混凝实验设计方案

《混凝沉淀实验》一、实验目的(1)熟悉混凝操作，观察混凝现象，深入理解混凝机理。

(2)确定混凝剂的最佳投药量。

(3)计算反应过程的G值和GT值。

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。

向水中投加的混凝剂能提供大量的正离子，压缩胶团的扩散层使ζ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。

混凝是凝聚和絮凝的总称。

向水中投加混凝剂，可以使胶体颗粒脱稳，脱稳后的胶粒后相互聚结形成微絮粒的过程，称为凝聚；微絮粒相互粘附聚集或通过高分子物质吸附架桥作用而使微粒相互黏结，而形成絮凝体的过程，称为絮凝。

根据混凝过程的特点，混凝操作分为两个阶段，即混合阶段和絮凝阶段，两个阶段的操作要求明显不同。

混合阶段的操作要求是快速（1min之内）和剧烈搅拌（速度梯度G在500~1000s-1），而絮凝反应阶段的操作要求是反应时间较长（15~30min），搅拌强度较小（速度梯度G为10～70s-1），一般Gt值应控制在104～105之间。

三、实验设备与试剂(1) 无级调速六联混凝搅拌机。

(2) pH酸度计。

(3 )浊度计。

(4) 1ml，2ml，5ml，10ml, 移液管各1支。

(5) 200mL、500ml烧杯，1000ml量筒，吸耳球等。

(6)混凝剂为硫酸铝（AS）和聚合氯化铝（PAC），使用时分别配置成10g/L的溶液。

(7) 10％的NaOH溶液和l0％HCI溶液500mL各l瓶。

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。

混凝实验设计方案一、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. 200ml烧杯1只3. 1000ml烧杯6只4. 5ml移液管1只5. 1ml移液管1只6. 取样管1只7. 1000ml量筒1个8. 分光光度计1台三、实验试剂及用量本实验用聚合氯化铝混凝剂，以聚丙烯酰胺为助凝剂。

聚合氯化铝（10g/L），盐酸（10%）氢氧化钠（10%）聚丙烯酰胺（1g/L）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聚合氯化铝作混凝剂，以聚丙烯酰胺为助凝剂（1）测定原水特征，即测定原水COD、pH值、SS，记录在表1中。

表1 原始数据原水COD原水SS原水pH矾花形成时投混凝剂最佳量（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(100r/min或50r/min)烧杯中200mL原水，并每次增加0.5mL或1mL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）停止搅拌，静止10min。

（4）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1000 ml原水，将装有水样的烧杯置于六联搅拌机上。

（2）确定实验时的混凝剂投加量。

根据步骤1得出的形成矾花最小混凝剂投加量，取其1／3作为1号烧杯的混凝剂投加量，取其2／3作为2号烧杯的混凝剂投加量，依次增加1／3倍混凝剂投加量的方法加入3-6号烧杯中，记录在表2中。

表2 聚合氯化铝投加量的最佳选择实验水样编号 1 2 3 4 5 6 混凝剂加注量CODSS（3）启动搅拌机，转速约300~500r/min，把混凝剂分别加入1—6号烧杯中，快速搅拌半分钟、中速搅拌5分钟左右，转速约100r/min；慢速搅拌5~10分钟、转速约50~80r/min。

实验一化学混凝实验一、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作用下，长期处于稳定分散状态，不能用自然沉淀方法去除。

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。

由于各种废水差别很大，混凝效果不尽相同。

混凝剂的混凝效果不仅取决于混凝剂种类、投加量，同时还取决于水的pH、水温、浊度、水流速度梯度等影响。

通过本次实验，希望达到以下目的：1、加深对混凝沉淀原理的理解；2、掌握化学混凝工艺最佳混凝剂的筛选方法；3、掌握化学混凝工艺最佳工艺条件的确定方法。

二、实验原理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、相反电荷的胶体或高分子物质等方法破坏胶体的稳定性，使胶体颗粒凝聚在一起形成大颗粒，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。

在混凝过程中，上述现象常不是单独存在的，往往同时存在，只是在一定情况下以某种现象为主。

三、实验材料及装置1、主要实验装置及设备（1）化学混凝实验装置采用是六联搅拌器，其结构如图1所示。

第1篇一、实验目的1. 了解混凝现象及过程，观察矾花的形成。

2. 了解混凝的净水作用及主要影响因素。

3. 探求水样最佳混凝条件（包括投药种类、投药量、pH值、水流速度梯度等）。

4. 分析多因素对混凝效果的影响。

二、实验原理天然水体中存在大量胶体颗粒，是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。

胶体的布朗运动、胶体表面的水化作用以及胶体间的静电斥力，使得胶体颗粒具有分散稳定性。

其中，因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。

胶体表面电荷值常用电动电位表示，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电位约为-30mV。

混凝过程是现代城市给水和工业废水处理工艺研究中不可缺少也是最为关键的前置单元。

在原水和废水中都存在着数量不等的胶体粒子，如粘土、矿物质、二氧化硅或工业生产中产生的碎屑等，它们悬浮在水中造成水体浑浊，混凝工艺是针对水中的这些物质处理的过程。

混凝可去除的悬浮物颗粒直径范围在1nm~0.1μm。

三、实验材料与仪器1. 实验材料：原水、三氯化铁、硫酸铝、聚丙烯酰胺、pH试纸、滴定管、烧杯、玻璃棒、电子天平、搅拌器等。

2. 实验仪器：电导率仪、浊度仪、pH计、温度计、计时器等。

四、实验方法1. 实验步骤：（1）取一定量的原水置于烧杯中，测定原水浊度、pH值、温度等基本水质参数。

（2）根据实验设计，依次加入不同种类和浓度的混凝剂，测定投加混凝剂后的浊度、pH值、温度等水质参数。

（3）在搅拌条件下，观察矾花形成情况，记录矾花出现时间、形态、大小等特征。

（4）计算混凝效果，分析多因素对混凝效果的影响。

2. 实验设计：（1）单因素实验：分别考察投药种类、投药量、pH值、水流速度梯度等因素对混凝效果的影响。

（2）正交实验：根据单因素实验结果，设计正交实验，分析多因素对混凝效果的综合影响。

五、实验结果与分析1. 单因素实验结果：（1）投药种类：在相同条件下，三氯化铁、硫酸铝和聚丙烯酰胺的混凝效果较好，其中三氯化铁的混凝效果最佳。

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。

混凝实验一实验目的1．了解混凝的现象及过程，净水作用及影响混凝的主要因素；2．学会求水样最佳混凝条件（包括投药量、pH值、水流速度梯度）的基本方法；3．了解助凝剂对混凝效果的影响。

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Al2(SO4)3、FeCl3后，生成的Al(III)、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。

混凝剂量少，达不到降低浊度的目的，混凝剂量过多，混凝效果反而下降，浊度增大，所以通过实验有最佳的投药量。

选定水样的pH，投药量从最小（确定形成矾花所用的最小混凝剂量：通过慢速搅拌烧杯中500ml的原水，并每次增加1ml混凝剂，直至出现矾花为止，这时的混凝剂作为形成矾花的最小投加量。

一般以5ml为最小混凝剂量）逐级递加，取6个药量梯度。

当单独使用混凝剂不能取得预期效果时，需投加助凝剂以提高混凝效果。

助凝剂通常是高分子物质，作用机理是高分子物质的吸附架桥，它能改善絮凝体结构，促使细小而松散的絮粒变得粗大而结实。

三实验设备仪器1．六联搅拌机（附6个800ml烧杯，实验水样选用500ml体积）；2． pH计； 3．温度计； 4．浊度仪。