一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>
1.觀察混凝現(xiàn)象及過程,掌握混凝的凈水機(jī)理及影響混凝效果的主要因素。
2.針對某一廢水,由學(xué)生在給出的三種混凝劑中任選兩種,實(shí)驗(yàn)比較后確定自己認(rèn)為合適的混凝劑。
3.確定每種混凝劑的最佳投藥量、pH值、攪拌速度及其他等三種操作條件。
二、實(shí)驗(yàn)要求
1、 學(xué)生學(xué)會測試不同廢水的濁度水質(zhì)指標(biāo);
2、根據(jù)廢水水質(zhì)選擇所用的混凝劑類型;
3、根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果計算出所選混凝劑對廢水的去除效率;
4、實(shí)驗(yàn)前先由學(xué)生自己設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案,然后根據(jù)實(shí)際提供的實(shí)驗(yàn)設(shè)備與試劑調(diào)整自己的方案并執(zhí)行,得出自己的結(jié)論。鍛煉分析解決實(shí)際問題的能力。
三、實(shí)驗(yàn)原理
根據(jù)研究,膠體微粒都帶有電荷。天然水中的粘土類膠體微粒以及污水中的膠態(tài)蛋白質(zhì)和淀粉微粒等都帶有負(fù)電荷。微粒一般由膠核、固定層和擴(kuò)散層組成。膠核和固定層一般稱為膠粒,膠粒與擴(kuò)散層之間有一個電位差,此電位稱為ζ電位。膠粒在水中受幾方面的影響:①帶相同電荷的膠粒之間產(chǎn)生的靜電斥力;②為例在水中作的不規(guī)則運(yùn)動,即“布朗運(yùn)動”;③膠粒之間的范德華引力;④水化作用,由于膠粒帶電,將極性水分子吸引到它的周圍形成一層水化膜,水化膜同樣能阻止膠粒間相互接觸。因此膠體微粒不能相互聚結(jié)而長期保持穩(wěn)定的分散狀態(tài)。投加混凝劑能提供大量的正離子,可以壓縮雙電層,降低ζ電位,靜電斥力減少,水化作用減弱;混凝劑水解后形成的高分子物質(zhì)或直接加入水中的高分子物質(zhì)一般具有鏈狀結(jié)構(gòu),在膠粒與膠粒之間起吸附架橋作用,也有沉淀網(wǎng)捕作用。這樣投加了混凝劑之后,膠體顆粒脫穩(wěn)后相互聚結(jié),逐漸變成大的絮凝體后沉淀。
四、實(shí)驗(yàn)所需儀器、設(shè)備、材料(試劑)(黑體,小4號字)
六聯(lián)或磁力攪拌器1臺
pH酸度計1臺 或pH 試紙
光電濁度計1臺
溫度計1支
250ml燒杯6個
2000ml燒杯1個,1000ml量筒1個
針管 和移液管各1個
FeCl3、 Al2(SO4)3、FeSO4、 NaSiO3 各1瓶
30%的NaOH溶液和10%HCl溶液500ml各1瓶
五、實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)要求、實(shí)驗(yàn)條件、方法及步驟
預(yù)習(xí)部分:
1. 查閱混凝處理工藝的相關(guān)章節(jié),了解混凝的凈水機(jī)理及影響混凝效果的主要因素。
2. 了解常用的混凝劑的名稱、特性。
3. 了解水凈化實(shí)驗(yàn)研究方法和基本測試技術(shù)。
4. 提交實(shí)驗(yàn)設(shè)計方案,包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、裝置、步驟、計劃、測試項(xiàng)目和測試方法等內(nèi)容。
實(shí)驗(yàn)部分:
1. 根據(jù)教師給出的具體實(shí)驗(yàn)設(shè)備以及實(shí)驗(yàn)持續(xù)的時間,執(zhí)行被審核后的實(shí)驗(yàn)方案。
2. 記錄實(shí)驗(yàn)中的現(xiàn)象、數(shù)據(jù),并發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)設(shè)備、操作運(yùn)行、測試方法和實(shí)驗(yàn)方向等方面的問題。
3. 做好實(shí)驗(yàn)記錄,并對結(jié)論進(jìn)行分析,教師簽字確認(rèn)。
報告部分:
實(shí)驗(yàn)報告包括下述內(nèi)容:
(1) 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/span>
(2) 實(shí)驗(yàn)原理;
(3) 實(shí)驗(yàn)裝置和方法;
(4) 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)整理結(jié)果;
(5) 實(shí)驗(yàn)結(jié)果討論。
附:實(shí)驗(yàn)紀(jì)錄參考表格
水樣編號 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |
水樣溫度 | |||||||
投藥量 | /mL | ||||||
mg/L | |||||||
出礬花時間 | |||||||
礬花沉淀情況 | |||||||
剩余濁度 | |||||||
沉淀后pH值 | |||||||
備注 |
實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)
1.確定試驗(yàn)因素后,選擇合理的試驗(yàn)設(shè)計方法;
2.實(shí)驗(yàn)中水樣濁度要穩(wěn)定一致;
3.混凝過程中加藥量要準(zhǔn)確;
4.混凝攪拌后的靜沉?xí)r間要保證;
5.測濁器皿要清潔;
6.觀察記錄要及時。
六、思考題
1 為什么最大投藥量時,混凝效果不一定好?
2 助凝劑的作用是什么?