混凝浑液面沉速与混凝剂投加量的关系
保证絮凝反应的两个基本控制参数
保证絮凝反应的两个基本控制参数保证絮凝反应是水处理领域中常见的处理过程，用于去除水中的悬浮物和悬浮物质。
在保证絮凝反应中，有许多控制参数会影响其效果，其中最重要的是絮凝剂的投加量和混合速度。
本文将重点探讨这两个基本控制参数在保证絮凝反应中的作用和影响。
1. 絮凝剂的投加量絮凝剂是保证絮凝反应的关键物质，它能够吸附和中和水中的悬浮物质，使其聚集成较大的絮凝团体，从而便于后续的沉降或过滤。
絮凝剂的投加量对絮凝反应的效果有着直接的影响。
投加量太少会导致絮凝效果不佳，无法有效聚集悬浮物质；而投加量太多则可能造成絮凝剂的过量使用，增加处理成本，并对水质产生不利影响。
投加量的控制需要考虑水的水质特征、悬浮物的种类和浓度、絮凝剂的种类和性质等因素。
根据具体情况，可以通过实验和调节的方法确定适当的絮凝剂投加量，以达到最佳的效果。
有时候，需要结合在线监测设备来实时监测悬浮物的浓度和絮凝效果，进而调整絮凝剂的投加量。
2. 混合速度混合速度是指在絮凝反应槽中，对水和絮凝剂进行充分混合的速度。
适当的混合可以促进絮凝剂与水中悬浮物的接触，有利于絮凝剂充分发挥作用，并促进絮凝团体的形成。
混合速度还能够保持反应槽内的温度和浓度均匀分布，提高絮凝反应的效率和稳定性。
混合速度的控制需要考虑槽体内的布置结构、搅拌设备的性能以及水流动的速度等因素。
在实际操作中，可以通过调节搅拌设备的转速或者改变进水口的布置方式等方法来实现混合速度的控制。
也可以利用计算流体力学模拟等现代技术手段，对槽体内的流场进行模拟和优化，以达到最佳的混合效果。
除了投加量和混合速度，保证絮凝反应的其他控制参数还包括搅拌时间、pH值、温度等。
在实际操作中，需要综合考虑各项参数的影响，对整个反应过程进行全面的控制和调节，以确保絮凝反应能够稳定高效地进行。
絮凝剂的投加量和混合速度是保证絮凝反应中两个基本的控制参数，它们直接影响着絮凝效果和反应的稳定性。
在实际操作中，需要根据具体的水质情况和工艺要求，对这两个参数进行精准的控制和调节，以达到理想的絮凝效果。
影响混凝的因素之颗粒浊度、混凝剂投加量的影响
一、PH的影响 浊度颗粒浓度过低，颗粒的碰撞几率越低，为提高混凝 效果，通常ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ投加混凝剂的同时投加高分子助凝剂，从 而提高颗粒的碰撞几率
二、投加量的影响 对于无机盐混凝剂要求形成能有效压缩双电层的或产生 强烈电中和作用的形态，对于有机高分子絮凝剂，则要 求有合适的官能团和聚合结构，较大的分子量。 一般来说，混凝效果随混凝剂的投加量增加而提高，但 是当混凝剂的投加量到达一定值后，混凝效果达到顶峰， 再增加混凝剂的投加量效果反而下降，，
二、水力条件水温影响 混凝的过程可以分为的是快速混合和絮凝反应的两个阶 段。由于混凝剂投加到水里面，水解形态快速发生变化， 一般均匀快速的混合到原水中，使得胶体颗粒脱稳凝 聚，，快速混合要求快速而剧烈的水力或者机械搅拌的 作用，而且在短时间内完成一般几秒至一分钟完成，至 多不超过2分钟。 进入絮凝阶段后，要求已脱稳的胶体颗粒，通过异向絮 凝和同向絮凝的方式逐渐增大成具有良好的沉降性能的 絮凝体 因此絮凝的搅拌强度和水流速度应随着絮凝体的增大而 逐渐降低，避免已聚集的絮凝体被打碎而影响混凝沉淀 的效果。
两种无机高分子混凝剂的最佳投药量试验及其结果分析
当 ca 小 于 ckp 时 ，混 凝 的 关 键 在 于 颗 粒 碰 撞 数 量 不 足 ，当 ca 大 于 ckp 时，关键在于颗粒粘附的概率较小[4]。
前人在总结混凝的基本条件对混凝剂最佳投药量的综合影响的 基 础 上 ， 根 据 兰 格 缪 尔 方 程 式 提 出 的 混 凝 剂 的 最 佳 投 药 量 理 论 公 式 [4]：
a=a1+a2=K1ca（cb＋kca）－2 ／n＋K2（cb＋kca）－2 其中：K1、K2、k 均为系数； a— 最 佳 混 凝 剂 投 量 ；a1— 为 满 足 凝 聚 作 用 的 混 凝 剂 投 加 量 ； a2—为 满 足 絮 凝 沉 淀 作 用 的 混 凝 剂 投 加 量 ；ca—原 水 中 的 悬 浮 物 质量浓度； cb— 混 凝 剂 水 解 产 物 的 质 量 浓 度 。 根据混凝剂的最佳投药量理论公式可得混凝剂投量与水中悬浮 物浓度的关系图。
PAFC 最佳投加量(mg/L) 30
40
45
60
80
PAC 最佳投加(mg/L)
25
30
60
60
60
由表 3 可知，原水浊度在 50~200NTU 之 间 时 ，PAFC 与 PAC 的 最 佳 投 药 量 随 进 水 浊 度 增 大 而 增 加 ， 而 原 水 浊 度 在 200~400NTU 之 间 时，PAFC 继续增大趋势，但 PAC 最佳投加量基本不变。
3.3 通过多种宣传途径，加强对武术宣传去学习和练习武术，进而促进高校武 术运动的普及和发展。 加快武术师资队伍的建设，促进师资数量和质 量的提高。 学校武术运动的振兴不能仅靠体育教师的努力,还要充分 利用学校的资源优势,切实加强学生的人文教育和传统文化的教育,为 学生习练武术提供丰厚的文化底蕴。
水污染控制工程实验讲义
水污染控制工程实验讲义《环境工程》教研组编徐州师范大学化学化工学院实验一混凝实验主题词：混凝混凝剂投药量主要操作：搅拌测定浊度一、实验目的分散在水中的胶体颗粒带有电荷，同时在布朗运动及其表面水化膜作用下，长期处于稳定分散状态，不能用自然沉淀法去除。
向这种水中投加混凝剂后，可以使分散颗粒相互结合聚集增大，从水中分离出来。
由于各种原水有很大差别，混凝效果不尽相同。
混凝剂的混凝效果不仅取决于混凝剂投加量，同时还取决于水的PH、水流速度梯度等因素。
通过本实验希望达到下述目的：（1）观察混凝现象及过程，了解混凝的净水机理及影响混凝的重要因素；（2）掌握求得某水样最佳混凝条件（投药量、pH）的基本方法。
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作用，致使水中这种浑浊状态稳定。
化学混凝的处理对象主要是废水中的微小悬浮物和胶体物质。
根据胶体的特性，在废水处理过程中通常采用投加电解质、不同电荷的胶体或高分子等方法破坏胶体的稳定性，然后通过沉淀分离，达到废水净化效果的目的。
关于化学混凝的机理主要有以下四种解释。
1、压缩双电层机理当两个胶粒相互接近以至双电层发生重叠时，就产生静电斥力。
加入的反离子与扩散层原有反离子之间的静电斥力将部分反离子挤压到吸附层中，从而使扩散层厚度减小。
由于扩散层减薄，颗粒相撞时的距离减少，相互间的吸引力变大。
颗粒间排斥力与吸引力的合力由斥力为主变为以引力为主，颗粒就能相互凝聚。
2、吸附电中和机理异号胶粒间相互吸引达到电中和而凝聚；大胶粒吸附许多小胶粒或异号离子，ξ电位降低，吸引力使同号胶粒相互靠近发生凝聚。
3、吸附架桥机理吸附架桥作用是指链状高分子聚合物在静电引力、范德华力和氢键力等作用下，通过活性部位与胶粒和细微悬浮物等发生吸附桥连的现象。
4、沉淀物网捕机理当采用铝盐或铁盐等高价金属盐类作凝聚剂时，当投加量很大形成大量的金属氢氧化物沉淀时，可以网捕、卷扫水中的胶粒，水中的胶粒以这些沉淀为核心产生沉淀。
图1 30℃时絮凝效率-混凝剂投加量曲线
80
图
图3所示的Al2(SO4)3起混凝作用的适意温度范围在20～40℃。
在低于20℃时，混凝效果很差。
这是由于温度过低Al2(SO4)3水解缓慢，生成的絮体细碎松散，不易沉降。
在30℃和40℃两种温度下絮凝效率随温度升高而提高，但是两者相差不是很大。
图4 不同温度下絮凝效率－三氯化铁投加量曲线
图4中显示FeCl3的絮凝效率基本上不受温度的影响，三条曲线极为接近。
图4－5 不同温度下絮凝效率－硫酸投加量曲线
由图5可以看出，在低温的环境下，含油污泥体系的粘度比较大，由于乳化液的稳定性与含油污泥颗粒界面粘度成正比的，所以在15℃低温环境下，破乳效果不理想。
随着温度的提高，含油污泥体系的粘度随之降低，硫酸的破乳效果提高很快，在硫酸加入量为4×103mg.L-1 时，絮凝效率甚至达到了45％左右。
这说明随着温度的继续增高，有可能因为某种还未明了的作用机理，使单独加入硫酸即可实现污泥调质和回收污油的目的。
由以上图表的分析，我们提出了简单易行，但油、泥、水分离效果很好的加酸加热破乳方案，通过严格控制一定的最佳温度和其他反应条件，达到了令人满意的效果。
PAM助凝剂投加试验总结
PAM助凝剂投加试验总结郭桥摘要：本文对聚丙烯酰胺作为助凝剂在水厂处理闽江原水的生产试验进行了总结，并评价其经济效益，验证了PAM作为助凝剂的理论依据的正确性。
关键词：聚丙烯酰胺、助凝剂、低浊、高浊、浊度、投率、沉淀、矾花、投药成本福州市西区水厂于2005年元月起进行了的PAM助凝剂投加的生产性实验，总结如下：1.聚丙烯酰胺助凝原理聚丙烯酰胺含有高活性的亲水基团—酰胺基，常能吸附在悬浮固体颗粒表面。
在所吸附的颗粒间架桥连接，把分散的细小颗聚集成大絮团。
水解后的聚丙烯酰胺增加了其伸展性，有利于发挥吸附加桥和网捕作用。
对于低温低浊度水处理，由于水黏度大，絮体沉降性能差，造成单独投加混凝剂时投加量增大，此时加入聚丙烯酰胺助凝剂能增大絮体尺寸、提高脱稳时的有效碰撞效率，增加絮体密度，从而提高沉速，减少混凝剂用量，以往聚丙烯酰胺常用在高浊度水的预沉处理，因为高浊度水中的胶体有机物大量吸附在泥沙颗粒表面，常常只需投加PAM将泥沙絮凝即可去除大量的有机物，而不一定需要投加混凝剂。
聚丙烯酰胺助凝剂与混凝剂投加顺序和投加位置有所不同。
混凝剂要求在快速混合之前投加，投加后快速混合。
助凝剂则应投加在反应阶段，来协助絮体成长。
2.PAM助凝剂在处理闽江原水时的情况闽江低浊度原水期间PAM助凝剂生产性投加试验情况汇总表1当原水中投加的混凝剂量6~8公斤/千吨时，由于杂质颗粒少，脱稳不好，混凝效果不佳，即使投加少量PAM 助凝剂，絮凝效果仍较差；当PAM 投率提高到0.15公斤/千吨以上时，PAM 的吸附架桥和网络捕捉作用明显。
当混凝剂投率加大到基本足量，即9~11公斤/千吨，脱稳较充分时，少量投加PAM 即可产生较好的助凝作用。
随着原水浊度的上升，水中杂质颗粒数量增加，碰撞机率提高，混凝剂投率反而可略微降低。
2005年5月中旬起，闽江原水浊度升至近300NTU ，6月闽江瀑发洪水，浊度升至560NTU 。
闽江洪水期间PAM 助凝剂生产性投加试验情况汇总表2以上生产试验表明，原水浊度愈高，PAM 的吸附架桥及网捕作用愈强，与未加PAM 对照组相比，PAC 投率增速明显较缓。
水处理实验问答题
实验一活性炭吸附实验1.间歇吸附和连续流吸附相比，吸附容量qₑ和Nₒ是否相等？怎样通过实验求出Nₒ值？答：间歇吸附指定量的吸附剂和定量的溶液经过长时间的充分接触而达到平衡。
间歇吸附平衡的测定方法有：(1)保持气相的压力不变，经过一段时间吸附后，测定气体容积减少值的容量法；(2)吸附剂和气体充分接触，测定吸附剂重量增加值的重量法2.通过本实验、你对活性炭吸附有什么结论性意见？本实验如何进一步改进？答：通过本实验，可以得出结论:在一定程度内，吸附作用的去除率随着吸附剂的增加而增大，当到达某一个值时，去除率的增大不再明显，我对活性炭吸附的意见是:找到那个转折点，尽可能的保障投入有效。
实验二混凝实验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答：在一定范围内，混凝效果随混凝剂的投加量增加而增大，超过一定剂量时，效果反而减小。
2.本实验与水处理实际情况有哪些区别？如何改进？答：（1）水环境的温度因素没有考虑进去，需多设一个因素（2）水平梯度跨越过大，可能最佳条件在梯度中间值。
可在两个最佳条件范围内再设细分梯度，进行试验（3）实际环境中污水的污染物质种类多样，不单单是土壤颗粒，所以最好的水样，应该取自污水处理厂处理前的水。
实验三压力溶气气浮实验1.气浮法与沉淀法有什么相同之处？有什么不同之处？答：（1）两者都是污水初期处理的物理方法。
用来去除污水中的悬浮固体。
（2）气浮法通过向池内鼓气，使憎水的悬浮颗粒与气泡相吸附结合，使其整体密度变小，上浮，再通过刮渣机除去。
沉淀法是通过悬浮颗粒的自由沉淀和絮凝作用，在重力作用下下沉。
从而与水分离，沉入下层。
实验四曝气设备充氧能力的测定1.试比较不同的曝气方式，你认为哪一种比较好？答：2.比较数据整理方法，哪一种误差小些？答：3.Cs值偏大或偏小对实验结果的影响如何？答：Cs值偏大或者偏小，实验结束的时间与实质上的时间不一样，氧的总传递系数会有误差，设备的充氧能力有偏差。
谈混凝实验条件下混凝剂最佳投加量的选择方法
谈混凝实验条件下混凝剂最佳投加量的选择方法摘要：针对水厂运行过程中源水水质、水量变化容易引起混凝效果下降的情况，为了及时准确调节混凝剂的投加量，使出水水质达到最优，本文进行了一系列模拟实际水厂运行的混凝实验，考察了不同混凝剂投加量对源水浊度去除率的影响。
并以净水厂常规水质实验中混凝实验数据结果、混凝曲线图为参考，提出净水厂生产运行中三种关于混凝剂投加量的选择方法，就如何高效地使用混凝剂，使它既能高效发挥作用，同时寻求允许条件下的最低使用量，达到节支降耗、经济运行目的，作出新的尝试。
关键词：混凝实验参考点去浊率拐点最佳效果点选择法质控点选择法经济点选择法混凝技术在给水和污水处理工程中有着广泛的应用。
给水处理工程中，凡地表水源的水厂，混凝技术几乎是不可缺少的处理技术之一，混凝过程的完善程度，直接影响后续处理如沉淀过滤的效果[1]。
因为混凝剂是混凝技术的核心内容，所以在国家逐步提高饮用水水质标准的过程中，混凝剂在净水厂制水工艺中发挥的作用也越来越重要。
如何高效地使用混凝剂，使它既能高效发挥作用，同时又能寻求允许条件下的最低使用量，达到节支降耗、经济运行目的，就成为所有制水企业需要解决的一个重要课题。
混凝剂最佳投加量是指能够达到、满足既定水质目标要求的最小混凝剂投加量。
由于影响混凝效果的因素较复杂，而且水厂运行过程中水质水量不断的变化，因此要达到混凝剂最佳投加量，能及时调节准确投加是相当困难的。
目前，我国大多数水厂是根据实验室混凝搅拌实验确定混凝剂最佳投加量，然后进行人工调节，虽然滞后1～3个小时，但因简单易行，还仍然为各水厂采用[2]。
本文重点探求一种在该方法下，通过混凝效果比对、借助混凝曲线选择净水剂投量的方法。
1、试验方法1.1 试验材料及设备所需要试验材料及设备包括：(1)六联搅拌机；(2)pH计；(3)光电浊度仪；(4)1000mL烧杯、量筒；(5)1mL、2mL、5mL、50mL移液管；(6)混合器；(7)1%的PAFC(聚合氯化铝铁AL/Fe比为5/1，盐基度72%)；(8)实验所需的玻璃仪器等。
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摘要：探讨了黄河高浊度水混凝沉淀浑液面沉迷与自然沉迷之间的相关性，经过对实验数据进行线性回归提出了混凝过程中浑液面沉速与自然沉速、含沙量、pam投加量之间的经验公式。
运用该经验公式得出的浑液面沉速计算值与实测相对误差在0.43%-12.27%之间。
混凝沉淀是黄河高浊度水处理常用的方法。
提高浑液面沉速，节约药剂(pam)的投加量达到多出清水是高浊度水处理的主要目标。
然而混凝过程极其复杂，影响浑液面沉速的因素有高浊度水的性质、pam投加量、速度梯度c、搅拌时间t 等。
因为高浊度水自然沉淀沉速与原水的性质密切相关。
在实际处理一定组成的高浊度水时，可以借助实验得到的经验关系，根据浑液面的自然沉速以及所希望达到的浑液面沉速来确定pam的投加量。
本文先采用正交实验的方法确定混凝
过程的混合、反应的最佳水力条件，然后在此基础上研究浑液面沉速与pam投
加量及高浊度自然沉速之间的关系。
1实验方法
1.1自然沉降实验
高浊度水采用郑州上街段黄河泥沙配制而成。
试验过程中所有水样水温
15±1℃。
用nsy-1光电颗分仪测泥沙粒度，其当量直径dm由下式计算：dm=1/(∑(△pi/di))
式中di——颗粒粒径，pi——粒径di颗粒占所有颗粒质量百分数。
选出dm
相近的几组水样用比重瓶测定其含沙量，以cw(kg/m3)表示。
然后用直径62mm，高500mm，有效体积1500ml的自制沉降筒做静置沉降实验，根据沉降曲线求得等速沉降段混液面沉降速度作为自然沉速，以从(mm/s)表示。
试样的含沙量cw，浑液面自然沉速u0，当量直径dm，
1.2加药混凝实验
实验所选的药剂为江苏南天生产的阳离子型pam，阳离子度30%，配制成0.5%溶液。
取1.5l上述配制的水样置于2l的烧杯中，以600r/s的转速搅拌5min，然后投加pam，再调整转速和时间确定混凝的水力条件：笔者通过对搅拌速度。
搅拌时间、pam投加量做正交实验得出具有最大浑液面沉速时的最佳的速度梯度与搅拌时间乘积，即(ct)umax为2180，这与崔俊华验证的(ct)umax为1900-2000[1]相
近。
在此基础上每次取1.5l上述配制的水样置于2l的烧杯中，先以600r/s转速
搅拌5min，然后投加不同量pam，以d(mg/l)表示pam投加量，达到要求的ct
值(2180)混凝后，缓慢注入沉降筒做沉淀实验，测定浑液面沉速(同自然沉速测定方法)，以u(mm/s)表示。
同时把拟合的浑液面的沉速以u计算(mm/s)表示，结果如表2。
2试验结果分析
研究表明，在高浊度水处理中，自然沉速uo、pam投加量d与泥沙颗粒总
表面积及含量有如下关系：
u0=f2(得出最佳s0，cw)，d=f1(s0，cw)
式中s0——质量比表面积，m2/kg。
于是可以推测u0与d有相关性。
而高浊度水混凝浑液面沉速不仅与含沙量有关，而且与颗粒因素有关。
用uo可以部分地表征高浊度水的颗粒因素(从表1也可反映出来)，从而在实际处理一定组成的高浊度水时可以借助试验得到的经
验关系，根据浑液面自然沉速以及所期望达到的浑液面沉速来确定pam的投药量。
分析表2中试样6-10以及14-18在该两种泥沙颗粒组成下投药量与浑液面
沉速表现出明显的相关性。
如图1，图2所示(其中у表示logu，x表示logd)。
综合含沙量和u0于是可以假定logu=k1loguo+k2logc+k3logd+k4进行线性回归，求得经验式。
通过matlab编程运算，得出k1=0.82，k2=-1.532，k3=1.732,k4=1.849
总偏差s总=2.245，s回=2.228，s残=0.198，f=71.12，当置信度α=0.01时，查f分布表，f0.01(3，19)=5.01[2]。
而f=71.12>f0.01(3，19)=5.01，可见回归方程是显著的。
计算得出的浑液面沉速和相对误差见表2。
3结论
在大量的实验数据基础卜进行回归分析，得出在黄河高浊度水处理中混凝浑液面沉速由下式计算：
logu=0.821loguo+1.732logd-1.532logc+1.849，具有较高的置信度。
这可为高
浊度水处理构筑物设计和参数选取提供一定的依据;同样在给定产水量的情况下，为达到预定的浑液面沉速此式也可作为投药量的参考。