量。

在烧杯中加入200mL原水，慢速搅拌，每次增加0.2mL某种混凝剂投加量，直至出现矾花为止。

实验1 化学混凝实验混凝实验是水处理的基础实验之一，被广泛应用于科研、生产中。

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值、水流速度梯度等因素。

通过混凝实验，不仅可以选择投加药剂种类、数量，还可确定混凝最佳条件。

一、实验目的1. 学会求得某水样最佳混凝条件(包括pH值、投药量)的基本方法。

2. 了解混凝的现象及过程，观察矾花的形成及混凝沉淀效果。

3. 加深对混凝机理的理解。

二、实验原理化学混凝法是用来去除水中无机和有机的胶体颗粒。

通常废水中的胶体颗粒的大小变化约在100埃到10微米之间，胶粒之间的静电斥力、胶粒的布朗运动及胶粒表面的水化作用，使胶粒具有分散稳定性，使胶粒靠自然沉淀不能除去。

混凝过程包括胶体的脱稳和颗粒增大的凝聚作用，随后这些大颗粒可用沉淀、气浮或过滤法去除。

消除或降低胶体颗粒稳定因素的过程叫脱稳，脱稳是通过投加强的阳离子电解质如Al3+、Fe3+或阳离子高分子电解质来降低Zeta电位，或者是由于形成了带正电荷的含水氧化物而吸附胶体，或者是通过阴离子和阳离子高分子电解质的自然凝聚，或者是由于胶体被围在含水氧化物的矾花内等方式来完成的。

混凝剂使胶体脱稳的主要作用是压缩双电层和吸附架桥。

脱稳后的胶粒，在一定的水力条件下，能形成较大的絮凝体（俗称矾花），该过程称为凝聚。

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1~5微米时，布朗运动基本消失。

从胶体颗粒变成较大的矾花是一连续过程，为了研究方便可划分为混合和反应两个阶段。

混合阶段要求混凝剂和废水快速混合均匀，一般在几秒钟或一分钟内完成，该阶段只能产生肉眼难以看见的微絮凝体；反应阶段要求搅拌强度随矾花的增大而逐渐降低以免结大的矾花被打碎而影响混凝的效果，反应时间约15~30min，该阶段微絮凝体形成较密实的大粒径矾花。

废水混凝小试实验方案一实验目的1 了解混凝法对废水的处理效果。

2确定混凝剂的最佳投加量及其相应的pH值及电导率。

二实验原理混凝过程包括三种作用：①细小颗粒聚集作用，使颗粒变大；②絮状颗粒对水溶性物质的吸附作用；③絮状颗粒对水中悬浮粒子的粘着作用。

整个过程是一个复杂的物理－化学过程。

化学混凝是用来去除水中无机或有机胶体悬浮物的一种方法。

它可除去固体悬浮物、胶体、可溶性重金属盐类、有机物，油类及颜色等。

混凝法处理原水受原水的pH、碱度、污染物的数量、粒子大小、温度和搅拌等条件的影响。

三实验仪器及药剂1 六联搅拌器2 电导仪3 固体PAC(聚合氯化铝)，Al2O3≥29%；非离子PAM(聚丙烯酰胺)。

4 1000ml烧杯6个，500ml烧杯3个。

5 温度计、PH计。

6有关水质测定的药品和仪器。

四实验步骤(一)溶液配制1 配制6% PAC溶液：用天平称取24g PAC，用量筒量取400ml水注入500ml烧杯中，将上述称取的PAC缓慢加入烧杯中，边加边搅拌，直至PAC固体完全溶解，备用。

2 配制0.2% PAM溶液：用天平称取0.8g PAC，用量筒量取400ml水注入500ml烧杯中，将上述称取的PAM缓慢加入烧杯中，边加边搅拌，直至PAM固体完全溶解，备用。

(二)混凝实验1 分别量取1000ml原水分别加入6个1000ml烧杯中，装上搅拌。

2 打开搅拌，将定量好的PAC分别加入原水烧杯中，快速搅拌1分钟，再将定量好的PAM分别加入上述各烧杯中，慢速搅拌5分钟。

停止搅拌后沉降30分钟。

3 用移液管移取一定量烧杯上层已处理水样进行水质化验。

五实验记录六实验结果分析。

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ξ电位，ξ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‎，胶粒的电位越‎ξ高，胶体颗粒的稳‎定性越高。

胶体颗粒的电‎ξ位通过在一定‎外加电压下带‎电颗粒的电泳‎迁移率计算： HDK πημξ=式中：K ——微粒形状系数‎，对于圆球体6=K ；π ——系数，为3.1416；η——水的粘度（Pa ·S ），（此取S Pa ⋅=-110η）；μ ——颗粒电泳迁移‎率（cm V s m ///μ）；H ——电场强度梯度‎（V/cm ）； D ——水的介电常数‎D 水=8.1。

通常，ξ电位一般值在‎10-200mv 之‎间，一般天然水体‎中胶体颗粒的‎ξ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，ξ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Al 2(SO 4)3）后，生成Al(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P ‎H 的影响。

若PH＜4，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‎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。

实验三混凝实验一、实验目的1、观察混凝现象；2、了解影响混凝的主要因素；3、确定混凝剂的最佳投加量及相应的pH值、搅拌时间，并选择最适宜的混凝剂。

二、实验原理在废水中常含有用重力沉降法不能除去的细微悬浮物和胶体粒子，其粒径分别为100~10000nm和1~100nm。

由于布朗运动、水合作用以及微粒间的静电斥力作用，使胶体粒子和细微悬浮物能在水中长期保持悬浮状态，静置不沉。

混凝过程首先是要混凝剂形成带正电荷的氢氧微型矾花，并同胶体悬浮物接触使其失去稳定性，接着发生使颗粒增大的凝聚作用（有时为了促进凝聚还需加入助凝剂）。

随后这些大颗粒可用沉淀、浮选或过滤等方法去除。

废水在混凝剂的离解和水解产物的作用下，使水中的胶体污染物和细微悬浮物脱稳并聚积为具有可分离性的絮凝过程，称为混凝（包括凝聚和絮凝两个过程）。

其中凝聚是指使胶体脱稳并聚集为微絮粒的过程，而絮凝指微絮粒通过吸附桥联、网罗卷捕（网捕）形成更大的絮体的过程。

为了获得易于分离的絮凝体和尽可能低的出水浊度，必须考虑废水浓度、性质、pH值以及混凝剂的种类、用量、搅拌时间等因素对试验的影响。

由于每种混凝剂都有一个形成矾花的最佳pH值，因此，在对各种混凝剂进行对比实验前，应先测定各种混凝剂的最佳pH 值，然后再进行投药量试验。

三、实验材料及设备1、自制生活废水或工业废水水样；2、混凝剂：三氯化铁、聚合硫酸铝、聚合氯化铝、聚合硫酸铁等（常见无机盐混凝剂及性能见附表I）；3、烧杯24个（1mL）、量筒4个（25mL）、温度计、pH计等；4、悬浮物测定仪器、搅拌器、分光光度计。

四、实验步骤1、测定原水的温度、SS浓度（或透光率）、pH值等；2、确定在废水中能形成矾花的近似最小混凝剂用量。

在量筒中加入200mL样品废水，然后每次加入1mL混凝剂并且不断地满满搅拌废水，直到刚好出现矾花时记录下混凝剂用量。

将此用量换算成mg/L，即为近似的最小混凝剂用量。

3、在6只烧杯内各加入1L样品废水，并在各烧杯内加入混凝剂使其剂量等于最小混凝剂用量。

混凝实验设计方案设计人员：张泽于石飞龙指导老师：周子鹏一、方案要求1.准备好实验设备和仪器2.准备好实验试剂，计算好实际用量3.设计好实验表格4.写好详细的实验步骤5.认真做实验6.数据处理二、实验设备、仪器1. 调速六联搅拌机1台2. 500ml矿泉水瓶6只3. 100ml烧杯8只4. 5ml移液管1只5. 1ml移液管1只6. 取样管1只7. 吸耳球1个8. 温度计（0-50℃）1只9. 500ml量筒1个10. 浊度仪（或分光光度计）1台11. 酸度计1台12.注射筒（50ml）1只三、实验试剂及用量本实验用三氯化铁作混凝剂，以阴型聚丙烯酰胺为助凝剂。

三氯化铁（10g/L），最大用量1g盐酸（10%）氢氧化钠（10%）阴离子聚丙烯酰胺（待定），最大用量1g四、详细实验步骤1、确定混凝剂和助凝剂的最小投加量本实验用三氯化铁作混凝剂，以阴型聚丙烯酰胺为助凝剂值，记录在表1中。

（2）用一个500 ml的烧杯，取200 ml原水，并将装有水样的烧杯置于六联搅拌机上。

（3）向烧杯中加入氯化铁，每次加入1.0 ml，同时进行搅拌（中速150r/min，5min），直至出现矾花，在表1中记录投加量。

（4）停止搅拌，静止10min。

（5）根据测得的浊度确定最小投加量，助凝剂的最小投加量是零。

2、确定混凝剂的最佳投加量（1）用6个1000 ml烧杯，分别取800 ml原水，将装有水样的烧杯置于六联搅拌机上。

（2）将混凝剂按不同投量（依次按最小投量的25%~100%的剂量）分别加入到800 ml原水样中，利用均分法确定此组实验的六个水样的混凝剂投加量，记录在表2中。

（3）启动搅拌机，快速搅拌300 r/min，0.5 min；中速搅拌150 min，5 min；慢速搅拌70r/min，10 min。

（4）搅拌过程中，注意观察矾花的形成过程。

停止搅拌，静止沉淀10 min，然后用50 ml注射筒分别抽出6个烧杯中的上清液，同时用浊度仪测定水的剩余浊度，记录在表2中。

实验一混凝实验一、目的通过混凝实验，观察矾花的形成过程及混凝沉淀效果，了解影响混凝条件的相关因素，确定最佳的混凝工艺条件，包括最佳投药量和最佳pH值。

二、原理混凝的主要去除对象是水中悬浮物与胶体杂质。

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。

三、设备及用具1. TS6程控混凝试验搅拌仪一台。

2. 洗耳球1个，配合移液管移药用。

3. 10mL 移液管1根。

4. 1000mL量筒1个，量原水体积。

5. 硫酸铝（或其它混凝剂）溶液1瓶6. pH计1台或高精度pH试纸7. 浊度仪1台。

8. NaOH、HCl溶液各一瓶四、内容与步骤（一）确定形成矾花的最小混凝剂投药量（二）确定混凝剂最佳投药量（三）确定最佳pH值（一）确定形成矾花的最小混凝剂投药量1、取200ml原水2、慢速搅拌情况下，每次加入1ml混凝剂，不断添加，直至产生矾花为止。

以此剂量为能形成矾花的最小投药量x（二）确定混凝剂最佳投药量1. 测原水浊度、温度2. 用1000mL量筒量取6个水样置于搅拌烧杯中。

3. 将第一组水样置于搅拌机中，准备混凝剂（混凝剂最小剂量为0.25x，最大剂量为2x，采用均分法确定其他2～5号烧杯的投加剂量）4.快速搅拌300rpm、0.5min、加药；中速搅拌150rpm、10min；慢速搅拌50rpm、10min；静沉10min5. 注意观察并记录矾花形成、沉淀的过程，矾花外观、大小、密实程度等，并记入表格中。

7. 沉降时间到达后，由上部取样口取杯中上清液约100mL置于六个洗净的100mL烧杯中，测浊度并记入表中。

（三）确定最佳pH值1. 用1000mL量筒量取6个水样置于搅拌烧杯中。

2.调整水样pH，分别加入2.5,1.4,0.1ml的HCl和0, 0.3, 1ml的NaOH3.将水样置于搅拌机中，快速搅拌300rpm、0.5min，停机，每只烧杯取出50ml，测定pH并记录4.向水样烧杯中加入相同剂量的混凝剂（按实验（二）结果）5.快速搅拌300rpm、0.5min；中速搅拌150rpm、10min；慢速搅拌50rpm、10min；静沉10min6. 注意观察并记录矾花形成、沉淀的过程，矾花外观、大小、密实程度等，并记入表格中。