混凝实验报告/正交设计

一、实验目的

1、通过实验，观察混凝现象，加深对混凝理论的理解。

2、选择和确定最佳混凝工艺条件。

二、实验原理

天然水中存在大量胶体颗粒，使原水产生浑浊度。我们进行水质处理的根本任务之一，则正是为了降低或消除水的浑浊度。

水中的胶体颗粒，主要是带负电的粘土颗粒。胶体间静电斥力、胶粒的布朗运动以及胶粒表面水化作用的存在，使得它具有分散稳定性。混凝剂的加入，破坏了胶体的散稳定性，使胶粒脱稳。同时，混凝剂也起吸附架桥作用，使脱稳后的细小胶体颗粒，在一定的水力条件下，凝聚成较大的絮状体（矾花）。由于矾花易于下沉，因此也就易于将其从水中分离出去，而使水得以澄清。

由于原水水质复杂，影响因素多，故在混凝过程中，对于混凝剂品种的选用和最佳投药量的决定，必需依靠原水和混凝实验来决定。混凝实验的目的即在于利用少量原水、少量药剂。

三、实验仪器及设备

1. 1000 ml烧杯                       1只

2. 500 ml矿泉水瓶                    6只

3. 100 ml烧杯                        2只

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实验一：混凝沉淀实验

一、实验目的

１．通过本实验，加深对混凝机理的理解，了解影响混凝沉淀的主要因素；

２．通过实验，确定给定所配水样的混凝剂最佳投药量；

３．认识几种混凝剂，掌握其配制方法并通过实验比较混凝效果。

二、实验原理

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；从而达到颗粒的凝聚。

混凝是水处理工艺中十分重要的一个环节。它所处理的对象，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，选者性能良好的药剂，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。

三、实验设备与用具：

１．混凝试验搅拌机ZR4-6型

２．HACH2100A（AN）型光电式浊度仪；

３．500mL烧杯1个；1000 mL烧杯6个；1000 mL量筒1支；注射器1支；吸球一个；1mL、5mL移液管各一支；

４．10 g/L 硫酸铝溶液、10 g/L三氯化铁溶液，蒸馏水；

５．原水样（高岭土自配）。

四、实验步骤

1、掌握ZR4-6型混凝试验搅拌机、HACH2100A（AN）型光电式浊度仪的使用方法；

2、配制原水，记录水量与高岭土投加量，测定原水水温、浊度、PH值；

3、用量筒分别量取原水样1000mL于六个1000mL烧杯中，置于搅拌机下；

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物化实验一  混凝

环93第四小组 刘梦圆 张晨 刘作亚 吴悦 吕晓佟

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操作环节之一。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：（有时认为在）。通过试验摸索混凝过程各参数的最佳值，对于获得良好的混凝效果至关重要。

一、实验目的

1.  了解混凝的现象及过程，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.  了解助凝剂对混凝效果的影响。

4.  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）。

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。胶体表面的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电位约在（-30mV）以上。

若向水中投加混凝剂能提供大量的正离子，能加速胶体的凝结核沉降；压缩胶团的扩散层，使电位降到(-15mV)左右而变成不稳定因素，也有利于胶粒的吸附凝聚，即可得到较好的混凝效果。然而当Zeta电位降到零，往往不是最佳混凝状态。同时，投加混凝剂后电位降低，有可能使水花作用减弱，混凝剂水解后形成的高分子物质（一般具有链状结构）在胶粒与胶粒之间起着吸附架桥的作用，也有利于提高混凝效果；即使电位没有降低或者降低不多，胶粒不能相互接触，但通过高分子链状物吸附作用，胶粒之间也能形成絮凝体。

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实验项目名称： 混凝沉淀实验

（所属课程： 水污染控制工程 ）

院    系：               专业班级：             姓  名：              学    号：

实验日期：               实验地点：             合作者：              指导教师：

本实验项目成绩：              教师签字：              日期：          

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水污染控制工程实验2010/2011第二学期

实验一、混凝沉淀实验

实验安排

20##、5、10星期二、环境08--2班30人分4组

实验地点：二实验楼；C区107实验室

一组A1和二组B1、下午2：00---4：00大约15人左右。

三组A2和四组B2、下午4：30---6：30大约15人左右。

20##、5、11星期三、环境08--1班35人分4组

实验地点：二实验楼；C区107实验室

一组A1和二组B1、上午9：00---11：00大约18人左右。

三组A2和四组B2、中午11：30---1：30大约16人左右。

20##、5、11星期三、环境08--3班32人分4组

实验地点：二实验楼；C区107实验室

一组A1和二组B1、下午2：30---4：30大约16人左右。

三组A2和四组B2、下午5：00---7：00大约16人左右。

注意： 1、A组、B组的同学用不同的混凝剂。（A1做三氯化铁最佳投加量的确定，A2在A1的基础上做ph值的影响。B1做自制混凝剂的最佳投加量，B2在B1的基础上，做PH值的影响。）

2、实验完毕后填好实验报告。

实验一：混凝沉淀实验

一、实验目的：

1、通过实验观察混凝现象、加深对混凝理论的理解；

2、选择和确定最佳混凝工艺条件。

3、了解影响混凝条件的相关因数。

4、通过对比传统混凝剂的混凝效果了解粉煤灰及混凝剂的混凝效果，并确定最佳混凝剂投加量。

二、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。

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广西民族大学水污染控制工程实验报告

                                       2012 年 6 月 10 日

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实 验 报 告

实验名称：混凝实验

班 级：

姓 名：

学 号：

指导教师：

日 期：

一.实验目的：

二.实验原理：

三.实验装置与设备:

四.实验步骤：

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五.实验结果整理

原水水温： 浊度： pH： 混凝剂最小投加量： （/L） 使用混凝剂种类、浓度： (一)最佳投药量实验结果整理

1．把原水特征、混凝剂投加情况、沉淀后的剩余浊度记入表1。

2.浊度为纵坐标，混凝剂加注量为横坐标、绘出浊度与药剂投加量关系曲线，并从图上求最佳混凝剂投加量。

表1 最佳投药量实验记录

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(二)最佳pH值实验结果整理

1.将混凝剂加注量、酸碱加注情况、沉淀水浊度记入表2

2．以沉淀水浊度为纵坐标，水样pH值为横坐标绘出浊度与pH值关系曲线，从图上求出所投加量混凝剂的混凝最佳pH值及其适用范围。

表2最佳pH值实验记录

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(三)混凝阶段最佳速度梯度实验结果整理

1.将最佳混凝剂和最佳pH值加注量、搅拌速度记入表3。

2.以沉淀水浊度为纵坐标，速度梯度G值为横坐标绘出浊度与G值关系曲线，从曲线中求出所加混凝阶段适宜的G值范围。

表3混凝阶段最佳速度梯度实验记录

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六.实验结果讨论

1.根据最佳投药量实验曲线、分析沉淀水浊度与混凝剂加注量的关系。

2.本实验与颗粒自由沉淀实验有何不同?为什么?

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