【正文】 拌速度開動攪拌機，當預定的混合時間到達后，立即按預定的絮凝攪拌速度，降低攪拌機轉(zhuǎn)速?；旌蠑嚢柁D(zhuǎn)速：100～160 r／min；混合時間：1～3 min，可取2 min；絮凝攪拌轉(zhuǎn)速：20～40 r／min；絮凝時間：10～30 min，可取15 min。注意保持各燒杯中葉片的位置相同。用移液管分別取不同量的酸、堿溶液加入4個燒杯中使其pH分別為10。如果有條件還可測定其善電位或膠體顆粒數(shù)目。2．最佳pH確定(1)將4個1000 mL的燒杯中分別放入l000 mL原水(與確定最佳投藥量所用水樣同)。 (8)沉淀時間到達后分別從各燒杯中用50 mL注射針筒取其上清液(澄清水樣)共100mL 左右(可分3次取)于200 mL燒杯中，測定各自的剩余濁度并記錄。注意記錄過程中各燒杯出現(xiàn)礬花的時間及礬花尺寸、松散程度等現(xiàn)象。(6)按混合攪拌速度開動攪拌機，當預定的混合時問到達后，立即按預定的絮凝攪拌速度，降低攪拌機轉(zhuǎn)速。把選擇好的轉(zhuǎn)速和時間在調(diào)節(jié)器上預設(shè)好，檢查確定水樣已配制好后準備開始實驗。①混合攪拌轉(zhuǎn)速：100～160 r／min；②混合時間：1～3 min，可取2 min；③絮凝攪拌轉(zhuǎn)速：20。也可以根據(jù)原水的濁度，參考經(jīng)驗數(shù)據(jù)確定投加量范圍。方法：在另外一個燒杯中，裝入200 mL原水，慢慢攪動燒杯中的水樣， mL的混凝劑投加量，直至出現(xiàn)礬花為止，這時的混凝劑投加量作為形成礬花的最小投加量。如果有條件還可測定其ξ電位或膠體顆粒數(shù)目。(二)步驟1．最佳投藥量確定(1)將4個1000 mL的燒杯中分別放人l000 mL原水，置于實驗用攪拌機平臺上，使攪拌葉片位于燒杯正中，注意保持各燒杯中葉片的位置相同。(3)確定所用混凝劑的最佳pH。四、實驗步驟(一)內(nèi)容(1)熟悉和掌握混凝燒杯攪拌實驗方法。(10)酸、堿溶液各1瓶。(8)5000 mL水樣瓶1個。(5)l000 mL燒杯8個，200 mL燒杯4個。(3)濁度儀l套。三、實驗裝置與用品(1)六聯(lián)攪拌器1臺。如何根據(jù)原水水質(zhì)、水量變化和既定的出水水質(zhì)目標，確定最優(yōu)混凝劑投加量，是水廠生產(chǎn)管理中的重要內(nèi)容?；炷齽┑淖罴淹都恿渴侵改苓_到水質(zhì)目標的最小投加量。主要控制指標為：平均值G：20～70s1，平均GT值=l104～1105。同向絮凝效果與速度梯度G和絮凝時間丁有關(guān)。要求的控制指標為：混合時間10～30 s，≤2 min；攪拌強度以G值表示，控制在：700～1000(s1)。在混合階段，以膠體的異向凝聚為主，要使藥劑迅速均勻地分散到水中以利于水解、聚合及脫穩(wěn)。從藥與水混合到絮體形成是整個混凝工藝的全過程。機械攪拌：G= p/μ 式中P——單位體積流體所耗功率(W／m3)；μ——水的動力黏滯系數(shù)，可查表。4．水力條件的影響 混合、絮凝階段的G和GT值不同，是混凝工藝過程中的重要控制參數(shù)。水中懸浮物含量很低時，顆粒碰撞機率大大減小，混凝效果差，通常采用投加高分子助凝劑或礬花核心類助凝劑等方法來提高混凝效果。每一種混凝劑對不同的水質(zhì)條件都有其最佳的pH作用范圍，超出這個范圍則混凝的效果下降或減弱。當水中堿度不足或混凝劑投量大，pH下降較多時，不僅超出了混凝劑的最佳作用范圍，甚至影響混凝劑的繼續(xù)水解，因此，水中堿度高低對混凝效果影響程度較大，有時甚至超過原水pH的影響程度。因此，要使pH保持在合適的范圍內(nèi)，水中應(yīng)有足夠的堿性物質(zhì)與H＋中和。鋁鹽和鐵鹽混凝劑投入水中后的水解反應(yīng)過程，其水解產(chǎn)物直接受到水體pH的影響，會不斷產(chǎn)生H＋，從而導致水的pH降低。2．pH的影響對于不同的混凝劑，水的pH的影響程度也不相同。水溫低時，即使增加混凝劑的投加量往往也難以取得良好的混凝效果，生產(chǎn)實踐中表現(xiàn)為絮體細小、松散，沉淀效果差。分述如下。對于水處理中常用的高分子混凝劑來說，主要以吸附架橋機理為主；而無機的金屬鹽混凝劑則電性中和和粘結(jié)架橋作用同時存在；當投量很多時，還會有卷掃作用。此時膠體顆粒的結(jié)構(gòu)并沒有大的改變，基本上是一種機械作用，只是成為金屬氫氧化物沉淀形成的核心。通過高分子鏈狀結(jié)構(gòu)吸附膠體，微?？梢詷?gòu)成一定形式的聚集物，從而破壞膠體系統(tǒng)的穩(wěn)定性。高分子混凝劑多為一種松散的網(wǎng)狀長鏈式結(jié)構(gòu)，分子量高，分子大，具有能與膠粒表面某些部位作用的化學基團，對水中膠粒產(chǎn)生強烈的吸附作用和粘結(jié)橋連作用。這種由于異號離子、異號膠?；蚋叻肿訋М愄栯姾刹课慌c膠核表面的直接吸附作用而產(chǎn)生的電性中和，從而降低了靜電斥力(ξ電位)使膠體脫穩(wěn)的機理，稱為吸附電中和作用機理。這些產(chǎn)物由于氫鍵、共價鍵或范德華力的作用而對膠體顆粒產(chǎn)生一種特 異的吸附能力。這種機理主要以靜電原理(現(xiàn)象)為基礎(chǔ) 解釋游離態(tài)離子(簡單離子)對膠體產(chǎn)生的脫穩(wěn)作用。1．電性中和電性中和又分為壓縮雙電層和吸附電中和兩種。這兩個階段共同構(gòu)成了水的混凝過程。其對應(yīng)的工藝過程及設(shè)備在工程上稱為混合(設(shè)備)；在一定水力條件下，通過膠粒間以及和其他微粒間的相互碰撞和聚集，從而形成易于從水中分離的物質(zhì)，稱為絮凝。通過向水中投加混凝劑可使膠體的穩(wěn)定狀態(tài)破壞，脫穩(wěn)之后的膠體顆粒則可借助一定的水力條件通過碰撞而彼此聚集絮凝，形成足以靠重力沉淀的較大的絮體，從而易于從水中分離，所以，混凝是去除水中濁度的主要方法。其中膠體物質(zhì)是形成水中濁度的主要因素。混凝是給水處理中的一個重要工藝過程。 (3)通過燒杯實驗，學會確定一般水體最佳混凝條件的基本方法，包括投藥量，pH和速度梯度。實驗九 混凝實驗一、實驗意義及目的(1)觀察混凝現(xiàn)象，加深對混凝機理的理解，了解混凝效果的影響因素。貼于移液管壁上細小的顆粒一定要用蒸餾水洗凈。，先排除管中積水而后取樣，每次約取300～400ml。既要較快完成進水，以防進水中一些較重顆粒沉淀；又要防止速度過快造成柱內(nèi)水體紊動，影響靜沉實驗效果。將實驗原始數(shù)據(jù)按表2－2整理，以備計算分析之用。記錄時間，沉淀實驗開始。四、實驗步驟，開啟循環(huán)管路閘門2，用泵循環(huán)或機械攪拌裝置攪拌，待池內(nèi)水質(zhì)均勻后，從池內(nèi)取樣，測定懸浮物濃度，此即為C0值。利用積分求解這部分usu0的顆粒的去除率，則為故顆粒的去除率為： 工程中常用下式計算：三、實驗設(shè)備與試劑：硅藻土配水：自由沉淀實驗裝置、燒杯、玻璃棒等。取u0=ui，則設(shè)計選用的顆粒沉速us=ux有由上述分析可見，dPs反映了具有沉速us的顆粒占全部顆粒的百分比，而，則反映了在設(shè)計沉速為u0的前提下，具有沉速us(u0)的顆粒去除量占本顆?？偭康陌俜直?。這些顆粒能沉至池底的條件，應(yīng)是在水中某一點沉至池底所用的時間，必須等于或小于具有沉速為ui的顆粒由水面沉至池底所用的時間，即應(yīng)滿足 由于顆粒均勻分布，有為等速沉淀，故沉速uxui的的顆粒只是在x水深以內(nèi)才能沉到池底。故△P適當選擇的顆粒沉速由u1降至u2時，整個水中所能多去除的那部分顆粒的去除率，也就是所選擇的要去除的顆粒粒徑由d1減到d2是水中所能多去除的，即顆粒在d1～d2間的那部分顆粒所占的百分比。如此分別求出usui的那些顆粒的去除率，并相加后，即可得出這部分顆粒的去除率。因此只要在水面下，它們下沉至池底所用的時間能少于或等于具有沉速ui的顆粒由水面降至池底所用的時間ti,那么這部分顆粒也能從水中被除去。即沉速u≥ui的那一部分顆粒能全部沉至池底；除此之外，顆粒沉速usui的那一部分顆粒，也有一部分能沉至池底。而 則反映了ti時，未被去除之顆粒即ddi的顆粒所占的百分比。設(shè)在一水深為H的沉淀柱內(nèi)進行自由沉淀實驗，實驗開始，沉淀時間為0，此時沉淀柱內(nèi)懸浮物分布是均勻的，即每個斷面上顆粒的數(shù)量與粒徑的組成相同，懸浮物濃度為C0(mg/L),此時去除率E=0。由于自由沉淀時顆粒是等速下沉，下沉速度與沉淀高度無關(guān)，因而自由沉淀可在一般沉淀柱內(nèi)進行，但其直徑應(yīng)足夠大，一般應(yīng)使D≥100mm，以免顆粒沉淀受柱壁干擾。二、實驗原理濃度較稀的、礫狀顆粒的沉淀屬于自由沉淀，其特點是靜沉過程中顆粒互不干擾、等速下沉，其沉速在層流區(qū)符合Stokes（斯托克斯）公式。實驗八 顆粒自由沉淀實驗一、實驗目的、基本概念及沉淀規(guī)律的理解。六、 討論。，所用儀器設(shè)備恢復原位，把實驗室打掃干凈。，分別測定原始廢水，反映終止水和中和沉淀水中重金屬離子的濃度。，用NaOH滴定至pH=~，形成氫氧化物沉淀。，同時記下反應(yīng)時間，每隔5分鐘記一次時間和廢水的pH值?；痉磻?yīng)如下：Mem+ + N→Me↓+Nm+2H ++ nN→H2↑+ Nn+Mem+ + Nn+→Men ++ Nm+Mem+ + OH－→Me(OH)m↓Men++ OH－→Me(OH)n↓式中　Me——廢水中重金屬組成N——廢渣反應(yīng)劑中活性組成m、n為系數(shù)　m為0~6；n為0~3=[Mem+][OH－]m　pH=14－(lgP－lgKsp)/h=14－lg(P/Ksp)/h 式中P——某重金屬在水中的濃度固體物的沉降速度u——g(r－1)dp2/18μγ——固體物的重度dp——固體物的粒徑μ——廢水的粘度二、實驗儀器攪拌器、pH計、TAS－990原子吸收分光光度計、反應(yīng)器、沉淀池三、 實驗步驟，藥品是否齊全。3. 洗脫液需經(jīng)超聲波脫氣。四、 數(shù)據(jù)記錄測量各陰離子使用液色譜峰的保留時間tR，填入下表：次數(shù)tR/S123平均值五、 注意事項1. 因離子色譜柱相對較為昂貴，所以應(yīng)注意保護色譜柱，如每次使用完后，應(yīng)將色譜柱用去離子水（或洗脫液）沖洗干凈。、然后用水稀釋到刻度，搖勻，分別吸取100微升進樣，記錄色譜圖，重復進樣兩次。各重復進樣兩次。2. 根據(jù)實驗條件，將儀器按照儀器操作步驟調(diào)節(jié)至可進樣狀態(tài)，待儀器上液路和電路系統(tǒng)達到平衡后，記錄儀基線呈一直線，即可進樣。5. 去離子水。3. 微量進樣器。二、 儀器與試劑1. 瑞士萬通792離子色譜儀。由于離子色譜法具有高效、高速、高靈敏和選擇性好等特點，因此廣泛應(yīng)用與環(huán)境監(jiān)測、化工、生化、食品、能源等各領(lǐng)域中的無機陰、陽離子和有機化合物的分析中。被分離的陰離子,在流經(jīng)強酸性陽離子樹脂(抑制柱)時,被轉(zhuǎn)換為高電導的酸型,洗脫液則轉(zhuǎn)變成弱電導的碳酸。離子色譜法測定水質(zhì)中常見的陰離子,是利用離子交換,連續(xù)對多種陰離子進行定性和定量分析。此法常使用電導檢測器進行檢測。在分離陰離子時，常用NaHCO3－Na2CO3的混合液或Na2CO3溶液做洗脫液；在分離陽離子時，常用稀鹽酸或稀硝酸溶液。一個樣品連續(xù)測定兩次,以兩次的平均值作為樣品測定值。:、,上機測定TOC紅外吸收值,以紅外吸收峰高信號值與對應(yīng)的TOC標準濃度值繪制TOC測試標準工作曲線(儀器自動扣除空白值并作相關(guān)線性計算)。:即把蒸餾水似作樣品對儀器系統(tǒng)進行二次清洗。%(v/v)磷酸(100g/L)(純度≥%v/v),、(美國0、IAnalgtical公司生產(chǎn))三、 實驗步驟1. 儀器操作參數(shù)電源:220V177。(基準鄰苯二鉀酸氫鉀KHC8H4O41000mg/L):此貯備液在4℃下保存,有效期約為3周。粗顆粒的有機碳不被測定。如果要測TC,就向消解反應(yīng)器里同時加入磷酸和過硫酸鈉氧化劑,分解產(chǎn)生的CO2被紅外檢測器檢測,其值與樣品中的TC成比例。水樣經(jīng)自動進樣環(huán)管進入消解反應(yīng)器,首先與5%(v/v)的磷酸反應(yīng),分解產(chǎn)生的CO2被高純氮氣吹出,通過干燥管除濕后進入氣體紅外檢測器(NDIR)檢測TIC,之后向消解器中加入過硫酸鈉氧化劑與水樣中的各類有機物在100℃下迅速反應(yīng),分解產(chǎn)生的CO2亦進入氣體紅外檢測器檢測TOC。水中的無機碳酸鹽和有機污染物都含有碳,其總量稱為總碳(TC),其中所有無機碳酸鹽中的碳叫總無機碳(TIC),所有有機物中的碳叫總有機碳(TOC)。按工作原理不通，可分為燃燒氧化－非色散紅外吸收法、電導法、氣相色譜法、濕法氧化－非色散紅外吸收法等。由于TOC的測定采用燃燒法，能將有機物全部氧化，它比BOD5或COD更能直接表示有機物的總量，因此TOC經(jīng)常被用來評價水體中有機物污染的程度。7．每次實驗時，應(yīng)對硫酸亞鐵銨標準滴定溶液進行標定，室溫較高時尤其注意其濃度的變化。用時新配。4．水樣加熱回流后，溶液中重鉻酸鉀剩余量應(yīng)為加入量的1/5—4/5為宜。 樣體2．—，但試劑用量及濃度需按下表進行相應(yīng)調(diào)整，也可得到滿意的結(jié)果。若氯離子的濃度較低，也可少加硫酸汞，使保持硫酸汞:氯離子=10:1(W/W)。C/V式中：C——硫酸亞鐵銨標準溶液的濃度(mol/L)；V0——滴定空白時硫酸亞鐵銨標準溶液用量(mL)；V1——滴定水樣時硫酸亞鐵銨標準溶液用量(mL)；V——水樣的體積(mL)；8——氧（1/2O）摩爾質(zhì)量（g/mol）。記錄滴定空白時硫酸亞鐵銨標準溶液的用量。3．溶液再度冷卻后，加3滴試亞鐵靈指示液，用硫酸亞鐵銨標準溶液滴定，溶液的顏色由黃色經(jīng)藍綠色至紅褐色即為終點，記錄硫酸亞鐵銨標準溶液的用量。2．冷卻后，取下錐形瓶。稀釋時，所取廢水樣量不得少于5mL，如果化學需氧量很高，則廢水樣應(yīng)多次稀釋。對于化學需氧量高的廢水樣，可先取上述操作所需體積的1/10的廢水樣和試劑于15150mm硬質(zhì)玻璃試管中，搖勻，加熱后觀察是否呈綠色。5．硫酸汞：結(jié)晶或粉末。4．硫酸硫酸銀溶液：于500mL濃硫酸中加入5g硫酸銀。冷卻后，加入3滴試亞鐵靈指示液()，用硫酸亞鐵銨溶液滴定，溶液的顏色由黃色經(jīng)藍綠色至紅褐色即為終點。臨用前，用重鉻酸鉀標準溶液標定。3．硫酸亞鐵銨標準溶液[(NH4)2Fe(SO4)2H2O)(F