混凝沉降实验-环境工程

实验四 混凝沉降实验

悬浮物质与胶体物质界定 20-100μm以上 10-6-20μm之间 10-9-10-6m左右 悬浮颗粒 悬浮微粒 胶体粒子 重力沉降 混凝结合沉降 混凝等

常规上，以0.45μm（即450nm）孔径滤膜作为其分界尺度 以下的均可以认定为胶体（环境纳米污染物）和溶解物质。

水的混凝机理

一、水中胶体的稳定性

胶体稳定性的主要原因有三种：

微粒的布朗运动；

胶体颗粒间的静电斥力； 胶体颗粒表面的水化作用。

（憎水性）颗粒表面电荷

水中胶体表面都带有电荷，在一般水质中，粘 土、细菌、病毒等都是带负电的胶体。而氢氧 化铝或氢氧化铁等微晶体都是带正电的胶体

胶核荷电示意图

电位离子 反离子

滑动面 胶团边界

胶核

吸附层 扩散层

胶粒

ξ电位 Ψ电位

胶体颗粒之间静电斥力使其保持稳定

ξ 电位越高，两胶体间静电斥力越大，胶体 颗粒越不容易相互接触凝聚。

胶体的脱稳及凝聚 压缩双电层、电性中和、吸附桥联、沉淀网捕。

一．实验目的 １．观察混凝现象，从而加深对 混凝理论的理解。

２．了解混凝剂的筛选方法。 ３．选择和确定最佳的混凝工艺 条件。

二．实验原理

Al3++6H2O [Al(H2O)6]3+

[Al(H2O)6]3+ [Al(OH)(H2O)5]2+ + H+ [Al(OH)(H2O)5]2+ [Al(OH)2(H2O)4]+ + H+ [Al(OH)2(H2O)4]+ Al(OH)3 + 3H2O + H+

Al(OH)3 沉淀对 胶粒进行网捕

整个过程经历三个阶段：混合，絮凝和沉淀

１．混合

混合时间Ｔ：10~30s，最多不超过２min

胶体脱稳

速度梯度Ｇ：500~1000s-1

２．絮凝 保证足够的絮凝时间 Ｇ：10~75s-1 ３．沉淀 停止搅拌，静置 矾花与水分离 生成矾花

三、实验仪器及试剂

1、仪器 （1）1000ml量筒2个 （2）200ml烧杯6个 （3）10ml移液管5个 （4）光电式浊度仪 （5）可编程六联电动搅拌器 （6）pH计 2、试剂 （1）硫酸铝Al2（SO4）3· 18H2O：10g/L （2）三氯化铁FeCl3· 6H2O：10g/L

掌握可编程六联电动搅拌器的使用方法

掌握浊度仪的使用方法