实验一混凝剂性能与水处理适应性实验 混凝沉淀实验是水处理基础实验之一,广泛用于科硏、教学和生产中。针对某水样,通过混凝沉 淀实验,选择混凝剂种类,投加量,确定最佳混凝条件。本实验为综合性实验 、实验目的: l、应用混凝理论,模拟实际混凝过程。 2、针对某水样,通过几种混凝剂的混凝沉淀效果比较,选择最佳混凝剂和确定混凝最佳条件。 3、观察“矾花”的形成过程和混凝沉淀效果。 4、本指导书仅供学生参考,学生根据实验要求,查找相关的专业书籍,确定实验条件和实验方 二、实验原理: 实验过程中,以流速梯度G和GT值作为相似准数.通过搅拌作用,模拟实际生产中的混合 反应的水力条件:针对某水样,利用少量源水,选择所需的最佳混凝剂和确定混凝最佳条件。 混合或反应的速度梯度G值 G=√/秒 式中:P:在同一体积内每一立方米水搅拌时所需的平均功率(kg·m/m2·s u:水的动力粘滞系数(kg·s/m2) P值的计算方法: P=1000·f·0 式中:f:校正系数 :搅拌功率(kg·m/s) 0=1435d438n26900691031 式中n:搅拌机叶片转速(转/分) d:叶片直径 p:水的密度(1000/9.81kg·s2/m2) u:水的动力粘滞系数(kg·s/m2) 公式(1)仅适合于图1所示浆板搅拌的尺寸关系同时要求雷诺数在102~5x104的范围内 当叶片和水体间尺寸与图一不符时,则由公式(2)求得的功率乘以校正系数f 式中:D和H分别表示搅拌筒的直径及水深,h表示叶片高度,教正系数f适用于D/d=2.5~4.0
实验一 混凝剂性能与水处理适应性实验 混凝沉淀实验是水处理基础实验之一，广泛用于科研、教学和生产中。针对某水样，通过混凝沉 淀实验，选择混凝剂种类，投加量，确定最佳混凝条件。本实验为综合性实验。 一、实验目的： 1、应用混凝理论 , 模拟实际混凝过程。 2、 针对某水样，通过几种混凝剂的混凝沉淀效果比较，选择最佳混凝剂和确定混凝最佳条件。 3、 观察“矾花”的形成过程和混凝沉淀效果。 4 、本指导书仅供学生参考，学生根据实验要求，查找相关的专业书籍，确定实验条件和实验方 法。 二、实验原理： 实验过程中 , 以流速梯度 G 和 GT 值作为相似准数 . 通过搅拌作用 , 模拟实际生产中的混合 反应的水力条件；针对某水样，利用少量源水 , 选择所需的最佳混凝剂和确定混凝最佳条件。 混合或反应的速度梯度 G 值 : (1) 式中：Ｐ：在同一体积内每一立方米水搅拌时所需的平均功率 （ kg·m/m2·s ） μ：水的动力粘滞系数（kg·s/m2） Ｐ值的计算方法： 式中：f：校正系数． ω：搅拌功率（kg·m/s） (2) 式中 n：搅拌机叶片转速（转／分） d：叶片直径． ρ：水的密度（1000/9.81kg·s 2 /m2） μ：水的动力粘滞系数（kg·s/m2） 公式（1）仅适合于图１所示浆板搅拌的尺寸关系同时要求雷诺数在１０2～５x１０4的范围内。 当叶片和水体间尺寸与图一不符时，则由公式⑵求得的功率ω乘以校正系数 f。 式中：D 和 H 分别表示搅拌筒的直径及水深，h 表示叶片高度，教正系数 f 适用于 D/d=2.5～4.0
H/D=0.6~1.6,h/d=1/5~1/3的情况 图1浆板搅拌机的尺寸关系 水的动力系数(p)与水温的关系 温度t℃|u(10-6kg·s/m) 温度t℃ u(10-6kg·s/m2) 133.0 90.6 102.0 35 三、实验仪器、器皿和药品 1.混凝定时搅拌器 2.浊度仪 3.酸度计 4.混凝剂:硫酸铝、氯化铁、聚合硫酸铝、聚合氯化铁,聚丙烯酰胺等 四、实验步骤:(仅供参考) 1、熟悉搅拌器、浊度仪和酸度计的使用,测量搅拌器叶片及水体容积的尺寸。 2、测量源水样的浑浊度、水温及PH值 3、根据相关资料,选择几种不同的混凝剂,配制一定浓度的混凝剂。 4、启动搅拌器,设置实验条件。混合阶段:转速为250转/min~300转/min,反应阶段 转速为40转/min~50转/min,搅拌时间10~15分钟。注意待搅拌机转速稳定后加药剂 混合。 5、搅拌过程中观察各水样“颗粒凝聚现象”并记录”矾花”的形状 6、搅拌过程完成后停机,静止沉淀15分钟后测定水样沉淀后的剩余浊度,并计算去浊百分率 C·1000
H/D=0.6～1.6，h/d=1/5～1/3 的情况。 水的动力系数(μ)与水温的关系 温度 t℃ μ(10-6kg·s/m2 ) 温度 t℃ μ(10-6kg·s/m2 ) 10 15 20 133.0 116.5 102.0 25 30 35 90.6 81.7 73.6 三、实验仪器、器皿和药品： 1.混凝定时搅拌器 2.浊度仪 3.酸度计 4.混凝剂：硫酸铝、氯化铁、聚合硫酸铝、聚合氯化铁，聚丙烯酰胺等 四、 实验步骤:（仅供参考）： 1、熟悉搅拌器、浊度仪和酸度计的使用 , 测量搅拌器叶片及水体容积的尺寸。 2、测量源水样的浑浊度、水温及 PH 值。 3、根据相关资料，选择几种不同的混凝剂，配制一定浓度的混凝剂。 4、启动搅拌器 , 设置实验条件。混合阶段：转速为 250 转 /min ～ 300 转 /min ，反应阶段 ：转速为 40 转 /min ～ 50 转 /min ，搅拌时间 10 ～ 15 分钟。注意待搅拌机转速稳定后加药剂 混合。 5、搅拌过程中观察各水样“颗粒凝聚现象 ” 并记录”矾花 ” 的形状。 6、搅拌过程完成后停机，静止沉淀 15 分钟后测定水样沉淀后的剩余浊度，并计算去浊百分率
C:源水浊度 Co:剩余浊度 7、比较实验结果,选出混凝效果较好的混凝剂,根据其混凝效果较好的相近两个水样的混凝投 加量,以其为依据,进行第二次实验,步骤相同,以求得较准确的最佳投药量 五、实验报告: 实验者姓名 验日期 搅拌设备名称: 搅拌浆片尺寸及水体容积尺寸 烧杯编号 源水浊度 源水FH值 混凝剂名称 昆凝剂剂量mg/1 矾花出现时间 反应情 矾花大小 况 矾花形状 浑浊度 沉淀水P值 去浊百分率 1、核算:Re= 2、计算:f 3、计算:混合阶段G、GT值: 反应阶段G、GT值 4、绘制:加药量与去浊百分率关系曲线(用坐标纸画,横坐标为加药量,纵坐标为去浊率) 六、思考题: (1)混凝实验对生产有何意义? 2)G、GT值相同其混合反应效果是否一致?为什么?
C:源水浊度 C0:剩余浊度 7、 比较实验结果，选出混凝效果较好的混凝剂，根据其混凝效果较好的相近两个水样的混凝投 加量，以其为依据，进行第二次实验，步骤相同，以求得较准确的最佳投药量。 五、实验报告： 实验者姓名: 实验日期: 搅拌设备名称: 搅拌浆片尺寸及水体容积尺寸: 烧杯编号 1 2 3 4 5 6 源水浊度 源水 PH 值 混凝剂名称 混凝剂剂量 mg/l 反应情 况 矾花出现时间 矾花大小 矾花形状 沉淀水 浑浊度 PH 值 去浊百分率 1、核算： Re= 2、计算：f= 3、计算：混合阶段 G、GT 值； 反应阶段 G、GT 值。 4、绘制：加药量与去浊百分率关系曲线(用坐标纸画,横坐标为加药量,纵坐标为去浊率) 六、思考题： ⑴混凝实验对生产有何意义? ⑵G、GT 值相同其混合反应效果是否一致?为什么?
实验二絮凝沉淀-最佳投药量的优化设计实验 在天然水源中含有不同大小、不同形状、不同比重、不同性质的悬浮物,其沉淀规律目前还不能 用很完全的公式表示,因此,设计沉淀池之前,宜做絮凝沉淀实验,决定悬浮杂质的沉淀速度 实验目的 l、掌握絮凝沉淀实验的方法。 2、作出所给水样的凝沉沉淀曲线,从而根据所需去除悬浮物百分率选择最佳沉降速度、沉淀时 3、本指导书仅供学生参考,学生根据实验要求,查找相关的书和指导书,自己设计实验方法和 实验步骤 实验原理 沉淀实验是根据水力相似原理在一组静置沉淀筒中进行,本实验的沉淀速度模拟平流沉淀池的实 际情况,u取0.2mm/s-1.2m/s范围内进行。 设h为沉淀筒的水深,T为沉淀时间,则u=h/T1表示一定大小的颗粒恰巧能在T时间内从自由水 沉到筒底的沉淀速度,即为截留速度。 本实验用的静置沉淀筒如图1所示。进行测定时,水样要先在六杆搅拌机上进行混合反应.混凝完 成后,即将水样倒入沉淀筒内至432m处并开始记时,T1时间后,分别打开各沉淀筒开关,放水至 412m处。再测筒内剩余浊度,计算出各筒悬浮杂质去除率,即可制成水样在实验室条件下,悬浮杂 质去除率与时间T的关系以及悬浮物去除率与沉淀速度u的关系曲线。在本实验的。条件下,h =432mm,T1、T2、T3、T4、T、T6,分别为6、12、18、24、30、36分钟 图1静置沉淀筒 又根据苏联BOEO研究所对许多悬浮物去除百分率与沉淀速度关系曲线的研究:无论是经过凝聚 处理还是未经凝聚处理的混水的沉淀,上述曲线在沉淀速度为0.2~1.2mm/s范围内一般可以近似地用
实验二 絮凝沉淀 - 最佳投药量的优化设计实验 在天然水源中含有不同大小、不同形状、不同比重、不同性质的悬浮物，其沉淀规律目前还不能 用很完全的公式表示，因此，设计沉淀池之前，宜做絮凝沉淀实验，决定悬浮杂质的沉淀速度。 一. 实验目的： 1、 掌握絮凝沉淀实验的方法。 2、作出所给水样的凝沉沉淀曲线，从而根据所需去除悬浮物百分率选择最佳沉降速度、沉淀时 间。 3 、本指导书仅供学生参考，学生根据实验要求，查找相关的书和指导书，自己设计实验方法和 实验步骤。 二. 实验原理： 沉淀实验是根据水力相似原理在一组静置沉淀筒中进行,本实验的沉淀速度模拟平流沉淀池的实 际情况，ｕ取 0.2mm/s—1.2mm/s 范围内进行。 设 h 为沉淀筒的水深，T 为沉淀时间，则 ui=h/T1表示一定大小的颗粒恰巧能在 T 时间内从自由水 面 沉到筒底的沉淀速度,即为截留速度。 本实验用的静置沉淀筒如图 1 所示。进行测定时，水样要先在六杆搅拌机上进行混合反应.混凝完 成后，即将水样倒入沉淀筒内至 432 mm 处并开始记时，T1 时间后，分别打开各沉淀筒开关，放水至 412 mm 处。再测筒内剩余浊度，计算出各筒悬浮杂质去除率，即可制成水样在实验室条件下，悬浮杂 质去除率与时间 T 的关系以及悬浮物去除率与沉淀速度ｕ的关系曲线。在本实验的。条件下，h =432 mm，T1、T2、T3、T4、T5、T6，分别为 6、12、18、24、30、36 分钟。 又根据苏联 BO EO 研究所对许多悬浮物去除百分率与沉淀速度关系曲线的研究：无论是经过凝聚 处理还是未经凝聚处理的混水的沉淀，上述曲线在沉淀速度为 0.2～1.2mm/s 范围内一般可以近似地用
直线表 差最大不超过8%,只须对每一水样测点相应与沉淀速度为0.2及1.2m/s,二点的悬 物去除率即可绘出曲线,或所求得与任一悬浮杂质去除率相对应的沉淀速度 设A表示沉淀速度为1.2mm/s的悬浮杂质去除百分率,B表示沉淀速度为0.2mm/s的悬浮杂质去 百分率,其比S=M/B称为悬浮杂质的沉淀性指数 根据A、B值及相似三角形原理,可求得任一悬浮杂质去除率y相当的沉淀速度u uy=02+2-020_0023 (B-Y) mm/s 本实验将沉淀性指数进行观测,并计算其误差。 三,所需仪器、器皿: 实验室目前可提供的设备及器材,根据学生设计的实验方案,提出实验所需的清单,由实验室统 协调解决。 六杆定时搅拌机 1台 静置沉淀筒 6根 浊度仪 1000C0烧杯 6只 100C量筒 6只 1支 温度计 秒表 PH试纸 若干 四、实验步骤(仅供学生参考): 1、测定源水的浑浊度、水温、PH值 2、针对实验水样,实验得出最佳混凝剂和最佳投药量 3、根据最佳投药量,将水样倒入6个100c烧杯中,在六杆搅拌机中进行混合反应 4、将已形成大矾花的水样分别徐徐倒入沉淀筒中(注意尽量不破坏矾花)。每个沉淀筒至 432m水深时,立即开启秒表并记录沉淀时间 5、经6、12、18、24、30、36分钟后,分别从筒下部防除30cc锥形部分的沉淀水并测出沉淀筒 中水样的剩余浊度 五、实验报告及要求 实验者 静置沉淀筒直径 毫米,沉淀筒有效水深毫米
直线表示，而误差最大不超过 8%，只须对每一水样测点相应与沉淀速度为 0.2 及 1.2mm/s，二点的悬 浮 物去除率即可绘出曲线，或所求得与任一悬浮杂质去除率相对应的沉淀速度。 设 A 表示沉淀速度为 1.2mm/s 的悬浮杂质去除百分率，B 表示沉淀速度为 0.2mm/s 的悬浮杂质去 除 百分率，其比 S=A/B 称为悬浮杂质的沉淀性指数。 根据 A、B 值及相似三角形原理，可求得任一悬浮杂质去除率 y 相当的沉淀速度ｕy。 本实验将沉淀性指数进行观测,并计算其误差。 三. 所需仪器、器皿： 实验室目前可提供的设备及器材，根据学生设计的实验方案，提出实验所需的清单，由实验室统 一协调解决。 六杆定时搅拌机 1 台 静置沉淀筒 6 根 浊度仪 1 台 1000CC 烧杯 6 只 100CC 量筒 6 只 10C 吸管 1 支 温度计 1 支 秒表 1 块 PH 试纸 若干 四、实验步骤（仅供学生参考）： 1、 测定源水的浑浊度、水温、PH 值。 2、针对实验水样，实验得出最佳混凝剂和最佳投药量。 3 、根据最佳投药量，将水样倒入 6 个 1000cc 烧杯中，在六杆搅拌机中进行混合反应。 4、 将已形成大矾花的水样分别徐徐倒入沉淀筒中（注意尽量不破坏矾花）。每个沉淀筒至 432mm 水深时，立即开启秒表并记录沉淀时间。 5、 经 6、12、18、24、30、36 分钟后，分别从筒下部防除 30cc 锥形部分的沉淀水并测出沉淀筒 中水样的剩余浊度。 五、实验报告及要求： 实验者 _______________ 日期_____________ 静置沉淀筒直径_______ 毫米 ,沉淀筒有效水深 毫米