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分析一般自來水廠的混凝試驗(yàn)法和攪拌試驗(yàn)步驟:
混凝攪拌試驗(yàn)是一種模擬混合、反應(yīng)、沉淀三個(gè)工藝過程的一種實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,有效的輔助了自來水廠等,可以通過混凝攪拌試驗(yàn)選擇混凝劑的品種以及混凝劑最佳投量,再將試驗(yàn)結(jié)果放大應(yīng)用到生產(chǎn)裝置中,起到了重要的的指導(dǎo)生產(chǎn)作用。那么一般的自來水廠是怎么做混凝試驗(yàn)的呢??試驗(yàn)攪拌步驟是什么呢?
一、儀器及器皿的預(yù)備
1、六聯(lián)混凝實(shí)驗(yàn)攪拌機(jī)(含6個(gè)圓形燒杯)1臺(tái)、電子天平1臺(tái)、散射光濁度儀1臺(tái)、pH計(jì)1臺(tái);
2、100mL的容量瓶2個(gè)、100mL燒杯2個(gè)、收集瓶(250mL-300mL)6個(gè)、1升量筒1個(gè)、刻度吸管(1mL、2mL、5mL、10mL)各1支;
3、10升~15升的水桶1只、玻棒2根、洗耳球1個(gè)、定時(shí)器1個(gè),溫度計(jì)1支、蒸餾水洗瓶1個(gè)。
二、混凝劑溶液的配制
取固體混凝劑約10克備用(可裝在磨口試劑瓶中以避免受潮)。混凝劑溶液的濃度單位實(shí)驗(yàn)室常用毫克/升(mg/L)表示,生產(chǎn)上用于投加量計(jì)算時(shí)往往采用公斤/千立方米(Kg/Km3),這兩個(gè)濃度單位是等價(jià)的,即:1mg/L=1Kg/Km3。 配制混凝劑溶液濃度的高低取決于投藥量的大小,混凝攪拌機(jī)投藥試管的體積一般約10毫升,所以當(dāng)投藥量大時(shí)應(yīng)提高混凝劑的配制濃度,以保證投藥試管能容納下所投加的混凝劑溶液(投加混凝劑溶液的體積不超過9mL)。
1、1 mL=1 mg(1 mg/L)混凝劑溶液的配制 用天平準(zhǔn)確稱取0.1g固體混凝劑之于100mL燒杯中,用少量蒸餾水溶解后移入00mL容量瓶中,加蒸餾水至刻度,搖勻,即配成1mL=1mg(1mg/L)的混凝劑溶液。
2、1 mL=10 mg(10 mg/L)混凝劑溶液的配制 用天平準(zhǔn)確稱取1g固體混凝劑之于100mL燒杯中,用少量蒸餾水溶解后移入00mL容量瓶中,加蒸餾水至刻度,搖勻,即配成1 mL=10 mg(10 mg/L)的混凝劑溶液。 表1 投藥量與混凝劑溶液濃度的關(guān)系
三、混凝試驗(yàn)?zāi)M投藥量的確定
混凝試驗(yàn)6個(gè)原水杯中混凝劑的模擬投藥量,一種方法是根據(jù)當(dāng)時(shí)生產(chǎn)實(shí)際投藥量來確定,另外一種方法是根據(jù)形成礬花所用的最小投加量來確定。
1、根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際投藥量來確定6個(gè)模擬投藥量 假如當(dāng)時(shí)原水濁度為20NTU、投藥量為5mg/L,則可以5mg/L為中心點(diǎn)來確定6個(gè)原水杯的投藥量,即1~6號(hào)杯的投藥量分別為3mg/L、4mg/L、5mg/L(中心點(diǎn))、6mg/L(或以此為中心點(diǎn))、7mg/L、8mg/L。
2、根據(jù)形成礬花所用的最小投加量來確定6個(gè)模擬投藥量 ①確定形成礬花所用的最小投加量,在燒杯中加入200mL原水,慢速攪拌,每次增加0.5mL混凝劑溶液投加量,直至出現(xiàn)礬花為止,這時(shí)的混凝劑溶液量作為形成礬花的最小投加量。 ②根據(jù)得出的形成礬花最小混凝劑投加量,來確定混凝實(shí)驗(yàn)6個(gè)原水杯的模擬投藥量。假如形成礬花最小混凝劑投加量為3mg/L,則取其1/4(即約1mg/L)作為1號(hào)杯的混凝劑投藥量,取其2倍(即6mg/L)作為6號(hào)杯的投藥量,用依次增加投加量相等的方法求出2-5號(hào)燒杯混凝劑投藥量,即2-5號(hào)原水杯的投加量分別為2mg/L、3mg/L、4mg/L、5mg/L。
四、攪拌試驗(yàn)步驟
1、取10L原水,檢測(cè)其渾濁度、pH值、水溫等,并做好記錄。
2、將原水充分混勻,6個(gè)原水杯分別注入1L原水,將原水杯置于攪拌機(jī)相應(yīng)位置。
3、根據(jù)6個(gè)模擬投藥量(mg/L),計(jì)算出需要量取混凝劑溶液的體積(mL)。若投藥量在10mg/L以內(nèi),建議使用濃度為1mL=1mg的混凝劑溶液。
原水杯號(hào) 1號(hào) 2號(hào) 3號(hào) 4號(hào) 5號(hào) 6號(hào) 模擬投藥量(mg/L) 1mg/L 2mg/L 3mg/L 4mg/L 5mg/L 6mg/L 1mL=1mg混凝劑投藥體積 1mL 2mL 3mL 4mL 5mL 6mL 1mL=10mg混凝劑投藥體積 0.1mL 0.2mL 0.3mL 0.4mL 0.5mL 0.6mL
4、用刻度吸管分別向1~6號(hào)投藥試管加入1 mL=1 mg的混凝劑溶液1mL、2mL、3mL、4mL、5mL、6mL,并加入蒸餾水至10mL使每支試管中的藥液體積一致。
5、編制攪拌試驗(yàn)程序
混凝攪拌實(shí)驗(yàn)分為快速混合、慢速絮凝(反應(yīng))及沉淀三個(gè)過程?;旌线^程是使混凝劑與原水充分混合均勻,要求水流紊動(dòng)劇烈并快速完成。可參考生產(chǎn)工藝參數(shù)設(shè)置攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速和攪拌時(shí)間,一般設(shè)置轉(zhuǎn)速為150轉(zhuǎn)/分鐘~200轉(zhuǎn)/分鐘,攪拌時(shí)間為1分鐘~3分鐘。 絮凝過程是混合均勻的混凝劑與水中的膠體顆粒相互碰撞、絮凝,逐漸形成絮凝體(礬花)的過程,要求攪拌強(qiáng)度或水流速度隨著絮凝體的成長(zhǎng)而逐漸降低,以避免形成的絮凝體(礬花)被打碎。一般設(shè)置轉(zhuǎn)速為40轉(zhuǎn)/分鐘~50轉(zhuǎn)/分鐘,攪拌時(shí)間為15分鐘~20分鐘。 沉淀是混凝劑與原水中膠體形成的使絮凝體下沉的過程,靜止沉淀時(shí)間一般為15分鐘~20分鐘。
6、啟動(dòng)編制好的攪拌試驗(yàn)程序
例如攪拌試驗(yàn)程序?yàn)椋鹤詣?dòng)加藥;160轉(zhuǎn)/分鐘、1分鐘;50轉(zhuǎn)/分鐘、15分鐘;靜止20分鐘。啟動(dòng)程序后,藥液即自動(dòng)加入6個(gè)原水杯中(此時(shí)快速用蒸餾水沖洗投藥試管并將沖洗水倒入原水杯,以使試管內(nèi)的藥液*投加的原水杯中),并按程序執(zhí)行攪拌。在攪拌過程中,注意觀察每個(gè)原水杯中絮凝體(礬花)形成的過程、狀態(tài),并做好記錄。
7、攪拌試驗(yàn)程序結(jié)束后,水樣靜止20分鐘,分別取上清液(沉淀水)于6個(gè)收集瓶中。然后分別檢測(cè)其渾濁度、pH值等 ,并做好記錄。
8、根據(jù)混凝試驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制混凝試驗(yàn)曲線,以混凝試驗(yàn)沉淀水渾濁度為橫坐標(biāo)、投藥量為縱坐標(biāo)繪制出渾濁度-投藥量關(guān)系曲線。
9、選取混凝沉降速度最快、絮凝體結(jié)構(gòu)最好、投藥量最小、沉淀水濁度,作為該原水條件下最佳混凝劑投藥量,提供生產(chǎn)運(yùn)行人員參考使用。