1、混凝實驗報告/正交設計歐陽引擎(2021.01.01).實驗目的1、通過實驗，觀察混凝現象，加深對混凝理論的理解。2、選擇和確定最佳混凝工藝條件。實驗原理天然水中存在大量膠體顆粒，使原水產生渾濁度。我們進 行水質處理的根本任務之一，則正是為了降低或消除水的渾濁 度。水中的膠體顆粒，主要是帶負電的粘土顆粒。膠體間靜電 斥力、膠粒的布朗運動以及膠粒表面水化作用的存在，使得它 具有分散穩定性。混凝劑的加入，破壞了膠體的散穩定性，使 膠粒脫穩。同時，混凝劑也起吸附架橋作用，使脫穩后的細小 膠體顆粒，在一定的水力條件下，凝聚成較大的絮狀體(磯 花)。由于磯花易于下沉，因此也就易于將其從水中分離出 去，而

2、使水得以澄清。由于原水水質復雜，影響因素多，故在混凝過程中，對于 混凝劑品種的選用和最佳投藥量的決定，必需依靠原水和混凝 實驗來決定。混凝實驗的目的即在于利用少量原水、少量藥 齊U。實驗儀器及設備歐陽引擎創編1. 1000ml 燒杯1只2. 500ml礦泉水瓶6!3. 100ml 燒杯2只4. 5ml移液管1只5. 400ml 燒杯2只6. 5ml量筒1臺7.吸耳球1個&溫度計(0-50C )19. 100ml 量筒1個10. 10 ml;量筒1只四.實驗試劑本實驗用三氯化鐵作混凝劑，配制濃度2g/L, 800ml;以陰 型聚丙烯酰胺為助凝劑，配制濃度0.05g/L, 500 mlo三氯化鐵

3、用量2g,陰離子聚丙烯酰胺用量0.0250 g實驗步驟(-)配置藥品1、用臺秤稱取2g三氯化鐵，溶解，配置1000 ml,三氯化鐵配 制濃度2g/L;用電子天平稱取0.05g陰離子聚丙烯酰胺，溶 解，配置1000 ml,陰型聚丙烯酰胺配制濃度0.05g/Lo2、測定原水特征。混凝劑最小投加量的確定1、取6個500 ml瓶子，分別取400 ml原水。2、分別向燒杯中加入氯化鐵，每次加入1-0 ml,同時進行攪拌，直至出現磯花，在表1中記錄投加量和磯花描述。3、停止攪拌，靜止10mino4、根據磯花描述確定最小投加量A。（三）混凝劑的最佳投加量的選擇1、用6個500 ml瓶子，分別取400 ml原

4、水。2、將混凝劑按不同投量（按4/6A9/6A的量）分別加入到400 ml原水樣中，利用均分法確定此組實驗的六個水樣的混凝劑投 加量，記錄在表2中。3、攪拌，攪拌過程中，注意觀察磯花的形成過程。4、停止攪拌，靜止沉淀10 min,記錄磯花描述。5、根據磯花描述求得B。（四）混凝劑和助凝劑的最佳投加比例的確定1、用6個500ml瓶子，分別取400 ml原水。2、將混凝劑按2/3B的投量，助凝劑按不同投量（依次按1/3C6/3C的劑量）分別加入到400 ml原水樣中，利用均分法確定此組實驗的六個水樣的混凝劑投加量，記錄在表3-1中。3、搖勻，攪拌，攪拌過程中，注意觀察磯花的形成過程。4、停止攪拌，

5、靜止沉淀10 min,描述磯花，記錄在表3-1中。5、按14同樣的步驟，把混凝劑投加量改為B、4/3B,數據分別 記入表3-2、3-3。（五）實驗數據記錄1、原水特征：溫度25攝氏度，pH在67之間。2、測定混凝劑的最小投加量。表1混廉劑最小投加量的確定混凝列的類型氯化鐵水樣編號123456混凝列加注呈(mL)181920181617相當列星(mg/L )9095100908085磯花描述很細、輕很細結實磯 花，3 分鐘沉底較大、實很細很細結論183、測定混凝劑的最佳投加量表2混凝劑最佳投加量的確定混凝割的類型氯化鐵助凝割的類型陰離子聚丙烯酰胺助凝列加注量(mL )0.9相當痢呈(mg/L )

6、0.045水樣編號123456混凝痢加注呈(mL )121518212427相當割呈(mg/L )60759()105120135磯花描述很細、輕結實磯 花，10 分鐘沉底結實磯 花,5 分鐘沉底結實磯 花，7 分鐘沉底結實磯 花，10 分鐘沉底很細、輕結論184、混凝劑與助凝劑最佳投加比例的確定表31肋凝劑最佳投加量的確定混凝列的類型氯化鐵助凝列的類型陰離子聚丙烯醐安破列加注臺(mL )12相當痢星(mg/L )60水樣編號123456助凝列加注臺(mL )030.60.91.21.51.8相當痢呈(mg/L )0.015().030.0450.060.0750.09磯花描述結實磯 花，5分

7、 鐘沉底結實磯 花，5分鐘沉底結實磯 花，6 分鐘 沉底較大 磯花較大磯花較大磯 花表32肋凝劑最佳投加量的確定混凝割的類型氯化鐵助凝割的類型陰離子聚丙烯酰胺混凝列加注量(mL )18相當割呈(mg/L )90水樣編號123456助凝列加注呈(mL )030.60.91.21.51.8相當痢呈(mg/L )0.0150.030.0450.060.0750.09磯花描述結實磯 花，6分 鐘沉底結實磯 花，8分鐘沉底結實磯花”9 分鐘沉底較大磯花較大磯花大、實表3-3肋凝劑最佳投加量的確定混凝割的類型氯化鐵助凝割的類型陰離子聚丙烯酰胺混凝列加注呈(mL )24相當痢星(mg/L )120水樣編號1

8、23456助凝列加注量(mL )030.60.91.21.51.8相當齊廛(mg/L )0.015().030.0450.060.0750.09磯花描述結實磯 花，7分 鐘沉底結實磯 花，9分鐘沉底結實磯 花，11 分鐘沉底較大磯花大、實很輕六、數據處理及結果分析分析表一知混凝劑最小投加量是18ml ,相當劑量90mg/lo分析表二知混凝劑最佳投加量是18ml f相當劑量90mg/lo分析表三知助凝劑最佳投加量是0.3ml z相當劑量0.015mlo最佳投加比例是60 : 1。水樣編號123456水樣光密度0.092溫度(C )17PH11.12投藥mL0.61.52.43.34.15.0(m

9、g/L)9.022.536.049.561.575.0初磯花時間無425H220ro2H56“54”磯花沉淀情況無少呈沉淀較明顯較明顯明顯明顯沉淀后PH值10.6610.069.308.547.046.57吸光度A0.1170.1030.0830.0730.0280.030試驗誤差分析本實驗操作時，震蕩的時間不夠長，沒搖勻，影響了實驗結果的準確 性，如最小投加量的測定。另外，實驗用水大顆粒懸浮物沒有過濾，影響了 實驗的觀察。今后的事件中，我組人員需更加認真負責，更加有耐心。五、實驗數據處理1、實驗記錄表：混凝沉淀實驗記錄2、吸光度與投藥呈關系曲線：吸光度0. 150y = -0.0014x+0

10、. 1336廠2 = 0. 93530. 1000.0500. 000 11110.020. 040.060. 080. 0混凝劑投藥量(mg/L)3、本實驗過程及方法設計中的確有需要加以改進之處，原因是：改進的建議是：六、思考題1、影響混凝的主要因素是水溫T；PH；電動攪拌器轉速n ；混凝刑的星；水中雜 質的成分、性質及濃度。2、混凝劑投加的量過大,效果不一走好的原因是3、若實驗有混凝劑投加臺和最佳PH兩個因素的變化對混凝效果應該采取正交實驗 設計峻驗,如下表：正交實驗表混凝列量(mg/L )PH567V - 0 Z6.9 L5. 9 2 3 4 6 712 3s s s9 0 112 2

11、s s s12 3 4 5 63 3 3 3 3 3s理解：最好按三因素四水平進行正交設計。化學混凝實驗、實驗目的分散在水中的膠體顆粒帶有電荷，同時在布朗運動及其表面水化作用 下，長期處于穩定分散狀態，不能用自然沉淀方法去除。向這種水中投加混 凝劑后,可以使分散顆粒相互結合聚集增大,從水中分離出來。由于各種廢水差別很大，混凝效果不盡相同。混凝劑的混凝效果不僅取 決于混凝劑種類、投加量,同時還取決于水的pH、水溫、濁度、水流速度梯 度等影響。通過本次實驗,希望達到以下目的：1、加深對混凝沉淀原理的理解；2、掌握化學混凝工藝最佳混凝劑的篩選方法；3、掌握化學混凝工藝最佳工藝條件的確定方法。二、實驗

12、原理化學混凝的處理對象主要是廢水中的微小懸浮物和膠體物質。根據膠體 的特性，在廢水處理過程中通常采用投加電解質、相反電荷的膠體或高分子 物質等方法破壞膠體的穩定性,使膠體顆粒凝聚在一起形成大顆粒，然后通 過沉淀分離，達到廢水凈化效果的目的。關于化學混凝的機理主要有以下四 種解釋。1、壓縮雙電層機理當兩個膠粒相互接近以至雙電層發生重養時，就產生靜電斥力。加入的 反離子與擴散層原有反離子之間的靜電斥力將部分反離子擠壓到吸附層中， 從而使擴散層厚度減小。由于擴散層減薄，顆粒相撞時的距離減少，相互間 的吸引力變大。顆粒間排斥力與吸引力的合力由斥力為主變為以引力為主， 顆粒就能相互凝聚。2、吸附電中和機

13、理異號膠粒間相互吸引達到電中和而凝聚；大膠粒吸附許多小膠粒或異號 離子，電位降低，吸引力使同號膠粒相互靠近發生凝聚。3、吸附架橋機理吸附架橋作用是指鏈狀高分子聚合物在靜電引力、范德華力和氫鍵力等 作用下,通過活性部位與膠粒和細微懸浮物等發生吸附橋連的現象。4、沉淀物網捕機理當采用鋁鹽或鐵鹽等高價金屬鹽類作凝聚劑時，當投加量很大形成大量 的金屬氫氧化物沉淀時，可以網捕、卷掃水中的膠粒,水中的膠粒以這些沉 淀為核心產生沉淀。這基本上是一種機械作用。在混凝過程中，上述現象常不是單獨存在的，往往同時存在，只是在一 定情況下以某種現象為主。三、實驗材料及裝置1、主要實驗裝置及設備(I )化學混凝實驗裝置

14、采用是六聯攪拌器,其結構如圖1所示。|1匚C卄3匚&戒速1 1卯電滋=卄三”cF升足時1爲圖化學混凝實驗裝置(2 ) pHS-2型精密酸度計；(3 ) COD測定裝置。(4 )干燥箱(5 )分析天平2、實驗用水生活污水、造紙廢水、印染廢水等。3、實驗藥品(1 )混凝劑：聚合硫酸鐵(PFS )、聚合氯化鋁(PAC )、聚合硫酸鐵鋁(PAFS )、聚丙烯酰胺(PAM )等；(2 ) COD測試相關藥品。四、實驗內容1、實驗方法取300mL廢水于500mL燒杯中，加酸或堿調整pH值后,按一定的比例 投加混凝劑,在六聯攪拌器上先快速攪拌(轉速200r/min ) 2min ,再慢速攪 拌(80r/mi

15、n ) lOmin ,然后靜置，觀察并記錄實驗過程中絮體形成的時間、 大小及密實程度、沉淀快慢、廢水顏色變化等現象。靜置沉淀30min后,于 表面23cm深處取上清液測定其pH和CODo2、實驗步驟(1 )最佳混凝劑的篩選根據所選廢水的水質特點，利用聚合硫酸鐵(PFS )、聚合氯化鋁 (PAC )、聚合硫酸鐵鋁(PAFS )、聚丙烯酰胺(PAM )等常規混凝劑進行 初步實驗,根據實驗現象和檢測結果，篩選出適宜處理該廢水的最佳混凝 劑。(2 )混凝劑最佳投加量的確定利用篩選出的混凝劑，取不同的投加量進行混凝實驗,實驗結果記入表 U根據實驗結果繪制COD去除率與混凝劑投加量的關系曲線，確定最佳的

16、混凝劑投加量。(3 )最佳pH值的確定調整廢水的pH值分別為6.0、6.5、7.0、7.5、8.0進行混凝實驗，實驗結 果記入表2。根據實驗結果繪制COD去除率與pH值的關系曲線，確定最佳的pH值條件。(4 )考察攪拌強度和攪拌時間對混凝效果的影響在混合階段要求混凝劑與廢水迅速均勻混合，以便形成眾多的小磯花；在反應階段既要創造足夠的碰撞機會和良好的吸附條件讓小磯花長大,又要 防止生成的絮體被打碎。根據本實驗裝置六聯攪拌器的特點,通過燒杯 混凝攪拌實驗確定最佳的攪拌強度和攪拌時間。五、實驗結果與討論1、不同混凝劑對COD去除率的影響；2、混凝劑的投加量對COD去除率的影響；3、pH值對COD去除率的影響；4、攪拌速度和攪拌時間對COD去除率的影響；5、混凝最佳工藝條件的確定。6、簡述影響混凝效果的幾個主要因素。7、為什么投藥量大時,混凝效果不一定好？表1最佳投藥量實驗記錄第組 姓名 實驗日期原水溫度C 色度 pH CODmg/L使用混凝劑的種類及濃度水樣編號12