实验三混凝沉淀实验.docx

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1、实验三混凝沉淀实验混凝沉淀实验是给水处理的基础实验之一，被广泛地用于科研.教学和生产中。通过混 凝沉淀实验，不仅可以选择投加药剂种类,数量，还可以确定其他混凝最佳条件。一原理：天然水中存在大量胶体颗粒，是使水产生浑浊的一个重要原因，胶体颗粒靠自然沉淀是 不能去处的。清除或降低胶体颗粒稳定因素的过程叫做脱稳。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，俗称矶花。直径较大且较密实的矶花容易下沉。自投加混凝剂42（5。4）31直至形成较大桃花的过程叫混凝。从胶体颗粒变成较大的矶花是一连续的过程,为了研究的方便可划分为混合反应两个阶 段，混合阶段要求浑水和混凝剂快速均匀混合，一般来说，该

2、阶段只能产生用眼睛难以看见 的微絮凝体；反应阶段则要求将微絮凝体形成较密实的大粒径矶花。（配药）1、配1%的A/SOJ溶液.2、如果取10mg/l的42（5。4）3100ml烧杯中称取10mg A/2（SQ）3=用移液管移取的1%溶液.二.实验目的1 .了解混凝的现象和过程，混合及反应的作用。2 .确定水样的混凝剂最佳投量及pH值对混凝效果的影响。三.仪器设备及药品混凝搅拌机一台，浊度仪一台，酸度/离子计一台，电子调速搅拌机一台，秒表（平表也 可）一块，温度计，1000ml烧杯，100ml烧杯，移液管，吸耳球，1000ml量筒，混凝剂（硫 酸铝或碱式氯化铝），氢氧化钠，盐酸等。四.实验组织实验

3、分6小组，每组6人。五.实验步骤1 .熟悉搅拌机操作步骤，选择适宜的混合搅拌转速（300转/分），混合时间30秒，反应搅 拌转速100转/分，反应时间10分钟，慢速搅拌转速50转/分，反应时间10分钟。2 .测定水样的温度，浊度及pH值，将水样分为3桶，每2组用一桶，除1,2组外，其他 四组分别用NaOH或HC1对水样的pH进行调整（pH约等于10, 5.5, 8.5）并记录调整 后的pH值。3 .在烧杯中分别注入混合均匀的水样800mL,将烧杯装入搅拌机，注意应使搅拌叶片位于 烧杯的中央。4 .根据水样的水质，选择各个烧杯的投药量（各组相同号的烧杯分别用相同的投药量）， 并将药液投入投药试管

4、里，准备投加。5 .将搅拌机板面上的旋钮调至预定位置。6 .合上搅拌机电源开关，将水样搅拌均匀，随后倒入混凝剂，此后搅拌机即按预定的转速 和时间工作，反应时间到后，自动停止工作，并自动提起叶片。注意矶花的形成过程和 松散程度，并进行记录。7 .搅拌停止后既进行静沉，10分钟后取各烧杯的水样测定其浊度和pH值。8 .将有关的实验数据分别记录表I.n中。六 .注意事项1 ,取样时，必须将水样混合均匀，以保证各个烧杯中的水样性质相同。2 .从烧杯中吸出澄清水时，应避免搅动已经沉淀的矶花。七 .实验报告参考格式混凝实验表I实验日期 实验人水样名称 取样日期取样地点（一） 原水水质浊度 度，水温, pH

5、值（二）实验控制数据混合时间 min,搅拌速度 r/min.反应时间 min,搅拌速度 r/min.沉淀时间 m i n,水样体积 ml.混凝剂品种,混凝剂浓度 o实验结果 表II烧杯号123456备注投 药 量mg/1mg/1水温（）pH矶花出现时间 （min）矶花沉淀情况沉淀水浊度 （度）沉淀水pH值A.实验结果分析1 .根据六的实验结果绘出投药量一一沉淀浊度曲线和同一投药量条件下的加值-沉淀 水浊度曲线以确定最佳投药量和最适合的pH值范围。2,计算混合反应过程的G、GT值，计算公式为：条件。最佳水力条件确定的L9(34)正反表实验快搅速度 (r/min)快搅时间 (min)慢搅速度 (r

6、/min)慢搅时间 (min)剩余浊度 (NTU)15002702525001501535000.53054300250553001302563000.570157120230158120170591200.55025匕上2上3k2R介绍：1、正交表正交表是正反实验设计法中合理安排实验，并对数据进行统计分析的一种特殊表 格。常用的正交表有L4(23),L3(2，),L9(34)等(1)正交表符号的含义：L4(23)L正交表代号4正交表的横行数(试验次数)2字码数(水平数)3正交表的直列数(因素数)乙（23）正交表实验号列号实验结果（评价指标）yi1231111yi2122Y23212Y3422

7、1Y4自k2k2R k、 k?（2）正交表的两个特点：a.每一列中，不同的数字出现的次数相等。b.任意两列中，将同一横行的两个数字看成有序数对（即左边的数放在前，右边的数放在 后，按这一次序排出的数对）时，每种数对的次数相等。上表中有序数对共有四种： （1、1）、（1、2）、（2、1）、（2、2）他们各出现一次。2、正交实验结果的直观分析实验进行之后获得了大量实验数据，如何利用这些数据进行科学的分析，从中得出正确 结论，这是正交实验设计的一个重要方面。正交实验设计的数据分析，就是要解决：哪些因素影响大，哪些因素影响小，因素的主 次关系如何；各影响因素中，哪个水平能得到满意的结果，从而找出最佳生

8、产运行条件。直观分析法的具体步骤如下：1、填写评价指标：将每组实验的数据分析处理后，求出相应的评价指标值y,并填入正交表的右栏实 验结果内。2、计算各列的各水平效应值kmf、瓦7及极差R值。kmf=m列中f号的水平相应指标值之和。-时加列的/号码水平得重复次数Rm=rn列中灯的极大与极小值之差3、比较各因素的极差R值，根据其大小，即可排出因素的主次关系，这从直观上很好 理解，对实验结果影响大的因素一定是主要因素。所谓影响大，就是这因素的不同水平所对应的指标间的差异大，相反，则是次要因素。4、比较同一因素下各水平的效应值瓦能使指标达到满意的值(最大或最小)为较理 想的水平值。如此，可以确定最佳生

9、产运行条件。(例)某一过滤工艺流程，原水浊度约30NTU,水温约22。现欲考察沉凝剂硫酸铝 投量，助凝剂聚丙烯酰胺投量，助滤剂投加点及滤速对过滤周期平均出水浊度的影响， 进行正交实验，每个因素选用三个水平，根据经验及小型实验，混凝剂投量分别为10mg/L、12mg/L 及 14mg/L；助凝剂投量分别为 0.008mg/L、0.015mg/L 及 0.03ml/L； 助凝剂投点分别为A、助C点；滤速分别为8m/h、10m/h及12m/h.。用L9(3,表安排 实验，实验成果及分析如下：实验号混凝剂投量 (mg/L)助凝剂投量 (mg/L)助滤剂投点滤速 (m/h)过滤出水平均浊度1100.00

10、8A80.602100.015B100.553100.03C120.724120.008B120.545120.015C80.506120.03A100.487140.008C100.508140.015A120.459140.03B80.37%1.871.641.531.47k21.521.501.461.53k31.321.571.721.71k0.620.550.510.49k20.510.500.490.51网0.440.520.570.57R0.180.050.080.08由上表知：各因素较佳值分别为：混凝剂投量14mg/L,助凝剂投量14mg/L,助凝剂 投量O.O15mg/L,助凝剂投加点B,滤速8m/h。而影响因素的主次分别为：混凝剂投量一一助凝剂投点一一滤速一一助凝剂投量十.思考题1、根据实验结果及实验所观察到的现象，简述影响混凝的几个主要因素。2、为什么最大投药量时，混凝效果不一定好？