水处理实验指导书 环境与市政工程学院 二00八年九月
实验须知 1.学生进实验室以前，必须先详细阅读实验指导书，并写出实验预习报告， 预习报告内容包括：实验原理、实验步骤（简述），试验中应重点注意的内容， 并将报告交给老师： 2.学生使用贵重仪器（包括设备），必须先熟悉该仪器（包括设各等）的性 能和操作方法，并得到老师许可，方可使用； 3.对玻璃器皿必须轻拿轻放、小心清洗、以防打碎：水样瓶、水样管等应 编号，试剂瓶应贴好标签，以防弄错： 4.倾倒化学试剂时必须小心谨慎，取用标准溶液（或化学试剂）时，用后 余下的部分，再不能倒回原来的瓶内： 5.在实验室做实验，不准吸烟，不准吃食品，不准玩闹，同时还要注意安 全： 6.学生做完实验后，应将所有的玻璃器皿和设备擦洗干净并整理好，得到 老师许可，才能离开实验室：如不慎损坏实验用品，应向老师报告登记，酌情处 理： 7.必须按时到实验室。做完实验，按照老师要求与出实验报告。 8。实验过程中爱护仪器，节约试剂、水、电等，注意安全
第一部分必做操作性实验 实验一混凝实验 一、实验目的 1.观察列花的形成过程及混凝沉淀效果，加深对混凝理论的理解： 2.研究确定实验水样的最佳投药种类和投药量： 3.通过实验进一步了解影响混凝实验效果的主要因素及水力条件 二、实验原理及方法 水中粒径小的悬浮物以及胶体物质，由于胶粒的布朗运动，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，由于如下作用：① 能降低颗粒间的排斥能峰，降低胶粒的飞电位，实现胶粒“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。 水的混凝实验过程包括混合和絮凝两个阶段。首先是在浑浊的水中，加入混凝剂（或助 凝剂)，通过水力搅拌，使得混凝剂与原水中的胶体微粒经过激烈的混合与均匀的絮凝后， 使其胶体在原水中失去稳定性，消除或降低胶体颗粒稳定因素的过程叫脱稳。脱稳后的胶粒 在一定的水力条件下，才能形成较大的絮凝体，俗称例花。直径较大且较密的矾花容易下沉。 影响混凝效果的主要因素有原水水质（包括：水温、pH值、碱度及悬浮物含量）及水 力条件。混凝剂的种类较多，如有机混凝剂、无机混凝剂等，需根据原水情况通过实验选择 最佳混凝剂种类，然后再确定最佳投药量。另外，还需考虑pH值及沉淀时间等的影响，如 pH值过低（小于4）侧所投的混凝剂的水解受到限制，其主要产物中没有足够的羟基(OH)进 行桥联作用，也就不容易生成高分子物质，絮凝作用较差：如果pH值过高（大于9时，它 又会出现溶解生产带负电荷的配合离子而不能很好地发挥混凝作用的情况。因此，要较完整 地考察多因素对混凝的影响，应采用正交实验的方法进行实验，以减少实验次数。 根据一般教学设备条件和教学时间，在此仅考虑混凝剂的种类、投药量和H值对混凝 效果的影响。 三、设备与试剂 六联混凝搅拌机1台： 光电浊度仪1台： 量筒(1000ml)1个 烧杯(1000ml6个，200ml6个)： 液管(1ml、2ml、5ml、10ml各2支)： 吸耳球(1只)： 3
温度计(0100℃)1支： 注射器(100ml,移取上清液用)1支： 酸度计1台： 1%硫酸铝溶液 1%三氯化铁溶液： 1%聚合氯化铝溶液 1mol/LHC1溶液： 1mol/LNaOH溶液 四、实验步臻 1.准备实验用原水和配制混凝剂 取河水或用黏士和自来水配制水样，静沉4h后的上清液为实验用原水（尽可能使原水 浊度控制在200-400度)，测定原水的浊度、温度、pH值，记录在表11-1中 配制硫酸铝和三氯化铁0.1%的混凝剂溶液。 2.认真了解六联混凝搅拌机、光电浊度仪的使用并进行调试。 入 加药管 时间设定 联同步自动升降授机 速度显 背速 /下降 :搅拌升降) 一虫潭开关 照明（开关 图1 混凝搅拌机装置示意图 3.用1000ml量筒分别量取1000ml原水于六个1000ml烧杯中，注意：取水样前要搅拌 均的。 4.将上述六个装好原水的烧杯分别放在搅拌机六个叶片位置下（叶片轴心应对准烧杯 的中央)。 5.各实验小组根据教师安排使用不同混凝剂（不同组对比），用移液管分别移取3ml、 6ml、9ml、12ml、15ml、18ml同种混凝剂于各加药试管中。 6.开动搅拌机，调整转速到200转/分，待转速稳定后，同一时刻迅速将药剂加入水样 烧杯中，同时开始记时，以此转速搅拌30秒钟，此即为混合阶段。 7.30秒钟后，迅速将转速调到20转/分，以此转速搅拌15分钟。此即为絮凝阶段。 8.观察搅拌过程中矾花形成过程，记录矾花出现时间及大小 9.搅拌过程完成后，停机，将装水样的烧杯取出，置一旁静沉15分钟后，吸取水样杯 中上清液水深2厘米处水样，分别测其剩余浊度，记入表格。 10.比较上述实验结果，选取剩余浊度最小时对应的最小投药量作为最佳投药量，进一
步选择最佳pH值（注：6个烧杯中药量相同，pH值不同） 1L.重复第3、4步骤，并用HC1,NaOH将pH调至3、5、6、入8、10值。 12.用移液管吸取最佳投药量于每个加药试管中。 13.迅速重复第6,7,8,9步骤 14.比较上述实验结果，选择最佳pH值。 五、实验数据记录和整理 1.实验数据记录： 混凝实验 水样」 取样地点 实验日期 实验结果 混合时间 搅拌速度 絮凝时间 搅拌速度 沉淀时间 表1-11混凝剂用量对混凝效果的影响 混凝剂种类 溶液浓度 % 1ml溶液中含混凝为 ng 原水：浊度 pH 水温 水样编号 2 4 5 6 投药量 mL mg/I 上清液浊度（度） 风花沉淀情况 积花出现时间 矾花大小 表1--2pH值对混凝效果的影响 混凝剂种类 溶液浓度 1ml溶液中含混凝剂 mg 混凝剂用量 原水： 水样编号 2 H值 上清液浊度（度） 矾花沉淀情况 矾花出现时间 矾花大小 2.结果分析 ()作出剩余浊度~投药量曲线及剩余浊度~pH值关系曲线