實(shí)驗(yàn)報(bào)告-利用混凝沉淀和吸附對(duì)受污染地表水進(jìn)行處理

1、利用混凝沉淀和吸附對(duì)受污染地表水進(jìn)行處理一 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1混凝、吸附方法對(duì)污水進(jìn)行間歇性處理的技術(shù)參數(shù)確定。2對(duì)污水物理處理制定初步的技術(shù)方案。 二 實(shí)驗(yàn)原理 較渾濁并帶有臭味的地表水中通常會(huì)含有不易自由沉淀的膠體態(tài)顆粒和有機(jī)物厭氧降解的小分子物質(zhì)，利用混凝沉淀和活性炭吸附可很好的對(duì)這兩種污染物進(jìn)行去除，混凝可使膠體顆粒凝聚成大顆粒下沉與分離，活性炭可吸附臭味的小分子有機(jī)物，經(jīng)過(guò)這兩種方法處理后，地表水可變澄清并消除臭味。但對(duì)于具體的污染水樣，需要確定混凝劑的最佳投加量、混凝反應(yīng)的pH、水流速度梯度及最佳活性炭的用量和吸附反應(yīng)時(shí)間。三 實(shí)驗(yàn)裝置與設(shè)備 1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及儀器儀表 混凝試驗(yàn)攪拌機(jī) ZR

2、4-6 型 1 臺(tái) 分光光度計(jì) 1 臺(tái) 酸度計(jì) pH3 型 1 臺(tái) 燒杯 1L 6個(gè)，100mL 6 個(gè)， 200mL 6個(gè) 量筒 1000mL、500mL各 1 個(gè) 移液管 1、2.5、10mL 各 2 支注射針筒：100mL、50mL各2個(gè)、溫度計(jì)、秒表、卷尺等。抽濾裝置及濾膜康氏振蕩器一臺(tái)。 250mL的塑料瓶6個(gè)。COD測(cè)定分析成套裝置6套。25L帶蓋扁塑料桶2個(gè)，80L圓形敞口塑料桶1個(gè)。 2 實(shí)驗(yàn)藥品聚合氯化鋁A12(OH)mC16-m、鹽酸 HCI、氫氧化鈉 NaOH分別配制成10g/L水溶液。粉末活性炭80烘24小時(shí)。COD測(cè)定藥品及配制溶液。受污染河涌水（COD100） 四

3、實(shí)驗(yàn)步驟 1 取廣州較典型污染河涌水50L，在白色塑料桶中靜沉2天，砂粒等較粗大顆粒沉入底部，取上層水測(cè)定其濁度和COD（測(cè)定方法見(jiàn)附錄）、pH、溫度。2 選擇聚合氯化鋁作為混凝劑對(duì)其進(jìn)行混凝沉淀處理，通過(guò)混凝實(shí)驗(yàn)確定混凝劑最佳投藥量、最佳 pH值、最佳水流速度梯度3個(gè)參數(shù)。 （1）最佳投藥量實(shí)驗(yàn)步驟 1）形成礬花所用的最小混凝劑量，取200mL水樣于1L燒杯中，在攪拌機(jī)上進(jìn)行慢速攪拌(40r/min)，向其中分次投加混凝劑聚合氯化鋁溶液，從0.5mL開(kāi)始，每次增加 0.5mL 直至出現(xiàn)礬花為止，記錄混凝劑投加總量即是形成礬花的最小投加量。2）用6 個(gè)1L的燒杯，分別放入 1L 原水，然后編號(hào)

4、，置實(shí)驗(yàn)攪拌機(jī)平臺(tái)上，根據(jù)形成礬花最小混凝劑投加量，取其14 作為 1 號(hào)燒杯的混凝劑投加量，取其 2 倍作為 6 號(hào)燒杯的混凝劑投加量，用依次增加混凝劑投加量相等的方法求出 2-5 號(hào)燒杯混凝劑投加量，把混凝劑分別加入 16 號(hào)燒杯中。3）啟動(dòng)攪拌機(jī)，快速攪拌半分鐘、 轉(zhuǎn)速約 250r/min： 中速攪拌 6分鐘， 轉(zhuǎn)速約 100r/min；慢速攪拌 6分鐘、轉(zhuǎn)速約 40r/min。 4）關(guān)閉攪拌機(jī)、抬起攪拌槳、靜止沉淀 5 分鐘，用 50mL 注射針筒抽出燒杯中的上清液(共抽三次約 100mL)放入 200mL 燒杯內(nèi)，立即用分光光度計(jì)測(cè)定濁度，(每杯水樣測(cè)定三次)，記入表 1-1 中，以

5、沉淀水濁度為縱坐標(biāo)，混凝劑加注量為橫坐標(biāo)繪出濁度與藥劑投加量關(guān)系曲線，從圖上求出最佳混凝劑投加量。(2)最佳 pH值實(shí)驗(yàn)步驟(該實(shí)驗(yàn)不做） 1）取6 個(gè) 1000mL 燒杯分別放入 1000mL 原水，置于實(shí)驗(yàn)攪拌機(jī)平臺(tái)上。 2）調(diào)整1 號(hào)燒杯水樣使其 pH 值等于 3，其它水樣的 pH值(從1 號(hào)燒杯開(kāi)始)依次增加一個(gè) pH值單位。 3）啟動(dòng)攪拌機(jī)，快速攪拌半分鐘，轉(zhuǎn)速約 250r/min。隨后從各燒杯中分別取出 50mL水樣放入三角燒杯，用 pH儀測(cè)定各水樣 pH值記入表 1-2 中。 4）用移液管向各燒杯中加入相同劑量的混凝劑(投加劑量按照最佳投藥量實(shí)驗(yàn)中得出的最佳投藥量而確定) 5）啟

6、動(dòng)攪拌機(jī)，快速攪拌半分鐘，轉(zhuǎn)速約 250r/min：中速攪拌 6分鐘，轉(zhuǎn)速約 100r/min慢速攪拌 6分鐘，轉(zhuǎn)速約 50r/min。 6）關(guān)閉攪拌機(jī)， 靜置5分鐘， 用 50mL 注射針筒抽出燒杯中的上清液(共抽三次約 100mL放入 200mL 燒杯中，立即用分光光度計(jì)測(cè)定濁度(每杯水樣測(cè)定三次)，記入表 1-2 中，求出濁度降低最多的pH即最佳pH，以沉淀水濁度為縱坐標(biāo)，水樣 pH值為橫坐標(biāo)繪出濁度與 pH值關(guān)系曲線，從圖上求所投加混凝劑的混凝最佳 pH值及其適用范圍。 (3)混凝階段最佳速度梯度實(shí)驗(yàn)步驟 1）按照最佳混凝 pH值和投藥量，分別調(diào)整 6 個(gè)裝有 1000mL 水樣的燒杯

7、中的pH和投加混凝劑，置于實(shí)驗(yàn)攪拌機(jī)平臺(tái)上； 2）啟動(dòng)攪拌機(jī)快速攪拌 1 分鐘，轉(zhuǎn)速約 250r/min。隨即把其中 5 個(gè)燒杯移到別的攪拌機(jī)上，1 號(hào)燒杯繼續(xù)以 20r/min 轉(zhuǎn)速攪拌 20 分鐘。其它各燒杯分別用 55r/min、90r/min、125r/min、160r/min、200r/min 攪拌 20分鐘： 3）關(guān)閉攪拌機(jī)，靜置 10 分鐘，分別用 50mL 注射針筒抽出燒杯中的上清液(共抽三次約 100mL)放入 200mL 燒杯中，立即用濁度儀測(cè)定濁度(每杯水樣測(cè)定三次)，記入表 1-3中； 4）測(cè)量攪拌槳尺寸。以沉淀水濁度為縱坐標(biāo)，速度梯度 G值為橫坐標(biāo)繪出濁度與 G值關(guān)系

8、曲線，從曲線求出所加混凝劑混凝階段適宜的 G值。 3 用3個(gè)1L燒杯盛裝3L原水按所求得最佳混凝劑投加量、pH、速度梯度進(jìn)行混凝處理，混凝沉淀后水樣抽濾去除沉淀物，濾液進(jìn)行吸附處理實(shí)驗(yàn)。4 濾液吸附處理參數(shù)確定1）在6個(gè)250mL的塑料瓶中分別投加0、50、100、150、200、250mg粉狀活性炭。2) 在每個(gè)塑料瓶中投加同200mL的濾液。3) 測(cè)定水溫，將塑料瓶放在振蕩器上振蕩60分鐘，基本達(dá)到吸附平衡。4) 過(guò)濾各塑料瓶中的污水，測(cè)定其剩余COD值，填入記錄表2-1。利用用弗羅因德利希(FreundLich) 對(duì)平衡濃度Ce和吸附容量qe進(jìn)行數(shù)據(jù)擬合回歸，求出參數(shù)k和n，得出所使用活

9、性炭對(duì)水樣中有機(jī)物的吸附等溫線方程，計(jì)算若使經(jīng)混凝過(guò)濾后1L水樣中COD降低60%所需活性炭投加量。5 對(duì)1L混凝過(guò)濾后的水樣按計(jì)算量投加活性炭進(jìn)行吸附處理，利用混凝攪拌機(jī)進(jìn)行快速攪拌1小時(shí)后沉淀，測(cè)定上清液COD，確定去除率。 五 實(shí)驗(yàn)記錄表1-1水樣最佳混凝劑投加量實(shí)驗(yàn)記錄序號(hào)初始濁度混凝后濁度濁度去除率混凝劑投加量10.059 0.054 9.55%1.0 20.059 0.044 26.40%2.4 30.059 0.032 45.51%3.8 40.059 0.026 55.62%5.2 50.059 0.020 66.29%6.6 60.059 0.003 94.94%8.0 結(jié)果

10、分析：由上數(shù)據(jù)可知隨著混凝劑投加量的增加，沉淀水的濁度逐漸降低。試驗(yàn)中混凝劑最大投加量尚未達(dá)到去除100%的懸浮物，因而可知該實(shí)驗(yàn)中混凝劑的最大投加量應(yīng)該大于8.0ml/L。表1-1水樣最佳混凝速度梯度實(shí)驗(yàn)記錄序號(hào)初始濁度混凝后濁度濁度去除率速度梯度10.059 0.032 55.06%4.6 20.059 0.012 87.64%15.9 30.059 0.014 84.83%35.0 40.059 0.011 89.89%54.5 50.059 0.010 91.57%75.9 60.059 0.019 76.40%102.5 結(jié)果分析：根據(jù)上表和關(guān)系曲線，不難看出，最佳的混凝水流速度為7

11、5.9r/min，超過(guò)此速度后，混凝的濁度去除率下降。表2-1 水樣吸附實(shí)驗(yàn)記錄序號(hào)原廢水吸附平衡后污水體積（mL）活性炭投加量(mg)單位活性炭COD吸附量：qe（mg/mg）COD(mg/L)水溫（）COD(mg/L)：Ce水溫（）1160.67 21160.67 21200002160.67 21164.67 2120050-0.02 3160.67 21132.00 212001000.06 4160.67 21240.33 21200150-0.11 5160.67 21180.67 21200200-0.02 6160.67 21211.00 21200250-0.04 結(jié)果分析：

12、比較吸附前后所得的COD值，發(fā)現(xiàn)除了第3個(gè)實(shí)驗(yàn)組是有所下降的，其他4組都明顯升高了，而且不成比例升高。導(dǎo)致數(shù)據(jù)異常的原因可能是測(cè)定COD的過(guò)程中出現(xiàn)某些差錯(cuò)，例如消煮時(shí)間不統(tǒng)一；也可能是，過(guò)濾上清液過(guò)程中，殘留了較多的活性炭粒子，以致把活性炭中的還原性物質(zhì)也消煮進(jìn)來(lái)了。六 注意事項(xiàng)：1在最佳投藥量、最佳 pH 值實(shí)驗(yàn)中，向各燒杯投加藥劑時(shí)希望同時(shí)投加，避免因時(shí)間間隔較長(zhǎng)各水樣加藥后反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)短相差太大，混凝效果懸殊。 2在最佳 pH實(shí)驗(yàn)中，用來(lái)測(cè)定 pH的水樣，仍倒入原燒杯中 3在測(cè)定水的濁度、用注射針筒抽吸上清液時(shí)，不要擾動(dòng)底部沉淀物。同時(shí)，各燒杯抽吸的時(shí)間間隔盡量減小。 七 實(shí)驗(yàn)收獲和體會(huì)。由于實(shí)驗(yàn)任務(wù)比較繁重，實(shí)驗(yàn)時(shí)間也較長(zhǎng)，實(shí)際操作過(guò)程中自然對(duì)我們的實(shí)驗(yàn)小組也提出了很高的要求。一方面小組組員必須明確分工，確保每個(gè)人都要參與其中，并且為其負(fù)責(zé)；另一方面，需要對(duì)整個(gè)