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实验一混凝实验

一、实验目的

1、观察混凝现象及过程，加深对混凝机理的理解，了解混凝效果的影响因素；

2、掌握混凝烧杯搅拌实验的方法和一般步骤；

3、学会确定一般水体最佳混凝条件的基本方法，包括投药量、pH值和速度梯度。

二、实验原理

混凝是通过向水中投加药剂使胶体物质脱稳并聚集成较大的颗粒，以使其在后续的沉淀

过程中分离或在过滤过程中能被截除。在水体中投加混凝剂，如Al2(SO4)3、FeCl3，经过水解反应后生成的Al(III)、Fe(III)化合物对胶体脱稳的效果不仅受到投加混凝剂量、水中胶体颗粒的浓度、水温的影响、还受水的pH值影响。

在投加了混凝剂的天然水中，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的大小起着主要的作用。在混凝搅拌实验中，根据碰撞能量的来源不同，

可采用式G=pμ和G=ghvμ

从混凝剂与水混合到絮体形成是整个混凝工艺的全过程。根据所发生的作用不同，分为混合和絮凝两个阶段。在混合阶段，以胶体的异向凝聚为主，要使药剂迅速均匀地分布到水中以利于水解、聚合及脱稳；在絮凝阶段，主要以同向絮凝（以水利或机械搅拌促使颗粒碰撞絮凝）为主，同向絮凝效果与速度梯度G和絮凝时间T有关。

三、实验装置及药品

1、六联搅拌仪1台、光电浊度仪1台；

2、酸度计1台；

3、温度计1支；

4、1000mL烧杯6个，250mL烧杯6个；

5、1000mL量筒1个；

6、1mL移液管2支，2mL移液管1支，5mL移液管1支；

7、50mL注射针筒4支；

8、浓度10g/L的三氯化铁溶液

10、浓度10g/L的聚合氯化铝[A12(OH)mC16-m]

11、浓度10%的盐酸溶液

12、浓度10%的氢氧化钠溶液

四、实验步骤

实验内容分为最佳投药量、最佳pH值、最佳水流速度梯度三部分。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

量求出混凝剂最佳pH值。最后，根据最佳投药量和最佳pH值，求出最佳的速度梯度。

（一）最佳投药量的确定

1、在6个1000mL的烧杯中分别加入1000mL原水，置于实验用搅拌仪平台上，使搅拌叶片位于烧杯正中，注意保持各烧杯中叶片的位置相同。分别测定原水水样的温度、浊度和pH并记录。

2、在6个1000mL的烧杯中分别加入1000mL原水，置于实验用搅拌仪平台上，使搅拌叶片位于烧杯正中，注意保持各烧杯中叶片的位置相同。分别测定原水水样的温度、浊度和pH并记录。

3、熟悉搅拌器的操作，按要求调整搅拌器的运行参数。

①混合搅拌转速：150r/min;

②混合时间：取2min；

③絮凝搅拌转速：30r/min；

④絮凝时间：取15min。

把选择好的转速和时间在调节器上预设好，检查确定水样已配制好后准备开始实验。

4、按混合搅拌速度开动搅拌机，当预定的混合时间到达后，立即按预定的絮凝搅拌速度，降低搅拌机转速。在预定的絮凝时间到达后，关闭搅拌机。注意记录过程中各矾花出现的时间及矾花尺寸、松散程度等现象。

5、轻轻将搅拌叶片从烧杯中提出，注意不要扰动水样，静止沉淀20min，注意观察记录各烧杯中矾花沉降情况。

6、沉淀时间到达后分别从各烧杯中用50mL注射针筒取其上清夜（澄清水样）共100mL左右（可分3次取）于200mL烧杯中，测定各自的剩余浊度并记录(每杯水样测定三次)。根据结果确定最佳混凝剂投药量。

（二）最佳pH确定

1、将6个1000mL的烧杯中分别加入1000mL原水（与确定最佳投药量所用水样相同）。分别测定原水水样的温度、浊度和pH并记录。

2、调整原水pH，使其分别呈不同的酸碱度。用移液管分别取不同量的酸、碱溶液加入6个烧杯中使其pH分别为2、4、6、8、10、12。

3、将调节好的6个1000mL的烧杯置于实验用搅拌机平台上，使搅拌叶片位于烧杯正中，注意保持各烧杯中叶片的位置相同。

4、分别选择好混合转速和时间及絮凝搅拌转速和时间。

5、用移液管向4个烧杯中加入相同数量的混凝剂（投加量应是按照上一步骤确定的混凝剂最佳投加量），按混合搅拌速度开动搅拌机，当预定的混合时间到达后，立即按预定的絮凝搅拌速度，降低搅拌机转速。在预定的絮凝时间到达后，关闭搅拌机。

6、轻轻将搅拌叶片从烧杯中提出，注意不要扰动水样，静止沉淀20min，注意观察记录各烧杯中矾花沉降情况。

7、沉淀时间到达后分别从各烧杯中用50mL注射针筒取其上清夜（澄清水样）共100mL左右（可分3次取）于200mL烧杯中，测定各自的剩余浊度并记录(每杯水样测定三次)

和pH并记录。

（三）混凝阶段最佳速度梯度确定

1、按照最佳pH值实验和最佳投药量实验所