3-水处理混凝技术
水处理实验报告-混凝实验
（3）在测定沉淀水的浊度，用注射针筒抽吸清液时，不要搅动底部沉淀物，并尽量减少各烧杯的抽吸时间。
3.确定最佳水流速度实验步骤
（1）按照最佳pH实验和最佳投药量实验所得出的最佳混凝pH和投药量，分别向4个烧杯中装有1000mL水样的烧杯中加入相同剂量的盐酸HCL(或氢氧化钠NaOH)和混凝剂，置于实验搅拌平台上。
（2）启动搅拌机快速搅拌半分钟，转速500r/min。随即把其余3个烧杯移到别的搅拌机上，1号烧杯继续以500r/min转速搅拌10min。其他烧杯分别用100r/min、200r/min、300r/min搅拌10min。
（2）由表5-3及图5-3可知，当水样pH为5.18时混凝效果最好。
（3）由表5-4及图5-4可知，当混凝阶段水流速度为200r/min时混凝效果最好。
结论：通过实验得出最佳混凝的条件为混凝剂（硫酸铝10g/L）投加量为25mg/L，水中pH为5.18，水流速度为200r/min。
注意事项：
（1）在最佳投药量、最佳pH实验中，向各烧杯加药剂时尽量同时投加，避免因时间间隔较长各水样加药后反应时间长短相差太大而导致混凝效果悬殊。
2.确定最佳PH值实验步骤
（1）用6只1000ml烧杯，分别取1000ml原水，将盛装有水样的烧杯置于搅拌机平台上。
（2）调节原水PH值，用移液管依次向1号2号3号装有原水的烧杯中，分别加入2.5ml,1.5ml,1.2ml的10% HCL、在向4号5号6号装有原水的烧杯中加入0.2 ml,0.7ml,1.2ml的10% NaOH,用玻璃棒快速搅拌均匀，依次用精密PH仪测各水样PH值，记录在表中。
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水处理的混凝方法与混凝剂
水处理的混凝方法与混凝剂发表时间：2009-05-22T09:15:35.263Z 来源：《中小企业管理与科技》2009年5月上旬刊供稿作者：张丽娟[导读] 在诸多的水处理方法中，混凝法是一种最常用的水处理物化方法。
摘要：在诸多的水处理方法中，混凝法是一种最常用的水处理物化方法。
这种方法是通过向水中加入混凝剂而使胶体脱稳产生絮凝，从而去除污染物的方法。
影响混凝的因素有很多，比如温度、PH值、水力条件、絮凝剂投加量和性质等，调节好这些因素能达到很高的去除效果。
关键词：水处理混凝硫酸铝聚合氯化铝聚合硫酸铁聚丙烯酰胺0 引言在工业废水和生活废水处理中，有一种很重要的物化处理方法：混凝法。
这种水处理方法应用广泛，各种污染指标去除率高。
下面对这一方法进行简单介绍。
1 混凝法1.1 混凝法的概念在天然水中和各种废水中，物质在水中存在的形式有三种：离子状态、胶体状态和悬浮状态。
一般认为，颗粒粒径小于1nm的为溶解物质，颗粒粒径在1~100nm的为胶体物质，颗粒粒径在100nm~1mm为悬浮物质。
其中的悬浮物质是肉眼可见物，可以通过自然沉淀法进行去除；溶解物质在水中是离子状态存在的，可以向水中加入一种药剂使之反应生成不溶于水的物质，然后用自然沉淀法去除掉；而胶体物质由于胶粒具有双电层结构而具有稳定性，不能用自然沉淀法去除，需要向水中投加一些药剂，使水中难以沉淀的胶体颗粒脱稳而互相聚合，增加至能自然沉淀的程度而去除。
这种通过向水中加入药剂而使胶体脱稳形成沉淀的方法叫混凝法，所投加的药剂叫混凝剂。
1.2 混凝的基本原理废水中的胶体物质具有巨大的比表面积，可以吸附液体介质中的正离子或负离子或极性分子等，使固液两相界面上的电荷呈不平衡分布，在界面两边产生电位差，这就是胶体微粒的双电层结构。
形成双电层结构的微粒的整个胶体结构就称为胶团，整个胶团是电中性的。
胶团中心是带有电荷的固体微粒本身，称为胶核。
胶核所带电荷的符号就是胶体所带电荷的符号。
混凝沉淀工艺技术的优缺点
混凝沉淀工艺技术的优缺点混凝沉淀工艺是水处理领域常用的一种物理化学处理方法，用于去除水中的悬浮物、胶体物质、颜色和浊度等。
下面是混凝沉淀工艺技术的一些优缺点：优点：1. 混凝沉淀工艺对多种污染物有效：它可以去除水中的悬浮物、胶体物质、色度、浊度等多种污染物，从而改善水的质量。
2. 工艺简单可靠：混凝沉淀工艺相对简单，设备和操作成本较低，易于实施和管理。
对于一些简单的水处理需求，它是一种经济有效的选择。
3. 适应性强：混凝沉淀工艺适用于不同类型的水源和水质条件。
它可以根据实际情况进行调整和优化，以满足特定的水处理要求。
4. 结果可预测性高：经过适当的试验和调整，混凝沉淀工艺可以提供可预测的水处理效果，使操作者能够控制和调整处理过程。
缺点：1. 能耗相对较高：混凝沉淀工艺需要投入一定的能量用于混凝剂的制备和混凝过程。
这可能会导致一定的能源消耗和运营成本。
2. 处理速度较慢：相比一些其他高级水处理技术，混凝沉淀工艺的处理速度相对较慢。
对于处理大量水或有严格时间要求的情况，可能需要更大规模的设备或其他处理方法。
3. 产生污泥和废物：混凝沉淀过程会产生一定数量的污泥和废物物质。
这些废物需要进行处理和处置，可能需要额外的资源和环境管理措施。
4. 对部分污染物的去除效果有限：混凝沉淀工艺对于一些特1/ 2定的污染物，如溶解性物质和微量有机物等，可能效果有限。
对于这些污染物，可能需要结合其他水处理技术进行综合处理。
综合考虑，混凝沉淀工艺是一种经济实用的水处理方法，但在实际应用中需根据水质特点和处理要求综合评估其优缺点，并结合其他技术进行综合水处理。
2/ 2。
第三章-混凝的原理与应用
助凝剂
调节或改善混凝条件
调节pH, 包括碱和氧化剂，石灰（乳）, O3
改善絮体结构－增加颗粒重量
PAM、活性硅酸，粘土，SiO2水解物、天然高分子物 ，骨胶等
3.影响混凝效果的主要影响因素
(1) 压缩双电层作用
混凝剂提供大量正离子会涌入胶体扩散层甚至 吸附层, 使ξ电位降低。当ξ电位为零时, 称为等电状 态。此时胶体间斥力消失, 胶粒最易发生聚结。
实际上，ξ电位电位只要降至某一程度而使胶粒 间排斥的能量小于胶粒布朗运动的动能时，胶粒就 开始产生明显的聚结，这时的ξ电位称为临界电位。
Typical colloidal characteristics for water and wastewater
Size range: 10-3- 1 micron. •50 – 70 % of the organic matter in domestic wastewater is composed of colloidal matter. •In water treatment color, turbidity, viruses, bacteria, algae and organic matter are primarily either in the colloidal form or behave as colloids.
同向絮凝
2.混凝剂与助凝剂
混凝前提是投药，按药剂作用分：
混凝剂 助凝剂
混凝剂
硫酸铝 室温溶解度50％，水温过低，硫酸铝水解困难，絮凝体松散。不宜低温低 浊水。
氯化铁 腐蚀性强，在溶解过程中会释放大量热量，产生热腐蚀。絮凝速度快，絮 凝体密实，沉淀性能好。对低温低浊水比铝盐好，除色效果不好。
第三章+混凝
布朗运动的动能不足以克服能垒，使双电层结构不易遭破坏，从而胶体保持稳定。对于亲水 胶体其水壳厚度使之不能相互接近。 3、胶体颗粒的脱稳与絮凝
3.3.3 水中杂质性质，成分和浓度
水中存在二价及其以上的正离子，利于双电层压缩； 水中存在较多粘土，可降低混凝剂用量； 水中存在较多有机物时，将增加混凝剂用量； 水中杂质越单一、尺寸越均匀、颗粒越细小，越不利于混凝效果； 杂质浓度过低，不利于颗粒间接触而影响混凝效而果； 目前低温、低浊水的混凝是水处理的一个研究方向。
电中和
小胶粒被异号大胶粒吸附
巨大颗粒一般指矾花、滤料。
3-2 混凝的过程与机理
3.2.1 水处理中混凝的特点
天然水中的颗粒是一个很复杂的体系──大小不一，组分多样，性质各异。废水中存在的 颗粒有：
粘土、细菌、腐植酸、蛋白质等； 无机混凝剂产生的颗粒，高分子混凝剂产生的颗粒；
比胶体化学中研究的单一胶体更为复杂。 水的混凝过程要考虑：颗粒增大至足以沉降的粒度，有较结实和比重大的结构。
3.1.4 胶体的稳定性与凝聚
1、稳定性 胶体溶液不断保持分散的悬浮状态的特性。
2、稳定的原因： ① 布朗运动：保持分散状态；提供碰撞机会 ② 静电斥力：疏水胶体外的同号电荷形成静电斥力，又叫 ζ 电位库仑力，与颗粒间距离
的平方成反比，与电位成正比。 ③ 水（溶剂）化作用：亲水胶体由于具有水壳，具有水化作用。其大小与水壳的厚度有
3-3 影响混凝的主要因素
3.3.1 水温
混凝剂的水解为吸热过程， 低温不利于混凝剂水解（水温每降 10℃，水解速度将降低 2~4 倍）；
混凝技术在水处理中的应用探讨
混凝技术在水处理中的应用探讨水是生命之源，是人类生活和工业生产的重要基础。
随着工业化进程的加快和城市化进程的加速，水资源的污染和短缺问题变得日益突出。
为了保护水资源，改善水质，确保人民生活用水的安全，混凝技术成为了水处理领域中的重要手段之一。
本文将就混凝技术在水处理中的应用进行探讨，以期进一步加深对混凝技术的理解和应用。
一、混凝技术的基本原理混凝技术是指利用混凝剂将水中的悬浮物、絮状物、胶体等微小颗粒形成较大的凝聚体，使其沉降或浮于水面，并通过过滤、沉淀等方式将其分离出水体的一种水处理技术。
混凝技术的基本原理是通过给水加入混凝剂，使水中的细小颗粒在混凝剂作用下发生聚集，形成较大的凝聚体，这些凝聚体随后通过沉降、浮升等方式从水中分离出去。
混凝剂一般分为无机混凝剂和有机混凝剂两大类。
常用的无机混凝剂有氧化铝、硫酸铁、氢氧化铁、氢氧化钙等；有机混凝剂一般为聚合物，如聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠等。
这些混凝剂能够改变水中颗粒的表面电荷应力，使颗粒之间发生凝聚，从而实现净水目的。
二、混凝技术在污水处理中的应用1. 混凝前处理在污水处理过程中，混凝技术通常被用于污水的初级处理阶段。
当污水中存在大量的悬浮物、胶体和其他微小颗粒时，通过混凝技术可以将这些颗粒聚集成较大的凝聚体，便于后续的沉降、过滤等处理。
混凝前处理还可以有效减轻后续工艺的负担，提高处理效率。
2. 城市污水处理厂在城市污水处理厂中，混凝技术被广泛应用于污泥脱水和固液分离过程中。
混凝技术可以使污泥中的颗粒形成较大的凝聚体，有利于后续的脱水处理，减少能耗和处理成本。
3. 工业废水处理在工业生产过程中，常常会伴随着大量的废水排放。
这些废水中含有各种有害物质和固体颗粒，通过混凝技术可以将这些颗粒聚集成较大的凝聚体，便于后续的处理和处置。
三、混凝技术在饮用水处理中的应用1. 自来水厂在自来水处理过程中，混凝技术被用于除去水中的浊度和色度物质。
通过加入适量的混凝剂，使水中的悬浮物和胶体凝聚成较大的凝聚体，进而通过过滤等手段将其分离出去，从而提高水质。
混凝实验报告
混凝实验报告混凝实验报告引言：混凝是一种常见的水处理技术，用于去除水中的悬浮物和溶解物，以提高水质。
本实验旨在通过模拟混凝过程，探究不同条件下的混凝效果，并分析其影响因素。
实验材料与方法：1. 实验材料：- 水样：采集自自来水厂的自来水- 混凝剂：聚合氯化铝（PAC）- 混凝剂浓度：0.1 g/L、0.2 g/L、0.3 g/L- 水样pH值调节剂：氢氧化钠（NaOH）、盐酸（HCl）2. 实验方法：- 步骤一：准备三个不同浓度的混凝剂溶液，分别为0.1 g/L、0.2 g/L、0.3g/L。
- 步骤二：取一定量的自来水样，分成三组，每组分别加入相应浓度的混凝剂溶液。
- 步骤三：使用搅拌器将混凝剂与水样充分混合，搅拌时间为5分钟。
- 步骤四：待混凝剂与水样反应完成后，停止搅拌并静置一段时间，观察悬浮物的沉降情况。
- 步骤五：测量不同条件下水样的浊度，并记录结果。
实验结果与分析：在进行实验过程中，观察到不同浓度的混凝剂对水样的混凝效果有显著影响。
通过测量水样的浊度，可以客观地评估混凝效果。
1. 不同混凝剂浓度对混凝效果的影响：在实验中，我们分别使用了0.1 g/L、0.2 g/L和0.3 g/L的混凝剂浓度。
结果显示，随着混凝剂浓度的增加，水样的浊度逐渐降低。
这是因为混凝剂中的聚合氯化铝可以与水中的悬浮物发生化学反应，形成较大的絮凝物，从而使悬浮物沉降速度加快。
2. pH值对混凝效果的影响：pH值是另一个影响混凝效果的重要因素。
在实验中，我们分别使用氢氧化钠和盐酸来调节水样的pH值。
结果显示，在酸性条件下（pH值低于7），混凝效果更好，浊度降低更为明显。
这是因为在酸性条件下，混凝剂与水中的悬浮物更容易发生反应，形成较大的絮凝物。
3. 混凝时间对混凝效果的影响：在实验中，我们观察到混凝剂与水样反应后的静置时间也会对混凝效果产生影响。
随着静置时间的延长，悬浮物的沉降速度逐渐加快，浊度逐渐降低。
这是因为较大的絮凝物在静置过程中会逐渐沉降，从而使水样变得更清澈。
污水处理工艺流程全面解析混凝沉淀法的处理原理和步骤
污水处理工艺流程全面解析混凝沉淀法的处理原理和步骤污水处理是保护环境和人类健康的重要工作。
在众多的污水处理工艺中，混凝沉淀法是其中一种常用的处理方法。
本文将从处理原理和步骤两个方面来进行全面解析。
一、处理原理混凝沉淀法是通过物理和化学的作用去除污水中的悬浮物、浊度、油脂、颜色和重金属等有害物质。
其处理原理主要包括以下几个方面：1. 混凝作用：在此处理过程中，添加一定量的混凝剂，如硫酸铝、聚合氯化铝等，通过与污水中的悬浮物发生化学反应，使悬浮物聚集成较大的颗粒状物质。
2. 静态沉淀：混凝后的污水进入沉淀池，在污水中的颗粒状物质由于重力作用而沉淀到底部形成污泥，使污水变得清澈。
3. 污泥处理：沉淀后的污泥需要进行进一步的处理，如脱水、脱臭等，以减少对环境造成的二次污染。
二、处理步骤混凝沉淀法的处理步骤一般包括原水处理、混凝沉淀池处理和污泥处理三个过程。
1. 原水处理：这一步骤主要是对原水进行预处理，以去除大颗粒悬浮物和过滤杂质。
常见的预处理工艺包括格栅除渣、沉砂池沉淀等。
2. 混凝沉淀池处理：原水处理后的污水进入混凝沉淀池，混凝剂会与污水中的悬浮物发生化学反应，形成较大的颗粒状物质。
同时，污水在沉淀池内停留一定的时间，使得颗粒状物质能够充分沉淀。
3. 污泥处理：经过混凝沉淀后，底部的沉淀污泥需要进行处理。
通常采用的方法包括机械脱水、厌氧消化、焚烧等，以减少对环境的影响。
在实际应用中，还会根据不同情况对混凝沉淀法进行改良和优化。
一种常见的改良方式是引入细菌群来降解有机物，提高处理效果。
综上所述，混凝沉淀法是一种常用的污水处理工艺，其处理原理通过混凝作用和沉淀作用去除污水中的有害物质。
处理步骤主要包括原水处理、混凝沉淀池处理和污泥处理。
我们需要根据具体情况进行适当的改良和优化，以提高处理效果。
通过合理的运用混凝沉淀法，我们能更好地保护环境、维护生态平衡，实现可持续发展的目标。
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处理对象：胶体态及难沉物 混凝过程具有两个作用： ● 第一个作用：使水中原有的离散微粒首先具有粘附在固体颗粒 上的性质 ——凝聚（coagulation） ● 第二个作用：使这些具有粘附性的离散微粒能够粘结成絮 体 ——絮凝（flocculation） 混凝（coagulation-flocculation）
以上四个机理不是截然可分的，不同情况下由其中一个或几个 机理起作用。
概述
胶核荷电示意图 2．胶体的双电层结构
电位离子 反离子
滑动面
胶团边界
胶核
吸附层 扩散层
胶粒
ξ电位
Ψ电位
影响zeta电位的因素
概述
斥力 势能峰 胶体的动能： 1.5kT,布朗运动 势能峰：数百至数 千kT 0 中心距d 引力
斥力
澄清池
水处理中，常规的混凝处理工艺过程为（混合、反应、分离）： ① 混凝+沉淀 ② 混凝+沉淀+过滤 澄清池是在该池中同时完成混合反应、絮体沉降过程。 包括：混合室、反应室、导流室、分离室四个功能区。
反应：
G 20 ~ 70s 1
t=15~30min
胶体的脱稳及凝聚
可用G · t间接表示在时间t内颗粒碰撞的总次数，值在 104~105之间则可认为符合混合、反应的要求。以上 参数是借鉴给水处理之值。
实际废水处理时，若有必要，还应进行试验进一步确定混合、 反应所需之 G · t。 常用混凝剂： 凝聚剂： PAC、PFS、AS、FC等 絮凝剂：PAM、SiO2水解物、天然高分子物等
概述
③ 颗粒表面离子化 能团的离解，特别是高分子有机物因其极性 能团的酸碱离解而使表面带上电荷；（受pH控制）（如蛋白质： COOH – R – NH2）。
④ 某些离子型晶体（结晶物质）的Schottky缺陷在晶体表面产生 过量的阳或阴离子，而在其表面呈带正电或负电。（粘土及其它铝 硅酸盐矿物晶体的表面电荷成因）
胶体的脱稳及凝聚
3 加药混合与絮凝池的设计 混凝单元操作中的加药混合是通过迅速搅拌达到混凝剂 与颗粒物质的充分接触，其平均速度梯度值与混凝剂 的凝聚机理有密切相关。 对于沉淀网捕过程而言，快速混合并不十分重要。 对于压缩双电层和吸附电中和，混凝剂应在0.1s左右 达到充分混合，在此， G 值的确定就十分重要。 混合： G 500 ~ 1000s 1 t=10~30s
概述
1 胶体颗粒的基本性质 ① 水处理中常见胶体：粘土颗粒（对于d<4μm），大部分细菌 （0.2~80nm），病毒（10~300nm），蛋白质。
② 稳定性：胶体颗粒在水中保持分散状态的性质。 ③ 憎水性胶体，亲水性胶体或介于两者之间。 ④ 对憎水性胶体，其稳定性可用双电层结构来说明。 对于亲水性胶体，其稳定性主要由于它所吸附的大量水分子所 构 成的水壳来说明。
概述
2 （憎水性）胶体的双电层结构及其稳定性 1．颗粒表面电荷的产生 水中胶体表面都带有电荷，在一般水质中，粘土、细菌、病毒 等都是带负电的胶体。而氢氧化铝或氢氧化铁等微晶体都是带 正电的胶体，其表面电荷的产生有如下四个机理：
① 固相表面对水中某种离子的特异吸附。 ② 极难溶的离子型晶体与它溶解下来的离子产物之间有一平衡关 系，这使得晶体表面有了一定符号的电荷。铁、铝、氢、氧化物颗 粒表面电荷可以是依此机理产生的。由于金属氧化物或氢氧化物的 溶解沉淀反应与溶液pH值有关，因此，这类颗粒的表面电荷和电 势受pH控制。
OH
2[Al(H2O)5 OH]2 [(H2O)4 Al Al(H2O)4 ] 4 2H2O
OH
在水解过程中会形成无数的其它聚合离子，某些经研究认为存在 3 5 4 可能性极大而受到重视， Al13 ( OH) Al (OH) Al 7 (OH)17 7 18 34
Al8 (OH) 4 20
0 d
引力
3 胶体的脱稳及凝聚 压缩双电层、电性中和、吸附桥联、沉淀网捕。
胶体的脱稳及凝聚
1 水处理中混凝过程的特点 （1）水处理中要求颗粒尽快长大到一定的粒度，以便在沉淀设备 中能除掉。因此，对粒度和沉淀时间有严格要求。
（2）水处理中絮凝的颗粒是一个很复杂的体系 ① 水中原有颗粒，包括粘土、细菌、病毒、腐植酸及蛋白质等 （原生颗粒）。 ② 水中投加传统无机混凝剂所产生的颗粒（次生颗粒）。 ③ 有机高分子絮凝剂。
等。
胶体的脱稳及凝聚
水处理中铝盐适用的pH范围为6~8.5， 14H2O计的投量为： 以Al2(SO4)3· 混凝+过滤10~100mg/L， 直接过滤0.5~5mg/L。
铁盐与铝盐有相似的水解过程。适用pH范围6~8.5， 以FeCl3计投量为： 混凝+过滤7~70mg/L， 直接过滤0.5~5mg/L。
（3）基于水处理中絮凝的颗粒是一个很复杂的体系的特点，在水处 理中往往由于有机和无机混凝剂的使用，使得水处理中的混凝机理 更为复杂。
胶体的脱稳及Leabharlann 聚2 常用混凝剂 以铝盐为例，说明其作用机理。 当Al2(SO4)3配制为10~20%溶液使用时，pH≈4， 发生下列离解反应：
Al 2 (SO4 ) 3 2Al3 3SO2 4
当其投加到水中后，发生如下水解反应，水的pH也随之改变：
n Al3 nH 2 O Al(OH)3 n H n
式中n=1~6，特别当n=3时，水中产生中性的结晶胶体，对应pH为5~8。
胶体的脱稳及凝聚
同时，还在水解过程中产生许多聚合离子，这是 由于羟基架桥作用而产生。其最简单的形式是：