水处理实验报告-混凝实验
(2)在最佳pH实验中,用来测定pH的水样,仍倒入原烧杯中。
(3)在测定沉淀水的浊度,用注射针筒抽吸清液时,不要搅动底部沉淀物,并尽量减少各烧杯的抽吸时间。
3.确定最佳水流速度实验步骤
(1)按照最佳pH实验和最佳投药量实验所得出的最佳混凝pH和投药量,分别向4个烧杯中装有1000mL水样的烧杯中加入相同剂量的盐酸HCL(或氢氧化钠NaOH)和混凝剂,置于实验搅拌平台上。
(2)启动搅拌机快速搅拌半分钟,转速500r/min。随即把其余3个烧杯移到别的搅拌机上,1号烧杯继续以500r/min转速搅拌10min。其他烧杯分别用100r/min、200r/min、300r/min搅拌10min。
(2)由表5-3及图5-3可知,当水样pH为5.18时混凝效果最好。
(3)由表5-4及图5-4可知,当混凝阶段水流速度为200r/min时混凝效果最好。
结论:通过实验得出最佳混凝的条件为混凝剂(硫酸铝10g/L)投加量为25mg/L,水中pH为5.18,水流速度为200r/min。
注意事项:
(1)在最佳投药量、最佳pH实验中,向各烧杯加药剂时尽量同时投加,避免因时间间隔较长各水样加药后反应时间长短相差太大而导致混凝效果悬殊。
2.确定最佳PH值实验步骤
(1)用6只1000ml烧杯,分别取1000ml原水,将盛装有水样的烧杯置于搅拌机平台上。
(2)调节原水PH值,用移液管依次向1号2号3号装有原水的烧杯中,分别加入2.5ml,1.5ml,1.2ml的10% HCL、在向4号5号6号装有原水的烧杯中加入0.2 ml,0.7ml,1.2ml的10% NaOH,用玻璃棒快速搅拌均匀,依次用精密PH仪测各水样PH值,记录在表中。
-0.14
-0.70
1.22
平均
0.205
-0.125
-0.67
1.23
图5-4混凝阶段水流速度与浊度的关系图:
表5-3最佳pH实验记录
第二小组姓名
原水水温30.6℃浊度-5.20度pH5.18使用混凝剂种类、浓度硫酸铝10g/L
水样编号
1
2
3
4
5
6
HCL投加量(mg/L)
2.5
1.5
1.2
0
0
0
NaOH投加量(mg/L)
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,一般形成絮凝体。消除或降低胶体颗粒稳定因素的过程叫脱稳。脱稳后的胶粒,在一定的水利条件下,才能形成较大的絮凝体,俗称矾花,自投加混凝剂直至形成矾花的过程叫混凝。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。
转速512(r/min)
2
中速搅拌5(min)
转速266(r/min)
3
慢速搅拌5(min)
转速110(r/min)
图5-2混凝剂投加量与浊度关系图:
表5-4混凝阶段最佳水流速度实验记录
第二小组姓名
原水水温30.6℃浊度-5.20度pH5.18使用混凝剂种类、浓度硫酸铝10g/L
水样编号
1
2
3
4
水样Ph
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。
实验步骤及装置图:
1.最佳投药量实验步骤
(1)、用6个1000mL的烧杯,分别取1000mL原水,放置在实验搅拌机平台上;
(2)、确定原水特征,即测定原水水样混浊度、pH值、温度。
(3)、确定形成矾花所用的最小混凝剂量。(混凝剂A、B)方法是通过慢速搅拌烧杯中200mL原水,并每次增加1mL混凝剂的投加量,逐滴滴入200mL原水杯中直到出现矾花为止。这时的混凝剂量作为形成矾花的最小投加量;
水样编号
1
2
3
4
5
6
混凝剂投加量(mg/L)
21
23
25
27
29
31
沉淀水浊度
度(NTU)
1
-0.30
-1.56
0.35
-2.34
-0.28
-1.25
2
-0.27
-1.71
-0.10
-2.68
-0.42
-1.65
平均
-0.285
-1.635
0.125
-2.51
-0.35
-1.45
备注
1
快速搅拌0.25(min)
(3)关闭搅拌机,静置5min,分别用50mL注射管抽出烧杯中的上清液(共抽3次约100mL)放入200mL烧杯内,立即用浊度仪测定浊度(每杯水样测定2次),并对测定结果进行纪录。
实验装置图:
1—电机;2—烧杯;3—搅拌机;4—传动齿轮
数据记录与处理:
表5-2最佳投药量实验纪录
第二小组姓名
原水水温30.6℃浊度-5.20度pH5.18使用混凝剂种类、浓度硫酸铝10g/L
实验
名称
混凝实验
姓名
同组者
实验目的:
1、通过实验学会求一般天然水体最佳混凝条件(包括投药量、PH、水流速度梯度)的基本方法。
2、加深对混凝机理的理解。
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,是水处理工艺中十分重要的一个环节。水中较大颗粒悬浮物可在自身重力作用下沉降,而胶体颗粒不能靠自然沉降得以去除。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。水化膜中的水分子与胶粒有固定联系,具有弹性较高的粘度,把这些水分子排挤出去需克服特殊的阻力,这种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。若投加混凝结降低ζ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在胶粒与胶粒之间起着吸附架桥作用。即使ζ电位没有
-1.64
-2.815
-3.50
备注
1
快速搅拌0.5(min)
转速511(r/min)
2
中速搅拌4.5(min)
转速257(r/min)
3
慢速搅拌5(min)
转速107(r/min)
图5-3 pH与浊度的关系图:
实验分析及结论:
(1)由表5-2及图5-2可知,当混凝剂投加量为25mg/L时混凝效果最好。
在水中投加混凝剂如A12(SO4)3、FeCl3后,生成的AI、Fe的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。
(3)用移液管依次向装有原水烧杯中加入相同剂量混凝剂,投加剂量由1中得出最佳投加量确定。
(4)启动搅拌机,快速搅拌半分钟,转速约500r/min.中速搅拌5min,转速约为250r/min;慢速搅拌5min,转速约为100r/min.
(5)停止搅拌静置10min,用注射针筒从搅拌端口取样100ml上清液放入200ml烧杯中。同时用浊度仪测定剩余水样的浊度,平行测2次,记录表中。
(4)、确定实验时的混凝剂投加量。根据步骤3得出的形成矾花的最小混凝剂投加量,取其1/3作为1号烧杯的混凝剂投加量,取其2倍作为6号烧杯的混凝剂投加量,用依次增加相等混凝剂投加量的方法求出2—5号烧杯的混凝剂投加量,把混凝剂分别加入到1—6号烧杯中。
广西民族大学水污染控制工程实验报告
2012年6月10日
(5)、启动搅拌机,快速搅拌一分半钟,转速为500r/min 1min,中速搅拌5min,转速约250r/min;慢速搅拌5min,转速约为100r/min。上述搅拌速度可进行适当调整;
(6)、关闭搅拌机,静置沉淀5min,用50mL注射管抽出烧杯中的上清液(共抽3次约100mL)放入200mL烧杯内,立即用浊度仪测定浊度(每杯水样测定2次),并对测定结果进行纪录。
0
0
0
0
0.2
0.7
pH
3.36
3.42
3.47
5.18
5.80
6.19
凝剂加注量(mg/L)
25
25
25
25
25
25
沉淀水浊度
度(NTU)
1Hale Waihona Puke -5.12-4.94
-4.93
-1.66
-2.71
-3.56
2
-5.02
-4.89
-5.04
-1.62
-2.92
-3.44
平均
-5.07
-4.925
-4.985
5.18
5.18
5.18
5.18
混凝剂加注量(mg/L)
25
25
25
25
快速搅拌
速度(r/min)
512
513
515
495
时间(min)
0.5
0.5
0.5
0.5
中速搅拌
速度(r/min)
404
302
104
205
时间(min)
9
9
9
9
沉淀水浊度/度(NTU)
1
0.21
-0.11
-0.64
1.24
2
0.20