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,混凝实验,一、实验目的 (1)观察混凝现象及过程,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素。,二、实验内容 1.熟悉搅拌机、浊度计和pH计的使用。 2.测定原水样的浊度、pH值和水温。 (原水样取 自十字河水)。 3.确定混凝剂的最小和最佳投加量。,二、实验原理 水中的胶体颗粒,主要是带负电的黏土颗粒。 胶体间的静电斥力,胶粒的布朗运动及胶体表面的 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。因此,胶体颗粒靠自然沉淀是不能 除去的。向水中加入混凝剂能提供大量的正离子, 压缩胶团的扩散层,使电位降低,静电斥力减 少。此时,布朗运动由稳定因素转变为不稳定因 素,也有利于胶粒的吸附凝聚。,水力条件对混凝效果有重要影响。两个主要的控制 指标是搅拌强度和搅拌时间。 搅拌强度:常用速度梯度G来表示。在混合阶段,要 求混凝剂与废水迅速均匀的混合,要求G在500- 1000s-1,搅拌时间t应在10-30s。而反应阶段既要创 造足够的碰撞机会和良好的吸附条件让絮体有足够的 成长机会,又要防止生成的絮体被打碎,因此搅拌强 度要逐渐减小,而反应时间要长,相应G和t值分别应 在20-70s-1和15-30min。 一般Gt值应在104-105之间为宜。,四、实验设备、仪器及药品 (一)实验设备和仪器 1、六联搅拌器一台; 2、浊度仪一台; 3、酸度计一台; 4、烧杯1000ml、500ml、200ml各六只; 5、烧杯500ml三只; 6、移液管1ml、2ml、5ml、10ml各4支; 7、注射针筒50ml2支; 8、温度计0-100一支。,(二)实验用药品 1、硫酸铝; 2、三氯化铁; 3、盐酸10%(质量分数); 4、氢氧化钠10%(质量分数); 5、聚丙烯酰胺(1mg/L),五、实验操作步骤 1、混凝剂的确定 在硫酸铝、三氯化铁、聚丙烯酰胺三种混凝剂中,确 定一种最佳混凝效果的混凝剂。 (1)确定原水特征,即测定原水的浊度、温度、pH值, 记录在表1中。 (2)用三只500ml的烧杯,分别取200ml原水,将装有水 样的烧杯置于混凝仪上。 (3)分别向三只烧杯中加入硫酸铝、三氯化铁、聚丙烯 酰胺,每次加1.0ml,同时进行搅拌(中速150r/min,5 min),直到其中一个出现矾花,这时记录下每个试样中,混凝剂的投加量,并记录在表1中。 (4)停止搅拌,静止10min。 (5)用50ml注射针筒抽取上清液,用浊度计测出三个水 样的浊度记录在表1中。 (6)根据测得的浊度确定最佳混凝剂。 2、确定混凝剂的最佳用量 (1)用六只1000ml烧杯,分别取800ml原水,将装有水样 的烧杯置于混凝仪上。 (2)采用实验1中选定的最佳混凝剂,按不同的投加量 (依次按25%100%的剂量)分别加入到800ml原水中,利 用均分法确定此组实验的6个水样的混凝剂投加量,记录,在表2中。 (3)启动搅拌器,快速搅拌约300r/min,0.5min,中速搅拌 约150r/min,5min,慢速搅拌约70r/min,10min。 (4)搅拌过程中,注意观察“矾花”的形成过程。 (5)停止搅拌,静止沉淀10min,然后用50ml注射针筒分 别抽取6个烧杯中的上清液,同时用浊度计测定水的剩余 浊度,记录在表2中。 3、最佳pH值的影响 (1)用六只1000ml烧杯,分别取800ml原水,将装有水样 的烧杯置于混凝仪上。 (2)调整原水pH值,用移液管依次向1#、2#、3#装有原水,的烧杯中,分别加入2.5ml、1.5ml、1.0mlHCl,再向4#、 5#、6#装有原水的烧杯中,分别加入0.2ml、0.7ml、 1.2mlNaOH。 (3)启动搅拌机,快速搅拌约300r/min,0.5min,随后 停机,从每只烧杯中50ml水样,依次用酸度计测定各水样 的pH值,记录在表3中。 (4)用移液管依次向装有原水烧杯中加入相同剂量的混 凝剂,投加量照最佳投药量实验中得到出的最佳投加量而 确定。 (5)启动搅拌器,快速搅拌约300r/min,0.5min,中速搅 拌约150r/min,10min,慢速搅拌约70r/min,10min。,(6)静止10min,用50ml注射针筒抽出烧杯中的上清液 (共抽三次约150ml)放入200ml烧杯中,同时用浊度仪 测定剩余水的浊度,每只水样测三次,记录在表3中。,六、实验数据及结果整理 表1 原始数据及三种混凝剂浊度测定记录表,表2某一种混凝剂投加量的最佳选择,表3 最佳pH值选择,七、思考题 1、根据实验结果以及实验中所观察到的现象,简述影响 混凝的几个主要因素。 2、为什么加大药量时,混凝效果不一定好? 3、pH值有什么影响?,氧传递系数测定实验,一、实验目的: 1、了解和的意义。 2、掌握非耗氧生物污水、值的测定: 二、实验原理 影响氧转移的主要因素有:曝气水水质曝 气水水温氧分压气液之间的接触面积和接触 时间水的紊流程度等。 而曝气水的水质对氧转移造成的影响主要表现 在以下两个方面。,(1)由于待曝气充氧的污水中含有各种各样杂质,如表 面活性剂、油脂、悬浮固体等,它们会对氧的转移产生一 定影响,特别是在两活性物质这类两亲分子会集结在气、 液接触面上,阻碍氧的扩散。相对于清水,污水曝气充氧 得到的氧转移系数KLa会比清水中的氧总转移系数KLa低 ,为此引入修正系数= KLa/ KLa;该式是在相同的设备 中,在相同条件下数值比较。 (2)由于污水中含有大量盐分,它会影响氧在水中的饱 和度,相对于相同条件的清水而言,污水中氧的饱和度 CS要比清水中的氧饱和度CS低,为此引入= CS / CS;,转移速度由下式表示: dc/dt=KLa(CS-CS)(式中符号同上) 本实验采用间歇非稳态实验方法,即在相同条件下按照 对清水实验的方法,分别对清水和污水(十字河水)进行 充氧实验,利用实验得出的数据应用公式计算出、值 。因为是对比实验,实验中应严格控制基本实验条件,如 水温、水量、供气量等,以保证数据可靠。,三、实验设备及仪器,(1)实验装置:有鼓风机、转子流量计、曝气筒等; (2)温度计、秒表; (3)碘量法测定溶解氧时所需的药品及仪器; (4)实验水样(十字河水和自来水) 四、实验试剂 (1)脱氧剂:无水亚硫酸钠; (2)催化剂:氯化钴(0.1mg/L) (3)针筒50ml。,五、实验步骤及记录 1、分别将待曝气污水和清水注入曝气筒,水位相同; 2、分别从两个曝气筒取样测溶液溶解氧浓度,计算脱氧 剂无水亚硫酸钠和催化剂氯化钴的投加量,计算公式: 2Na2SO3+O2=2Na2SO4;由化学方程式可得亚硫酸钠的用 量:g=(1.11.5)G8(mg/L);G:水中含氧量mg/L 3、氯化钴的用量=0.1V(mg);V:水的总体积L。 4、将所得脱氧剂用温水化开,加入曝气筒中,并加入计 算好的催化剂,充分混合,反应大约10min。 5、待曝气筒内溶解氧降至0后,打开鼓风机,调节气量,同时向两个曝气筒曝气,并开始计时,当时间为1、2、3、4、5、7、9、11取样测定溶解氧浓度,直到溶 液中溶解氧浓度稳定(饱和)为止,并将清水中饱和值记 为CS及污水中的饱和值记为CS。 (5)记录数据至表1中。,六、实验数据及结果整理,1.将实验数据分别列于表2中,绘制半对数曲线, Ln(CS-C0)/(CS-Ct)t及 Ln(CS-C0)/(CS-Ct)t 得一直线,直线斜率=KLa/2.303,利用图解法求出 KLa及KLa。 2.应用公式计算= KLa / KLa (1) 3.应用公式计算=CS/ CS (2),表1曝气对比试验数据(样表),表2 曝气实验系数测定的计算数据,
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