实验二--混凝沉淀实验
(完整word版)混凝沉淀实验
实验项目名称：混凝沉淀实验（所属课程：水污染控制工程）院系：专业班级：姓名：学号：实验日期：实验地点：合作者：指导教师：本实验项目成绩：教师签字：日期：一、实验目的(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)确认某水样的最佳投药量及其相应的pH值。
(3)测定计算反应过程的G值和GT值，是否在适宜的范围内。
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粒表面的水化作用，使得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。
向水中投加混凝剂能提供大量的正离子，压缩胶团的扩散层，使ξ电位降低，静电斥力减小。
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、水化胶中的水分子与胶粒有固定联系，具有弹性和较高的黏度，把这些分子排挤除去需要克服特殊的阻力，阻碍胶粒直接接触。
有些水化膜的存在决定于双电层状态，投加混凝剂降低ξ电位，有可能是水化作用减弱，混凝剂水解后形成的高分子物质或直接加入水中的高分子物质一般具有链状结构，在胶粒与胶粒间起吸附架桥作用。
即使ξ电位没有降低或减低不多，胶粒不能相互接触，通过高分子连状物媳妇叫李，也能形成絮凝体。
投加了混凝剂的水中，胶体颗粒脱稳后相互聚结，逐渐变成大的絮凝体。
这时，水流速度梯度G值的大小起着主要的作用，具体计算见有关教材。
三、实验设备与试剂(1)无极调速六联搅拌机1台。
(4)秒表1块。
(5)1000mL量筒1个。
(6)1mL，2mL，5ml,10mL移液管各1支。
(7)200mL烧杯1个，吸耳球等。
(8)1000mL烧杯6个。
(9)10%Al2(SO4)3溶液500mL。
(10)实验用原水（配制）。
(11)注射针筒。
(12)10%的NaOH溶液和10%HCl溶液500mL各一瓶。
四、实验步骤(2)1000mL量筒量取6份水样至6个1000mL烧杯中，另量取200mL水样放在200mL的烧杯中。
混凝沉淀实验
熟化反应
Al (O H) 2 Cl -Al2 (O H) 4 Cl2 -[ Al2 (O H) 5 Cl ]2 -[ Al2 (O H) 4 Cl2 ]3⋯-[ Al2 (O H) n Cl6 - n ] m .
聚 合 氯 化 铝 简 称 PAC , 其 化 学 通 式 为 [ Al2 (O H) n Cl6 - n ] m ( 1 ≤n ≤5 , m ≤10 ) , 是一种新 型高效无机高分子絮凝剂 。PAC 具有混凝能力强 , 用量少 ,净化性能高 ,适应力强等特点 ,净化效果是 传统净水剂硫酸铝的 3 ～ 5 倍 。PAC 是介于 AlCl3和 Al ( O H) 3 之 间 的 中 间 水 解 产 物 , 常 温 下 有 固 体 (白色) 和液体 (无色) 两种形态 。固体产品具有吸附 活性高 、澄清泥少 、时间短 、适应 p H 值范围宽 、不需 助凝剂和不受水温影响等优点 。PAC 现已被广泛 用于净水处理和工业废水的处理 。还可用于制革的 鞣软剂 、造纸的施胶剂 、印染的漂染剂 、精密铸造的 硬化剂 、耐火材料的粘结剂等
01
启动搅拌机，先中速运转数分钟，然后快速运转，稳定后再1—6 号烧杯中分别加入3、6、9、12、15、18ml的硫酸铝混凝剂。快速搅拌半分钟、转速约 300r/min。
03
用 6 个 1000mL 的烧杯，分别放入 1000mL 原水，置实验搅拌机平台上。
02
确定最佳投药量
四．实验步骤
中速搅拌 5分钟，转速约 120r/min； 慢速搅拌 10 分钟、转速约 80r/min。
关闭搅拌机，静置1 5 分钟，取上清液(用浊度仪测定浊度，记入表 2 中。
混凝沉淀实验
混凝沉淀实验混凝沉淀实验是一种重要的水处理方式，可以将水中的悬浮物和有机物等杂质去除，从而使水质得到改善。
本文就混凝沉淀实验进行详细的介绍。
一、实验原理混凝沉淀实验的原理是利用混凝剂与悬浮物或有机物形成絮凝体，然后通过沉淀或过滤的方式将其去除。
混凝剂一般是一些带正电荷基团的高分子化合物，如聚丙烯酰胺、聚电解质等，它们能够吸附水中的负离子和颗粒物，并与之发生化学反应，形成大量的絮凝体。
随着絮凝体的增大，它们的密度也会逐渐增大，最终形成一个沉淀层，从而使水中的悬浮物和有机物得到去除。
二、实验步骤1、制备混凝剂溶液：取一定量的聚丙烯酰胺、硫酸铝钾等混凝剂，依次加入适量的蒸馏水中，搅拌至均匀即可。
2、制备原水：取适量的自来水或污水，在室温下搅拌均匀。
3、加入混凝剂溶液：将混凝剂溶液缓慢加入原水中，同时用玻璃杆轻轻搅拌，使混凝剂和水充分混合。
4、沉淀：等待一段时间，观察水中的悬浮物是否得到沉淀。
如果饱和度较高，可以加入一些碳酸钠调节pH值，促进沉淀的形成。
5、过滤：对于无法沉淀的悬浮物或有机物，可以通过过滤的方式进行去除。
选取一定的滤纸或过滤膜，在上面放置漏斗，将水过滤出去即可。
三、实验注意事项1、混凝剂的种类和用量应根据实际情况进行选择和调节，避免浪费和造成不必要的污染。
2、加入混凝剂时，应缓慢加入，并注意搅拌均匀，以充分发挥其混凝效果。
3、沉淀时，应注意观察沉淀的形成情况，及时调整pH值，促进沉淀的形成。
4、过滤时，选择合适的滤纸或过滤膜，避免粘附和遗漏。
5、实验结束后，应及时清洗实验仪器和工具，以避免留下污染物和影响下次实验。
四、实验结果混凝沉淀实验的结果主要体现在沉淀效果和悬浮物或有机物去除率上，通常采用浊度或残留物质含量等指标进行评价。
沉淀效果越好，悬浮物或有机物去除率也越高，说明混凝沉淀实验的效果越好。
五、实验应用混凝沉淀实验广泛应用于各类水处理工艺中，如自来水厂、废水处理厂、地下水处理等。
它可以有效地去除水中的悬浮物和有机物，降低水中的浊度、COD、BOD等污染指标，从而保障水质安全和环境健康。
沉淀实验实验报告
沉淀实验实验报告篇一：自由沉淀实验报告六、实验数据记录与整理1、实验数据记录沉降柱直径水样来源柱高静置沉淀时间/min表面皿表面皿编号质量/g表面皿和悬浮物总质量/g水样中悬浮物质量/g水样体积/mL悬浮物沉降柱浓度/工作水（g/ml）深/mm颗粒沉沉淀效速/率/％（mm/s）残余颗粒百分比/％0 5 10 20 30 60 1200 1 2 3 4 5 679.0438 80.7412 1.6974 81.7603 83.2075 1.4472 64.1890 65.4972 1.3082 66.1162 67.3286 1.2124 73.7895 74.9385 1.1490 83.4782 84.6290 1.1508 75.0332 76.1573 1.124131.0 30.0 30.0 30.0 30.0 31.0 31.00.0548 0.0482 0.0436 0.0404 0.0383 0.0371 0.0363846.0 808.0 780.0 724.0 664.0 500.0 361.01.860 0.883 0.395 0.230 0.069 0.02111.40 20.44 26.28 30.11 32.30 33.76100 87.96 79.56 73.72 69.89 67.70 66.242、实验数据整理（2）绘制沉淀曲线：E-t 、E-u 、ui~pi曲线如下： 2-1、绘制去除率与沉淀时间的曲线如下：图2.2：沉淀时间t与沉淀效率E的关系曲线2-2、绘制去除率与沉淀速度的曲线如下：图2.2：颗粒沉速u与沉淀效率E的关系曲线2-3、绘制去除率与沉淀速度的曲线如下：图2.3：颗粒沉速u与残余颗粒百分比的关系曲线（1）选择t=60min 时刻：(大家注意哦！这部分手写的，不要直接打印！) 水样中悬浮物质量=表面皿和悬浮物总质量-表面皿质量,如表格所示。
原水悬浮物的浓度：C0?水样中悬浮物质量1.6974??0.0548g/ml水样体积31.0悬浮物的浓度：C5?水样中悬浮物质量1.1508??0.0371g/ml水样体积31.0沉淀速率：u?h?10（500-250)??0.069mm/sti?6060?60C0-C50.0548-0.0371?100%??100%?32.30 C00.0548C50.0371?100%??100%?67.70 C00.0548沉淀效率:E5?残余颗粒百分比P5?篇二：混凝沉淀实验报告实验名称：混凝沉淀实验一、实验目的1、通过实验观察混凝现象、加深对混凝沉淀理论的理解；2、掌握确定最佳投药量的方法，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数。
混凝沉淀实验
40
Residual Turbidity
30
20
10
0
3
4
5
6
7
8
pH
图 2-5 原水 pH – 剩余浊度关系曲线图
图 2-5 是根据表 2-2 所测的实验数据绘制得到的原水 pH 与剩余浊度关系曲 线图。由该图可以看出，在 pH = 3~6.11 时原水絮凝沉淀后剩余浊度随着 pH 值的 增大而迅速下降，在试验点 pH=6.11 时达到最小值（NTU=1.84） ，在 pH=6.11-~9 时剩余浊度随 pH 值的增大而缓慢上升。 铝盐加入到水溶液中，不仅会发生水解反应，也会发生羟基桥联作用，从而 产生 Al 的单体、低聚物、多核羟基聚合物、多核羟基聚合物的聚集体或者 Al OH 3 溶胶等多种水解聚合形态； Al 的不同水解聚合形态决定了铝盐对水中 浊度的去除以吸附电中和、吸附桥联、卷扫作用中哪种机理为主。而 Al 的各种 水解聚合形态所占百分比受水质的 pH、颗粒物浓度以及水流扰动状况等条件的 影响。 本次实验采用控制变量，只改变原水的 pH。 图 2-6 为铝盐的水解聚合形态随 pH 变化规律图。从图中可以看出，在低 pH 时，Al 的主要形态为Al H2 O
Residual Turbidity
50
慢速搅拌转速：50 r/min 慢速搅拌时间：20 min 水温：20℃ 混凝剂浓度：10 g/L 原水 pH 值：7.21
1 3.16 45.10
2 4.10 43.60
3 5.16 16.06
4 6.11 1.84
5 7.13 2.44
6 8.03 3.21
一、投药量对混凝效果的影响 1、实验记录 ⑴基础资料 实验日期：2014.3.18 快速搅拌转速：150 r/min 混凝剂名称： 硫酸铝 原水浊度： 45.0 慢速搅拌转速：50 r/min 混凝剂浓度：10 g/L 原水 pH 值：7.20
武理工水处理实验指导02絮凝沉淀试验
实验二絮凝沉淀试验一、实验目的1、掌握絮凝沉淀实验的步骤与测试方法；2、绘制去除百分数等值线并计算沉淀总去除率。
二、实验设备1、静置沉淀筒（附搅拌器） 1套2、光电浊度仪 1台3、秒表 1块4、125毫升水样瓶 5个5、混凝剂溶液 1瓶6、100毫升量筒 2个7、10毫升移液管 1个三、实验原理絮凝沉淀（又称Ⅱ类沉淀）中的颗粒因不断絮凝而改变颗粒的大小与密度，对沉淀过程产生难以估计的影响，故不能用理论方程计算，只能通过沉淀试验进行分析。
将试验水样置于沉淀筒内，经投加混凝剂并作快速、慢速搅拌以后，让絮凝颗粒在沉淀筒内静置沉淀。
每隔一段时间，同时在各取样口放取水样测定其浊度并求去除率，绘制等浓度曲线。
理想沉淀池的去除率可根据等浓度曲线所列资料进行计算。
首先选定该池的溢流率为U0=h5/t2，沉速等于或大于U0的颗粒被全部去除。
而沉速U小于U0的颗粒，只能按U i/ U0的比例去除。
由等浓度曲线可见，与R c相应的平均沉速是等于或大于U0，故可全部去除。
剩余位于R c和R d之间，R d和R e之间的颗粒分别以h a/t2与h b/t2的平均沉速下沉。
因此沉淀池总的去除率可用下列近似公式计算：R=R c+h a/t2 U0（R d-R c）+h b/t2 U0（R e-R d）+…….. (2－1) 等浓度曲线的间隔缩短，则计算式的项次增加，可提高总去除率的精度。
若按上式计算出的R不符合要求，可重新选择新的U/0（改变相应的沉淀时间t0），从而选择一个合适的沉淀池面积A=Q/U0/。
由上可知，Ⅱ类沉淀的沉淀效率不仅取决于溢流率U0，而且还受沉淀池深度的影响，这一点不同于Ⅰ类沉淀（分散颗粒沉淀）。
四、实验步骤1、测定原水浊度、容积，选定混凝剂投加量并量出混凝剂准备投加。
2、将水样混合均匀，加入混凝剂快速搅拌，并开泵，同时打开沉淀筒进水阀门，计时，启动搅拌器，沉淀筒内按300转/分的转速快速搅拌。
3、原水升至沉淀筒上红线标记处即关阀门停泵，并记下充水时间。
混凝沉淀水污染控制实验报告
院（系）：环境科学与工程学院学号：
实验题目：实验二混凝沉淀实验 2018年12月3日
院（系）：环境科学与工程学院学号：
实验题目：实验二混凝沉淀实验 2018年12月3日
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实验题目：实验二混凝沉淀实验 2018年12月3日
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实验题目：实验二混凝沉淀实验 2018年12月3日。
水污染实验
水污染实验实验一颗粒自由沉淀 (1)实验二混凝实验 (9)实验三活性炭吸附实验 (17)实验四加压溶气气浮实验 (22)实验五生物接触氧化实验 (27)实验六活性污泥性质的测定 (33)水污染操纵工程实验实验一颗粒自由沉淀在污水预处理或物理处理时期，针对无机较大颗粒物质一样采纳沉淀方法来进行处理，典型的构筑物为沉砂池。
沉砂池的设置目的确实是去除污水中的泥沙、煤渣等相对密度比较大的无机颗粒，以免阻碍后续构筑物的正常运行。
沙粒在沉砂池中的沉淀就属于自由沉淀。
一实验目的〔1〕观看沉淀过程，认识自由沉淀的现象，加深对自由沉淀的明白得。
〔2〕初步把握颗粒自由沉淀的试验方法。
〔3〕进一步了解和把握自由沉淀规律，依照试验结果绘制时刻～沉淀效率〔t~E〕，沉速～沉淀效率〔u~E〕和C t/C0～u的关系曲线。
二实验原理沉淀是水污染操纵中用以去除水中杂质的常用方法。
依照水中悬浮颗粒的凝聚性能和浓度，沉淀通常能够分成四种不同的类型：自由沉淀、絮凝沉淀、区域沉淀、压缩沉淀。
浓度较稀的、粒状颗粒的沉降称为自由沉淀，其特点是在静沉过程中颗粒互不干扰、等速下沉，其沉淀在层流区符合Stokes(斯托克斯)公式。
然而由于水中颗粒的复杂性，颗粒粒径、颗粒密度专门难或无法准确地测定，因而沉淀成效、特性无法通过公式求得而是通过静沉实验确定。
由于自由沉淀时颗粒是等速下沉，下沉速度与沉淀高度无关，因而自由沉淀可在一样沉淀柱内进行，但其直径应该足够大，一样应使D ≥100mm ，以免沉淀颗粒受柱壁的干扰。
自由沉淀所反映的一样是沙砾、河流等的沉淀特点。
具有大小不同颗粒的悬浮物静沉总去除率E 与截留速度u 0、颗粒质量分数的关系如下：dp u u P E p i⎰+-=001)1( (1-1)式中 E ——总沉淀效率；P 0——沉速小于u i 的颗粒在全部悬浮颗粒中所占的百分数；1-P 0——沉速大于或等于u i 的颗粒去除百分数； u i ——某一指定颗粒的最小沉降速度； u ——小于最小沉降速度u i 的颗粒沉速。
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实验二混凝沉淀实验
一、实验目的
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主要因素；
2、学会求天然水体最佳混凝条件（包括投药量和pH值）的基本方法。
二、实验原理
胶体颗粒带有一定电荷，它们之间的电斥力是胶体稳定性的主要因素。
胶体表面的电荷值常用电动电位ξ表示，又称为Zeta电位。
Zeta电位的高低决定了胶体颗粒之间斥力的大小和影响范围。
一般天然水中的胶体颗粒的Zeta电位约在-30mV以上，投加混凝剂之后，只要该电位降到-15mV左右即可得到较好的混凝效果。
相反，当Zeta电位降到零，往往不是最佳混凝状态。
投加混凝剂的多少，直接影响混凝效果。
水质是千变万化的，最佳的投药量各不相同，必须通过实验方可确定。
在水中投加混凝剂如A12（SO4）3、FeCl3后，生成的AI（lIl）、Fe（III）化合物对胶体的脱稳效果不仅受投加的剂量、水中胶体颗粒的浓度、水温的影响，还受水的pH值影响。
如果pH值过低（小于4），则混凝剂水解受到限制，其化合物中很少有高分子物质存在，絮凝作用较差。
如果pH值过高（大于9-10），它们就会出现溶解现象，生成带负电荷的络合离子，也不能很好地发挥絮凝作用。
投加了混凝剂的水中，胶体颗粒脱稳后相互聚结，逐渐变成大的絮凝体，这时，水流速度梯度G值的大小起着主要的作用。
（具体计算见有关教材，本实验项目不考虑该影响因素）
三、实验设备及药剂
1、天印湖湖水
2、六联搅拌机（附2000mL烧杯）
3.、pH计
4、温度计
5.、浊度仪
6.、浓度为10g/L的氯化铁（FeCl3·6H20）溶液
7.、浓度为10％的HCl溶液
8、浓度为10％的NaOH溶液
四、实验步骤
本实验分为最佳投药量和最佳pH值两部分。
在进行最佳投药量实验时，先选定一种搅拌速度和pH值，求出最佳投药量。
然后按照最佳投药量求出混凝最佳pH值。
1、最佳投药量实验步骤
（1）用6个1000mL的烧杯，分别放入1000mL原水，放置在实验搅拌机平台上；
（2）确定原水特征，即测定原水浊度、pH值、温度；
（3）确定形成矾花所用的最小混凝剂量。
方法是通过慢速搅拌烧杯中200mL 原水，并每次增加0.5mL混凝剂投加量，直到出现矾花为止。
这时的混凝剂量作为形成矾花的最小投加量；
（4）确定实验时的混凝剂投加量。
根据步骤3得出的形成矾花的最小混凝剂投加量，取其1/4作为1号烧杯的混凝剂投加量，取其2倍作为6号烧杯的混凝剂投加量，用依次增加相等混凝剂投加量的方法求出2—5号烧杯的混凝剂投加量，把混凝剂分别加入到1—6号烧杯中；
（5）将6个水样放在搅拌叶片下，保持各烧杯中各叶片的位置相同，将搅拌机开关扳到相应的档位，启动搅拌机。
搅拌过程中，注意观察并记录矾花形成的过程、矾花大小、密实程度；
（6）关闭搅拌机，静置沉淀15min，用50mL注射管抽出烧杯中的上清液放入200mL烧杯内，测定其浊度及pH值，并对测定结果进行记录。
2、最佳pH值实验步骤
（1）用6个1000mL的烧杯，分别放入1000mL原水，放置在实验搅拌机平台上；
（2）确定原水特征，即测定原水混浊度、pH值、温度。
本实验所用原水和最佳投药量实验时相同；
（3）调整原水的pH值，使1—6号烧杯水样的pH值分别等于3、5、7、8.5、10、11(注意搅拌均匀)；
（4）用移液管向各烧杯中加入相同剂量的混凝剂（投加剂量按照最佳投药量实验中得出的最佳投药量而确定）；
（5）将6个水样放在搅拌叶片下，保持各烧杯中各叶片的位置相同，将搅拌机开关扳到相应的档位，启动搅拌机。
搅拌过程中，注意观察并记录矾花形成的过程、矾花大小、密实程度；
（6）关闭搅拌机，静置沉淀15min，用50mL注射管抽出烧杯中的上清液放入200mL烧杯内，测定其浊度及pH值，并对测定结果进行记录。
五、实验结果整理
1、最佳投药量实验结果整理
（1）把原水特征、混凝剂投加情况、沉淀后的剩余浊度记录于表二中
（2）以上清液的浊度为纵坐标、混凝剂投加量为横坐标，绘出剩余浊度与混凝剂投加量关系曲线，并从图上求出最佳混凝剂投加量。
表6-1 最佳混凝剂投加量实验记录
实验小组：实验日期：
水样名称：原水水温：
原水浊度：原水pH：
混凝剂种类、浓度：
废水中能形成矾花的近似最小混凝剂量/mL ，即（mg/L）。
2、最佳pH值实验结果整理
（1）把原水特征、混凝剂投加量、酸碱投加情况、沉淀后的剩余浊度记录于表三
中；
（2）以上清液的浊度为纵坐标、水样pH值为横坐标，绘出剩余浊度与pH值关系曲线，并从图上求出所投加混凝剂剂量的混凝最佳pH值及其适用范围。
表6-2 最佳pH值实验记录
实验小组：实验日期：
水样名称：原水水温：
原水浊度：原水pH：
混凝剂种类、浓度：
六、思考题
1、为什么最大投药量时，混凝效果不一定好？
2、本实验与水处理实际情况有哪些差别？如何改进？。