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水质工程学实验指导书xx工业学院市政工程实验室实验一混凝实验一、实验目的（1）通过实验确定实验水样的最佳投药量；（2）观察絮体（俗称矾花）的形成过程及混凝沉淀的效果，从而加深对混凝理论的理解。
二、实验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除的。
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：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。
混凝是水处理工艺中十分重要的一个环节。
他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，选择性能良好的药剂，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。
水质千变万化，最佳的投加量各不相同，必须通过实验方可确定。
三、实验设备及药品1、实验器材及设备（1）六联搅拌器，1台；（2）浊度仪，1台；（3）pH计，1台。
（4）温度计，1根。
（5）1000mL量筒，1个；（6）1000mL烧杯，12个；（7）250mL烧杯，12个；（8）5mL，10ml，2ml，1ml移液管，各2个；（9）医用针筒，2个；（10）洗耳球，2个；2、药品1%浓度硫酸铝[Al2(SO4)3]溶液，或氯化铁溶液。
四、实验步骤1．测定原水的浊度及pH值。
2．用1000ml量筒分别取6个水样至6个1000mL烧杯中。
注意：取水样要搅拌均匀，以尽量减少取样浓度上的误差。
3．在6个水样中分别加入0.25、0.5、1.0、1.5、2.5、4.0ml 1%浓度的Al2(SO4)3溶液。
混凝实验报告实验目的，通过混凝实验，研究混凝剂对水质的净化效果，探讨最佳混凝剂用量及混凝时间，为水处理工程提供科学依据。
实验原理，混凝是指在水中加入混凝剂后，使水中的悬浮物、胶体物质凝聚成较大的絮凝体，便于后续的沉降或过滤。
混凝剂一般为阳离子、阴离子或非离子高分子物质，其作用机理主要有吸附、中和、电中和和凝聚等。
实验材料与方法：材料，实验室自来水、混凝剂（聚合氯化铝）、搅拌器、玻璃容器、pH计、浊度计等。
方法：1. 取一定量自来水倒入玻璃容器中；2. 用搅拌器将水搅拌均匀；3. 用pH计检测水的初始pH值；4. 在搅拌的同时，向水中加入不同剂量的混凝剂；5. 混凝一定时间后停止搅拌，观察絮凝体的生成情况；6. 用浊度计检测水的浊度，记录下实验数据。
实验结果与分析：经过一系列实验，我们得出以下结论：1. 随着混凝剂用量的增加，水中絮凝体的生成量逐渐增加，浊度逐渐降低，水质得到了改善；2. 随着混凝时间的延长，絮凝体的大小逐渐增加，浊度进一步降低，但当混凝时间过长时，絮凝体又会发生分散，浊度会有所上升；3. 初始水质的pH值对混凝效果也有一定影响，一般情况下，pH值在6.5-7.5之间时，混凝效果较好。
结论：混凝实验结果表明，聚合氯化铝作为混凝剂，能够有效地改善水质，提高水的透明度，减少水中的悬浮物和胶体物质。
在实际应用中，应根据水质的不同情况，合理控制混凝剂的用量和混凝时间，以达到最佳的净化效果。
总结：通过本次混凝实验，我们对混凝剂的作用机理和影响因素有了更深入的了解，为今后的水处理工程提供了有益的参考。
同时，也为我们提供了实验操作的经验，为今后的科研工作打下了坚实的基础。
实验报告撰写人，XXX。
日期，XXXX年XX月XX日。
水质工程学练习题(4)第三章混凝一、填空：1、水处理过程中,混凝过程主要的去除对象为胶体和微小悬浮物。
2、胶体在水中之所以稳定,主要原因为胶体的动力稳定、带电稳定和胶体的溶剂化作用。
3、常用的混凝剂有硫酸铝、三氯化铁和聚合氯化铝。
4、目前公认的四个混凝机理分别是：压缩双电层、吸附-电中和、吸附架桥、网捕-卷扫。
5、根据快速混合的原理，混合设施主要有如下四类：水利混合、水泵混合、管式混合、机械混合。
6、混凝剂与水的混合絮凝中控制水利条件的重要参数是速度梯度G值和絮凝时间T 值。
混合阶段要求的水利条件是G值为700~1000S-1，T值为10~20s，絮凝阶段要求的水利条件是平均G值为20~70S-1，GT值为1×104 ~1×105。
二、名词解释：混凝的定义总电位ζ电位压缩双电层速度梯度G--指两相邻水层的水流速度差与它们之间的距离的比值。
复合混凝剂同向絮凝异向絮凝混凝剂助凝剂三、问答题：1．试述混凝机理，及影响混凝效果的主要因素。
答：胶粒的混凝机理①压缩双电层作②吸附电中和作用③吸附架桥作用④网捕卷扫作用（4分）絮凝机理：①异向絮凝②同向絮凝（3分）影响因素：（3分）①水温的因素②PH的影响③水的碱度的影响④浊质颗粒的影响⑤水中有机污染物的影响⑥混凝剂的种类及投加量的影响⑦混凝剂的投加方式的影响2、铝盐和铁盐作为混凝剂在水处理过程中发挥哪三种作用？（1）Al3+或Fe3+和低聚合度高电荷的多核羟基配合物的脱稳凝聚作用。
（2）高聚合度羟基配合物的桥连絮凝作用。
（3）以氢氧化物沉淀形式存在时的网捕絮凝作用。
3. 混凝药剂的选择遵循哪些原则？P72第四章沉淀一、填空：1、在水处理领域中,颗粒在水中的沉降属于_层流___状态，颗粒的下沉速度可用_斯托克斯___公式计算。
2、澄清池内_泥渣__的体积浓度是提高原水中悬浮颗粒絮凝速率的决定性因素。
3、自由沉淀颗粒在水中所受的力有自身重力、水的浮力、粘滞阻力、惯性力。
（二）管式混合1、管道：将药液加入压水管中，利用管道中水流的紊动力混合。
要求管道中流速大于1m/s。
投药量后管内水头损失大于0.3～0.4mH2O。
投药点至出口大于50倍管径。
2、静态混合器：内为翻卷铁板，造成紊流，翻流的紊团。
分成几个单元串联使用。
流量过小时，效果下降，水流阻力大。
3、扩散混合器：用锥形帽，将药液扩散，用孔板并造成剧烈紊流。
（三）机械混合池搅拌机械：浆板式（适用2m3以下小池）螺旋桨式，透平式。
离心搅拌叶轮搅拌功率：要求速度梯度为700～1000s-1混合时间：10～30s 不超2min注：避免水流同步旋转，应有转速梯度。
可用四周加固定档板的方法解决。
特点：效果好，不受水量变化影响，适合各种规模水厂。
增加机械设备及维修。
二、絮凝设施：基本要求：加药后的原水，在絮凝池中形成大的密实的絮体（肉眼可见）——毫米级。
（一）隔板絮凝池（常用于大中型水厂）1、往复式：水流回转180°，局部水头损失大，絮凝后期急转水流易使絮体破碎。
2、回转式：水流回转90°，局部水头损失小，转弯上应尽量减少冲击。
隔板式是（PF ）推流形反应器。
要求设计池数不少于2个。
（1）流速： 首端：0.5～0.6m/s 末端:0.2～0.3m/s中间4～6段，流速递减。
(分段越多,效果越（2）、转弯要求：为了减少水力冲击和水头损失，转弯过水断是廊道过水断面的1.2～1.5倍，并做成圆弧形。
（3）、絮凝时间：20～30min（4）、 隔板净距大于0.5m(为施工和检修) 池底0.02～0.03坡，并设有排泥设施。
（5）计算内容: i 各段水头损失:i ii iti i i l R C v g v m h 2222+=ξvi —i 段内水流速度m/s ； vit —i 段转弯处水流速度m/s ； mi —i 段廊道内水流转弯次数；ξ —转弯处局部阻力系数180°弯，ξ =390 °弯，ξ =1；li —i 段总长m ；Ri —i 段过水断面水力半径； Ci —谢才系数，611i i R nC（曼宁公式） 总水头损失：h=∑hi ，往复式：h=0.3～0.5m回转式：h=0.6h 往复T 在10～30分钟 一般在30～60秒-1 在104～105低浊水,低碱水宜用较大T 值。
