微污染水源处理实验汇报
环境实验汇报
摘要：为了加深对混凝理论的理解，掌握混凝剂的特性，决定针对微污染水源处
理方面进行设计性实验，我们采用了AL二(SO四)三混凝剂，对于我们所取的麓湖水样来说，其最佳投药量为五零 mg/L，最佳适用范围为四零 mg/L ~六零 mg/L。而混凝效果受以下因素影响：（一）废水性质的影响（二）共存杂质的种类和浓度（三）混凝剂的影响。水的胶体杂质浓度、PH值、水温及共存杂质等都会不同程度地影响混凝效果。投药量最大时，混凝效果并不一定是好的。因为当铝盐投药量超过一定限度时，会产生“胶体保护”作用，使脱稳胶粒电荷变号或使胶粒被包卷而重新稳定。而且投药量大也容易出现产生大量含水率很高的污泥的问题。
关键词：混凝、混凝剂AL二(SO四)三、矾花、浊度、投药量、PH。
一、实验目的及意义
一、要求熟悉几种混凝剂，掌握其配制方法。 二、观察混凝现象，从而加深对混凝理论的理解。 三、熟悉混凝理论对微污染水源处理的重要意义。
二、水样水质、仪器设备及药品
水样水质：取至汾河的微污染水，水温属于常温水，浊度>一零。
仪器设备：一零零零ml量筒二个；一零零零ml烧杯六个；一零零ml烧杯二个；一零ml移液管
二个；二ml移液管一个；医用针筒一根；洗耳球一个；光电浊度仪一台；六联搅拌器一台。
药 品：AL二(SO四)三。
三、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表面的水化作用，致使水中这种含浊状态稳定。
向水中投加混凝剂后，由于如下原因：①能降低颗粒间的排斥能峰，降低胶粒的δ电位，实现胶粒的“脱稳”；②发生高聚物式高分子混凝剂的吸附架桥作用；③网捕作用，从而达到颗粒的凝聚。
四、实验步骤
实验方法：变速混凝搅拌器混凝实验 实验步骤如下：
（一）到麓湖取水样。
（二）认真了解ZR四-六型混凝试验搅拌器的使用方法。
（三）用一零零零 mL量筒取六个水样至六个一零零零 mL烧杯中（所取水样已通过均匀混合搅拌，且取样时是一次量取）。
（四）投药量：AL二(SO四)三 零.五、一.五、二.五、三.零、三.五、四.零mL(所配给的AL二(SO四)三的浓度c为二零 g/L)。
（五）将第一组水样置于ZR四-六型混凝试验搅拌器下（搅拌时间和程序已按说明
书预先设定好）与此同时，按计算好的投药量，用移液管分别移取不同量的药液 至加药管中。
（六）开动机器，在第一次自动加药后，用蒸馏水冲洗加药试管两次。 （七）混凝实验搅拌器以五零零r/min的速度搅拌三零s，一五零r/min速度搅拌五min，八零r/min的速度搅拌一零 min。
（八）搅拌过程中，观察并记录“矾花”形成的过程，“矾花”外观、大小、密实程度等。
（九）搅拌过程完成后，停机，静沉一五 min，观察并记录“矾花”沉淀的过程。 （一零）第一组六个水样，静止一五 min后，用医用针筒取出约的上清液，并分别用浊度仪测出剩余浊度，记入表中。
（一一）比较第一组实验结果，根据六个水样所测得的剩余浊度值，以及水样混凝沉淀时现象观察记录的分析，对最佳投药量所在区间做出判断，缩小实验范围为三.零左右，加药量取二.五、二.七、二.九、三.一、三.三、三.五 mL的浓度c为二零 g/L的AL二(SO四)三。重复以上实验步骤。
五、原始数据记录
实验中各个指标的测定数据记录表
六、数据处理及结果 实验过程的观察记录表
七、对结果的分析、讨论及改进设想
一、根据混凝曲线图确定药剂的最佳投药量和最佳适用范围。
答：根据混凝曲线图确定药剂的最佳投药量为五零 mg/L，最佳适用范围为四零
mg/L ~六零 mg/L。
二、混凝剂AL二(SO四)三的特点、主要优缺点。
答：当PH<三时，简单水合铝离子[Al(H二O六)]三+可起压缩胶体双电层作用，在PH
＝四.五～六.零范围内（视混凝剂投量不同而异），主要是多核羟基配合物对负电荷胶体起电性中和作用，凝聚体比较密实；在PH＝七～七.五范围内，电中性氢氧化铝核物[Al(OH)三]n可起吸附架桥作用，同时也存在某些羟基配合物的电性中和作用。天然水的PH值一般在六.五~七.八之间，铝盐的混凝作用主要是吸附架桥和电性中和，两者以何为主，决定于铝盐投加量，当铝盐投加量超过一定限度时，会产生“胶体保护”作用。
优缺点：精制硫酸铝杂质含量小，价格较贵；粗制硫酸铝杂质含量多，价格
较低，但质量不稳定，增加了药液配制和废渣排除方面的操作麻烦。采用固态硫酸铝的优点是运输方便，但制造过程多了浓缩和结晶工序。如果水厂四周就有硫酸铝制造厂，最好采用液态，这样可节省浓缩、结晶的生产费用。硫酸铝使用方便，但水温低时，硫酸铝水解较困难，形成的絮凝体比较松散，效果不及铁盐混凝剂。
三、在混凝实验中应注重哪些操作方法，对混凝效果有什么影响？ 答：在混凝实验中应注重的操作方法及其对混凝效果的影响如下：
一）在混凝实验中量取水样时应先搅拌均匀，并且一次量取，以此来减少取样浓度上的误差；
二）移取药液时应尽量做到精确。加药量在药液少时，要掺点蒸馏水摇匀，以免沾在试管上的药液过多，影响投药量的精确度；
三）在自动加药后，要有蒸馏水冲洗加药的试管两次，以确保投药量的精确，而且冲洗的速度要快，因为搅拌时间是有限定的，这一系列的程序也是有一定要求并事先已设定好的，速度快才不会影响实验的顺利进行；
四）移取烧杯中的沉淀水上清液时，要用相同的条件取上清液，不要沉下去的'矾花搅拌起来，以确保所测浊度的精确性。
八、结论 一、根据实验结果以及实验中所观察到的现象，简述影响混凝效果的几个主要因素。
答：根据实验结果以及实验中所观察到的现象，影响混凝效果的主要因素有：
一、水温影响 原因：（一）混凝剂的水解速度慢，生成的絮凝体细而松，强度小，不易沉。
（二）低温水的粘度大，颗粒沉降速度降低，而且颗粒之间碰撞机会减少，影响了混凝效果。 改善措施：（一）增加混凝剂的投量，以改善颗粒之间碰撞条件。
（二）投加助凝剂（如活化硅酸）或粘土以增加绒体重量和强度，提高沉速。
二、水的PH值和碱度影响
+
（一）铝盐的水解过程中不断产生H，从而导致水的PH值。要使PH值保持在最佳范围以内，水中应有足够的碱性物质。天然水中均有一定的碱度（通
-常是HCO三），它对PH值有缓冲作用。当原水碱度不足或混凝剂投量甚高时，水的PH值将大幅度下降以至影响混凝剂继续水解。（二）采用三价铁盐混凝
三+三+
剂时，由于Fe水解产物溶解度比Al水解产物溶解度小，且氢氧化铁并非典型的两性化合物，故适用的PH值范围较宽。用硫酸亚铁作混凝剂时，应首先将二价铁氧化成三价铁方可。（三）高分子混凝剂的混凝效果受水的PH值影响较小因此，要投加碱剂（如石灰）以中和混凝剂水解过程中产生的氢离子。
三、水中悬浮物浓度的影响
（一）水中悬浮物的浓度很低时，颗粒碰撞速率大大减小，混凝效果差。 （二）水中悬浮物的浓度很高时，为使悬浮物达到吸附电中和脱稳作用，所
需铝盐或铁盐混凝剂量将相应大大增加 改善措施：（一）在投加混凝剂的同时投加高分子助凝剂。
（二）投加矿物颗粒（如粘土等）以增加混凝剂水解产物的凝结中
心，提高颗粒碰撞速率并增加絮凝体密度。
（三）采用直接过滤法。 四、共存杂质的种类和浓度
共存杂质包括有利于絮凝的物质和不利于混凝的物质。 五、混凝剂的影响
即混凝剂种类的选择和投药量值的确定。 二、为什么投药量最大时，混凝效果不一定好？ 答：投入的药量应根据胶体浓度及无机金属盐水解产物的分子形态、荷电性质和
荷电量等而确定。当高分子混凝剂投药量最大时，会产生“胶体保护”作用。胶体保护可理解为：当全部胶粒的吸附面均被高分子覆盖以后，两胶粒接近时，就受到高分子的阻碍而不能聚集，这种阻碍来源于高分子之间的相互排斥。排斥力可能来源于“胶粒－胶粒”之间高分子受到压缩变形而具有排斥势能，也可能由于高分子之间的电斥力（对带电高分子而言）或水化膜。而且投药量大也容易出现产生大量含水率很高的污泥的问题。这种污泥难于脱水，会给污泥处置带来很大困难。所以投药量最大时，混凝效果不一定是好的，应该根据具体废水的性质以及共存杂质的种类和浓度，通过实验，选定出适当的混凝剂种类与投加的剂量。
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