实验七 化学混凝实验（2）

一. 实验目的

本实验的目的在于掌握混凝工艺的基本技能和研究方法，针对染料废水，确定混凝剂的最佳投量及混凝过程中最佳pH值等参数。 二. 实验原理

化学混凝法通常用来除去废水中的胶体污染物和细微悬浮物。混凝包括凝聚和絮凝两个步骤，凝聚是指在化学药剂作用下使胶体和细微悬浮物脱稳、聚集为微絮体的过程，而絮凝则是指微絮体在水流紊动作用下，长大成为絮凝体的过程。

一般水处理中，混合阶级的G值约为500~1000s-1，混合时间为10~30s，一般不超过2min；在反应阶段，G值约为10~100s-1，停留时间一般为15~30min；沉淀30~40min。 三. 实验设备及仪器

1、可调速搅拌器；2、1000 ml烧杯；3、721型分光光度计；4、pH计或精密pH试纸、温度计；5、10ml移液管、1000ml 量筒；6、混凝剂：100g/L聚合氯化铝（PAC）；7、10%盐酸，10%氢氧化钠；8、500mg/L活性染料（活性艳蓝KN-R）废水200L。 四. 实验步骤

（一）、混凝剂最佳投加量的确定

1、染料废水最大吸收波长的确定，测定原废水的吸光度值；

2、用量筒量取1000ml水样于1000ml烧杯中，测量废水的温度，进行记录；分别用移液管加入一定量的混凝剂PAC至烧杯中（混凝剂在烧杯中的浓度分别为400、500、600、700和800mg/L），然后快搅（300~400r/min）1min，慢转（80~120r/min）15min，再沉淀30min；取沉淀后水样用分光光度测定吸光度和pH值。

3、搅拌过程中，观察记录矾花形成的时间，找出混凝剂最佳投加量值和混凝过程对废水pH值的影响。

（二）、搅拌时间对混凝过程的影响

1、选择最佳的混凝剂投加量，分别采用1、2、3、4、5min为混合快搅的时间，之后慢搅15min, 再沉淀30min；取沉淀后水样进行分光光度测定和pH值的测定。分析对比实验结果。 2、选择最佳的混凝剂投加量和最佳快搅混合时间，之后分别慢搅3、6、9、12、15 min, 再

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沉淀30min；取沉淀后水样进行分光光度测定和pH值的测定。与上述实验结果对比。 （三）、pH值对混凝效果的影响

1、取水样1000ml，分别采用酸或碱将水样调节pH为3、5、7、9和11；

2、采用最佳投量和最佳机械搅拌时间，对上述5个水样进行混凝实验，分析废水pH对混凝效果的影响。 五. 数据整理及结果分析

1、整理实验数据，以波长为横坐标、吸光度为纵坐标，绘制吸收波长曲线和标准曲线； 2、以废水吸光度值为纵坐标，混凝剂加注量为横坐标，绘制吸光度（色度）与药剂投加量关系曲线，并从图中求出最佳混凝剂投加量；

3、以废水吸光度值为纵坐标，搅拌时间为横坐标，绘制吸光度（色度）与搅拌时间关系曲线，并从图中求出最佳搅拌时间条件；

4、以废水吸光度值为纵坐标，水样pH值为横坐标绘出吸光度值与pH值关系曲线，从图上求出所投加混凝剂的混凝最佳pH值及其使用范围。

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实验八 活性炭吸附实验

一、实验目的

1．加深理解吸附的基本原理；

2．掌握活性炭吸附公式中常数的确定方法。 二、实验原理

活性炭处理工艺是运用吸附的方法去除异味、某些离子以及难进行生物降解的有机污染物。活性炭对水中所含杂质的吸附既有机物理吸附，也有化学吸附。

活性炭对水中所含杂质进行吸附时，水中溶解性杂质在活性炭表面积聚而被吸附，同时已被吸附的物质由于分子的运动而离开活性炭表面，新进入水中，即同时发生解吸现象。当吸附和解吸达到动态平衡时，则称为吸附平衡。如果在一定压力和温度条件下，用m克活性炭吸附溶液中的溶质，被吸附的溶质为x毫克，则单位重量的活性炭吸附溶质的数量为：

qe的大小受活性炭种类、被吸附物质的性质及浓度、水温及pH值有关。 在污水处理中常用弗罗德里希公式来描述吸附容量与吸附平衡溶液浓度C的关系。其表达式为：

式中：qe——吸附容量（mg／g）； K——与吸附比表面积、温度有关的系数； n——与温度有关的常数，n>1； C——吸附平衡时的溶液浓度（C mg／L）。 通常用图解法求经验常数K、 n值，将式上式变换成线性关系：

三、实验装置与设备

（一）实验装置 本实验采用间歇性吸附操作，即用三角烧杯装入活性炭和水样进行振荡的方法。

（二）实验仪器及药剂

1．振荡器（THZ－82型） 1台 2．pH计（PHA型） 1台 3．活性炭 2Kg 4．COD测试仪 1套

5．温度计（刻度0－100％） 1支 四、实验步骤

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1．取活性炭200mg放在蒸馏水中浸24h，然后放在103℃烘箱内烘干24h，再将烘干的活性炭研碎成0．1mm以下的粉状。

2．配制水样1L，使其含CODMn浓度20～50mg／L。 3．取100ML水样，测定原水的CODMn。

4．在5个三角烧杯中分别放入100、200、300、400、500mg粉状活性炭，加入150ml水样，放入振荡器振荡30min。

5．过滤各三角烧杯中水样，并测定CODMn。 6．测出原水样PH及温度，记入表3－1。 五、注意事项

实验所得qe若为负值，则说明活性炭明显地吸附了溶剂，此时应调换活性炭或调换水样。

六、实验结果整理

1．记录实验操作基本参数 实验日期：_____年_____月_____日 水样CODMn含量＝_______mg／L；PH＝_______；温度_____℃ 振荡时间______min；水样体积______mL

2．各三角烧杯中水样过滤后COMn测定结果，建议按表3－1填写。

表3－1 间歇式吸附实验记录

3．以为纵坐标，lgC为横坐标绘出弗罗德里希吸附等温线。

4．从吸附等温线上求出K、n值，代入公式求出弗罗德里希吸附等温式。 七、实验结果讨论

通过本实验，关于活性炭吸附可得什么结论？本实验如何进一步改进？

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