混凝实验指导书

《给排水工程专业实验课》

混凝实验指导书

混凝实验是《水质工程学》课程必开的设计性实验，被广泛地应用于教学、科研和生产领域。通过实验方案设计、操作，测定悬浮物、浊度、色度、pH值，经过数据处理，加深理解《水质工程学》混凝理论、原理，确定投加药剂种类及最佳投药量、最佳pH值。

一. 实验目的

1. 提高学生运用胶体化学、水质工程学知识解决实际问题的技能，将基础课、专业基础课与专业课有关内容融会贯通。

2. 充分发挥学生主动性，培养学生进行科学的自行实验设计的能力，要求实验设计具有科学性，可行性，创新性和可操作性

3. 培养学生良好的实验操作技能和基础扎实，作风踏实，动手能力强的科研素质；培养学生严谨的科学实验态度和作风。

4. 培养学生查阅文献能力和书写文献综述的能力；要求学生掌握基本的实验论文的写作规范。 5. 通过本实验，观察矾花的形成过程及混凝沉淀效果。确定某水样的最佳药剂，最佳投药量和混凝最佳条件；

二. 实验要求

1. 熟悉物理化学、胶体化学、水分析化学、水力学、水质工程学等课程的相关内容，重点掌握胶团结构，胶体稳定的原因以及水体中胶体颗粒脱稳的方法等；掌握混合与反应絮凝的速度梯度概念和计算方法。

2. 针对某种浑浊水样，确定实验方法，分组设计实验方案，选择实验设备和仪器，进行实验操作、水样测定、数据记录处理、整理实验成果，写出完整的实验报告。

3. 充分查阅相关文献资料，熟悉所用设备仪器的正确使用方法与注意事项，试验操作熟练，分析测定数据正确。

4. 在完成设计性实验的整个过程中，充分发挥学生的实际水平与能力，力求有所创新。 5. 通过本实验，观察矾花的形成过程及混凝沉淀效果。确定某水样的最佳药剂，最佳投药量和混凝最佳条件。

6. 树立良好的团队和协作精神，严格遵守实验室各项规章制度。 三. 实验条件

1. 实验地点：长安大学朱雀校区环工学院市政与暖通实验中心给水排水实验室。

2. 实验条件：实验中心提供设计性实验所用的仪器设备、混凝剂、酸碱溶液和 其它的低值易耗品。实验室水电设施完善。

3. 实验形式：采用预约开放形式。

4. 实验分组：根据设计性实验内容，实验每小组按3～5人为宜。 四. 实验基本步骤 1. 撰写实验大纲

每个实验小组利用课余时间准备，查阅有关方面的科技资料，开拓思路，初步构思实验设计方案，并熟悉仪器使用方法。实验设计方案内容应详细和具有可操作性，体现科学性、创新性和可行性。具体的内容和格式要求如下：

① 题目、班级、设计者；

② 立题依据（实验的目的、意义，以及欲解决的问题和国内外研究现状）；

③ 实验器材与药品（器材名称、型号、规格和数量；药品或试剂的名称、规格、和使用量）； ④ 实验方法与操作步骤，包括实验的技术路线、实验的进程安排、每个研究项目的具体操作过程，以及设立的观察指标和指标的检测手段；

⑤ 实验结果的记录表格制作；

⑥ 预期结果；可能遇到的困难和问题及解决的措施； ⑦ 注明参阅文献。 2. 实验准备

学生应根据实验的设计方案列出实验所需的仪器设备、低值易耗品及混凝剂的清单，在实验课前两周提交指导老师。

3. 预实验

按照实验设计方案和操作步骤认真进行预实验。在预实验过程中，做好各项实验的原始记录。实验结束后，应及时整理实验结果，发现和分析预实验中存在的问题和需要改进、修改的地方，并向指导老师进行汇报。得到老师的同意之后，在正式实验时加以更正。如果指导老师认为预实验已基本达到目的和要求，只需撰写实验报告。

4. 正式实验

按照修改的实验设计方案和操作步骤认真进行正式实验，并强化小组成员的协调与配合，力争实验成功。实验过程中，记录好试验的原始数据；试验结束后，及时整理、分析实验结果。

5. 撰写实验报告

各实验小组对实验数据进行归纳和处理，撰写实验报告和论文。

五. 实验成果分析

1. 通过观察现象和实验成果分析，请指出如要进一步确定较准确的投药量或PH值应如何进行实验。

2. 为什么PH值会影响混凝效果。

3. 测量搅拌机搅拌叶片尺寸，计算中速、慢速搅拌时的G值及GT值，计算整个反应的平均G值。

4. 你对本实验有何改进意见。 六. 实验成绩考核与评分依据

实验成绩考核与评分依据需要综合考虑每组设计性实验的科学性、先进性、创新性以及实验完成的质量，每个学生在整个设计性实验过程中的具体表现，如实验设计的参与程度、实验动手能力、论文的质量、回答问题的能力等进行综合评分。

附1： 混凝沉淀实验参考资料

（一） 实验目的和要求：

1. 了解混凝实验设备的构造，掌握设备仪器的使用方法。 2. 观察混凝现象，从而加深对混凝理论的理解。

3. 掌握用实验方法确定某种水样最有效的混凝剂品种及最佳投加量。 4. 掌握用实验方法求出所用混凝剂在混凝时的最佳PH值及其适用范围。 5. 搅拌功率的计算

（二） 实验原理：天然水中存在大量胶体颗粒，使原水产生浑浊度。我们进行水质处理的根本任务之一，则正是为了降低或消除水的浑浊度。

水中的胶体颗粒，主要是带负电的粘土颗粒。胶体间静电斥力、胶粒的布朗运动以及胶粒表面水化作用的存在，使得它具有分散稳定性。混凝剂的加入，破坏了胶体的散稳定性，使胶粒脱稳。同时，混凝剂也起吸附架桥作用，使脱稳后的细小胶体颗粒，在一定的水力条件下，凝聚成较大的絮状体（矾花）。由于矾花易于下沉，因此也就易于将其从水中分离出去，而使水得以澄清。

由于原水水质复杂，影响因素多，故在混凝过程中，对于混凝剂品种的选用和最佳投药量的决定，必需依靠原水和混凝实验来决定。混凝实验的目的即在于利用少量原水、少量药剂，使用一台调速六联搅拌机并模拟生产中的混凝处理过程，提供设计及生产上的技术依据。 （三） 实验设备、仪器：

1. 调速六联搅拌机 1台

2. 1000ml烧杯 6只 3. 100ml烧杯 6只 4. 5ml移液管 1只 5. 1ml移液管 1只 6. 取样管 1只 7. 吸耳球 1个 8. 温度计（0-50℃） 1只 9. 1000ml量筒 1个 10. 浊度仪（或分光光度计） 1台 11. 酸度计 1台 （四） 药剂

1%硫酸铝，1%三氯化铁，1%碱式氯化铝， 10%盐酸，10%氢氧化钠。 （五）、实验步骤 1. 最佳投药量实验

① 了解各种仪器的使用方法，检查仪器设备是否完好。 ② 用浊度仪测定原水浊度；用温度计测定原水温度。

③ 用1000ml量筒分别向六个1000ml烧杯中各注入水样1000ml，烧杯置于搅拌机下，搅拌轴应位于烧杯中心处。

④ 用5ml、10ml移液管以设计的加注量依次加入各烧杯中。

⑤ 启动搅拌机，快速搅拌1分钟，转速为每分钟300转；中速搅拌5分钟，转速为每分钟120转；慢速搅拌10分钟，转速为每分钟80转。

⑥ 静置沉淀10-20分钟，用取样管抽出上层清液放入100ml烧杯内，注意不要扰动底部沉淀物。一人用浊度仪测定水样的浊度，每只水样剩余浊度测定三次，记入表1-1。

2. 最佳PH值实验

① 用浊度仪测定原水浊度。 ② 同实验1步骤③。

③ 用移液管将酸或碱加入各水样中。

④ 启动搅拌机，快速搅拌约0.5分钟，转速约为每分钟300转，依次用PH仪测定各水样的PH值，记入表1-2。

⑤ 按实验1所求最佳剂量，将混凝剂用移液管加入各烧杯中，然后按实验1的步骤⑤和⑥进行，并计入表1-2。 （六）、实验记录 1. 最佳投药量实验记录

最佳投药量实验 表1-1 快速搅拌 中速搅拌 慢速搅拌 沉淀时间 水样编号 投加量（ml） 矾花形成时间 1 剩 余 浑浊度 （度） 2 3 平均 min 搅拌速度 min 搅拌速度 min 搅拌速度 min 1 2 转/分 原水浊度 转/分 原水水温 转/分 药剂种类 药剂浓度 3 4 NTU ℃ 班级 姓名 学号 % 实验日期 5 6 备 注

以剩余浊度为纵坐标，混凝剂投加量为横坐标，按表1-1的数据绘制剩余浊度与混凝剂投加量曲线图，并从图上求得混凝剂最佳投加量。

剩 余 浊 度 (NTU)

投加量(mg/L)

图1-1 混凝剂最佳投量实验曲线

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/5gvf.html