环境实验报告(共5页).doc

《环境实验报告(共5页).doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《环境实验报告(共5页).doc（5页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、精选优质文档-倾情为你奉上微污染水源处理摘要：为了加深对混凝理论的理解，掌握混凝剂的特性，决定针对微污染水源处理方面进行设计性实验，我们采用了AL2(SO4)3混凝剂，对于我们所取的麓湖水样来说，其最佳投药量为50 mg/L，最佳适用范围为40 mg/L 60 mg/L。而混凝效果受以下因素影响：（1）废水性质的影响（2）共存杂质的种类和浓度（3）混凝剂的影响。水的胶体杂质浓度、PH值、水温及共存杂质等都会不同程度地影响混凝效果。投药量最大时，混凝效果并不一定是好的。因为当铝盐投药量超过一定限度时，会产生“胶体保护”作用，使脱稳胶粒电荷变号或使胶粒被包卷而重新稳定。而且投药量大也容易出现产生大

2、量含水率很高的污泥的问题。关键词：混凝、混凝剂AL2(SO4)3、矾花、浊度、投药量、PH。一、实验目的及意义1、要求认识几种混凝剂，掌握其配制方法。2、观察混凝现象，从而加深对混凝理论的理解。3、认识混凝理论对微污染水源处理的重要意义。二、水样水质、仪器设备及药品水样水质：取至汾河的微污染水，水温属于常温水，浊度10。仪器设备：1000ml量筒2个；1000ml烧杯6个；100ml烧杯2个；10ml移液管2个；2ml移液管1个；医用针筒1根；洗耳球1个；光电浊度仪1台；六联搅拌器1台。药 品：AL2(SO4)3。三、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

3、斥力和胶体表面的水化作用，致使水中这种含浊状态稳定。向水中投加混凝剂后，由于如下原因：能降低颗粒间的排斥能峰，降低胶粒的电位，实现胶粒的“脱稳”；发生高聚物式高分子混凝剂的吸附架桥作用；网捕作用，从而达到颗粒的凝聚。 四、实验步骤实验方法：变速混凝搅拌器混凝实验实验步骤如下：（1）到麓湖取水样。（2）认真了解ZR4-6型混凝试验搅拌器的使用方法。（3）用1000 mL量筒取6个水样至6个1000 mL烧杯中（所取水样已经过均匀混合搅拌，且取样时是一次量取）。（4）投药量：AL2(SO4)3 0.5、1.5、2.5、3.0、3.5、4.0mL(所配给的AL2(SO4)3的浓度c为20 g/L)。

4、（5）将第一组水样置于ZR4-6型混凝试验搅拌器下（搅拌时间和程序已按说明书预先设定好）与此同时，按计算好的投药量，用移液管分别移取不同量的药液 至加药管中。（6）开动机器，在第一次自动加药后，用蒸馏水冲洗加药试管两次。（7）混凝实验搅拌器以500r/min的速度搅拌30s，150r/min速度搅拌5min，80r/min的速度搅拌10 min。（8）搅拌过程中，观察并记录“矾花”形成的过程，“矾花”外观、大小、密实程度等。（9）搅拌过程完成后，停机，静沉15 min，观察并记录“矾花”沉淀的过程。（10）第一组6个水样，静止15 min后，用医用针筒取出约的上清液，并分别用浊度仪测出剩余浊度

5、，记入表中。（11）比较第一组实验结果，根据6个水样所测得的剩余浊度值，以及水样混凝沉淀时现象观察记录的分析，对最佳投药量所在区间做出判断，缩小实验范围为3.0左右，加药量取2.5、2.7、2.9、3.1、3.3、3.5 mL的浓度c为20 g/L的AL2(SO4)3。重复以上实验步骤。五、原始数据记录实验中各个指标的测定数据记录表实验 编号混凝剂名称原水浊度原水温度原水PH值AL2(SO4)310.1(第一次) 10.1(第二次)196.4(第一次) 6.4(第二次)第一次水样编号123456代号aX1X2X3X4b投药量mL0.5 1.5 2.5 3.0 3.5 4.0 mg/L10305

6、0607080剩余浊度7.54 3.52 0.73 0.61 0.49 0.8沉淀后PH值6.46.4 6.4 6.4 6.4 6.4 第二次水样编号123456代号aX1X2X3X4b投药量mL2.32.42.52.62.72.8mg/L464850525456剩余浊度0.590.550.630.640.710.82沉淀后PH值6.4 6.4 6.4 6.4 6.4 6.4 实验过程的观察记录表实验编号观察记录小结水样编号矾花形成及沉淀过程描述第一次1矾花几乎没有投药量在4水样的量值左右的混凝效果较好2接着5、6水样后出现混浊，矾花小而不密实，数量比3水样少些，悬浮在水中，沉降慢。3很快出现

7、混浊，矾花大，密实度良好，数量仅次于4水样，沉降速度快，沉到底并堆积在一起。4很快出现混浊，矾花小，密实度最好，且数量最多，沉速最快。5接着3、4水样后出现混浊，矾花小，密实度较4水样差，数量较2水样少，沉速仅快于1水样6接着3、4水样后出现混浊，矾花小而密实，数量较小，沉速较4低，堆积分散。第二次1矾花出现较慢，比较细小，形成比较快，沉淀速度较快。各水样的混凝效果大致相同，从表面现象比较难明确做出判断2混凝明显，矾花大而密实，数量较多，沉速快，在底层堆积较集中。3混凝明显，矾花大，在水面集聚较多，沉速不快，在底层堆积没2水样集中。4混凝明显，矾花较小，数量多，分布分散，沉速较慢，堆积分散。5

8、混凝明显，矾花小而密实，堆积分散，沉速较慢。6矾花出现相对较慢，堆积分散，沉速最慢。六、数据处理及结果七、对结果的分析、讨论及改进设想1、根据混凝曲线图确定药剂的最佳投药量和最佳适用范围。答：根据混凝曲线图确定药剂的最佳投药量为50 mg/L，最佳适用范围为40 mg/L 60 mg/L。2、 混凝剂AL2(SO4)3的特点、主要优缺点。答：当PH3时，简单水合铝离子Al(H2O6)3+可起压缩胶体双电层作用，在PH4.56.0范围内（视混凝剂投量不同而异），主要是多核羟基配合物对负电荷胶体起电性中和作用，凝聚体比较密实；在PH77.5范围内，电中性氢氧化铝核物Al(OH)3n可起吸附架桥作用

9、，同时也存在某些羟基配合物的电性中和作用。天然水的PH值一般在6.57.8之间，铝盐的混凝作用主要是吸附架桥和电性中和，两者以何为主，决定于铝盐投加量，当铝盐投加量超过一定限度时，会产生“胶体保护”作用。 优缺点：精制硫酸铝杂质含量小，价格较贵；粗制硫酸铝杂质含量多，价格较低，但质量不稳定，增加了药液配制和废渣排除方面的操作麻烦。采用固态硫酸铝的优点是运输方便，但制造过程多了浓缩和结晶工序。如果水厂附近就有硫酸铝制造厂，最好采用液态，这样可节省浓缩、结晶的生产费用。硫酸铝使用方便，但水温低时，硫酸铝水解较困难，形成的絮凝体比较松散，效果不及铁盐混凝剂。3、 在混凝实验中应注意哪些操作方法，对混

10、凝效果有什么影响？答：在混凝实验中应注意的操作方法及其对混凝效果的影响如下：1）在混凝实验中量取水样时应先搅拌均匀，并且一次量取，以此来减少取样浓度上的误差；2）移取药液时应尽量做到精确。加药量在药液少时，要掺点蒸馏水摇匀，以免沾在试管上的药液过多，影响投药量的精确度；3）在自动加药后，要有蒸馏水冲洗加药的试管两次，以确保投药量的精确，而且冲洗的速度要快，因为搅拌时间是有限定的，这一系列的程序也是有一定要求并事先已设定好的，速度快才不会影响实验的顺利进行；4）移取烧杯中的沉淀水上清液时，要用相同的条件取上清液，不要沉下去的矾花搅拌起来，以确保所测浊度的精确性。八、结论一、根据实验结果以及实验中

11、所观察到的现象，简述影响混凝效果的几个主要因素。答：根据实验结果以及实验中所观察到的现象，影响混凝效果的主要因素有：1、水温影响原因：（1）混凝剂的水解速度慢，生成的絮凝体细而松，强度小，不易沉。 （2）低温水的粘度大，颗粒沉降速度降低，而且颗粒之间碰撞机会减 少，影响了混凝效果。改善措施：（1）增加混凝剂的投量，以改善颗粒之间碰撞条件。（2）投加助凝剂（如活化硅酸）或粘土以增加绒体重量和强度，提高沉速。2、水的PH值和碱度影响（1）铝盐的水解过程中不断产生H+，从而导致水的PH值。要使PH值保持在最佳范围以内，水中应有足够的碱性物质。天然水中均有一定的碱度（通常是HCO3-），它对PH值有缓

12、冲作用。当原水碱度不足或混凝剂投量甚高时，水的PH值将大幅度下降以至影响混凝剂继续水解。（2）采用三价铁盐混凝剂时，由于Fe3+水解产物溶解度比Al3+水解产物溶解度小，且氢氧化铁并非典型的两性化合物，故适用的PH值范围较宽。用硫酸亚铁作混凝剂时，应首先将二价铁氧化成三价铁方可。（3）高分子混凝剂的混凝效果受水的PH值影响较小因此，要投加碱剂（如石灰）以中和混凝剂水解过程中产生的氢离子。 3、水中悬浮物浓度的影响（1）水中悬浮物的浓度很低时，颗粒碰撞速率大大减小，混凝效果差。（2）水中悬浮物的浓度很高时，为使悬浮物达到吸附电中和脱稳作用，所需铝盐或铁盐混凝剂量将相应大大增加改善措施：（1）在投

13、加混凝剂的同时投加高分子助凝剂。 （2）投加矿物颗粒（如粘土等）以增加混凝剂水解产物的凝结中心，提高颗粒碰撞速率并增加絮凝体密度。 （3）采用直接过滤法。4、共存杂质的种类和浓度共存杂质包括有利于絮凝的物质和不利于混凝的物质。5、混凝剂的影响即混凝剂种类的选择和投药量值的确定。二、为什么投药量最大时，混凝效果不一定好？答：投入的药量应根据胶体浓度及无机金属盐水解产物的分子形态、荷电性质和荷电量等而确定。当高分子混凝剂投药量最大时，会产生“胶体保护”作用。胶体保护可理解为：当全部胶粒的吸附面均被高分子覆盖以后，两胶粒接近时，就受到高分子的阻碍而不能聚集，这种阻碍来源于高分子之间的相互排斥。排斥力可能来源于“胶粒胶粒”之间高分子受到压缩变形而具有排斥势能，也可能由于高分子之间的电斥力（对带电高分子而言）或水化膜。而且投药量大也容易出现产生大量含水率很高的污泥的问题。这种污泥难于脱水，会给污泥处置带来很大困难。所以投药量最大时，混凝效果不一定是好的，应该根据具体废水的性质以及共存杂质的种类和浓度，通过实验，选定出适当的混凝剂种类与投加的剂量。专心-专注-专业