中国石油大学油田化学实验报告实验日期：成绩：姓名：班级：学号：教师：同组者：实验十三絮凝剂在污水处理中的应用一.实验目的1.观察絮凝剂(即混凝剂与助凝剂)净化水的现象，了解絮凝剂在污水处理中的作用机理和使用性质。2.掌握一种寻找絮凝剂最适宜质量浓度的方法。二.实验原理水的净化可使用各种絮凝剂。在絮凝剂中，能使水中泥沙聚沉的物质叫混凝剂。常用的混凝剂主要有无机阳离子型聚合物，如羟基铝、羟基锆等，这些无机阳离子型聚合物可在水中解离，给出多核羟桥络离子，中和固体悬浮物表面的负电性。此外，也可用三氯化铁、三氯化铝和氧氯化锆等化学剂通过水解、络合、羟桥作用，形成多核羟桥络离子，起到羟基铝、羟基锆同样的作用。混凝剂并非用得越多越好。因混凝剂使用浓度过高将使泥沙表面吸附过量的铁离子而带正电，致使铁的多核羟桥络离子对它失去聚沉作用。因此，混凝剂的使用应有一个最适宜的质量浓度。配合混凝剂使用，从而使它的净化效果提高、用量减少的物质叫助凝剂。助凝剂多是水溶性高分子。高分子的分子(或其缔合分子)可将被混凝剂聚结起来的泥沙颗粒进一步聚结，从而加快它的聚沉速度。常用的助凝剂有部分水解聚丙烯酰胺、钠羧甲基纤维素和褐藻酸钠等。同样，助凝剂也并非用得越多越好。因助凝剂超过一定质量浓度，就可在水中形成网状结构，反而妨碍了泥沙颗粒的聚沉。因此，助凝剂的使用也有一个最适宜的浓度。三.仪器、药品与材料1.实验仪器电子天平(感量0.001g)、具塞比色管、小滴瓶、小烧杯、温度计。2.药品与材料三氯化铁(化学纯)、部分水解聚丙烯酰胺(工业品)。污水(在1L水中加入60g高岭土，高速搅拌20min后，在室温下密闭养护24h)。四.实验内容设计实验过程中用目视比色法观察絮凝剂的净水现象和作用效果，以表格形式记录实验现象和实验数据。1.单独使用混凝剂，测定实验条件下净化污水所需混凝剂的最适宜浓度。2.单独使用助凝剂，测定实验条件下助凝剂的最适宜使用浓度。3.助凝剂配合混凝剂使用，确定在助凝剂存在下混凝剂的最适宜浓度。五.数据处理1．实验原始数据记录如表一：表一实验原始记录表试管编号(10ml)123456混凝剂的净水作用4×10FeCl(滴数）12481632观察并记录实验现象沉降较快水较混浊0.9ml沉降最快水清澈1.0ml慢浑浊0.8ml慢浑浊0.5ml较慢浑浊0.5ml很慢很浑浊0.45ml助凝剂的净水作用HPAM5×101滴5×1025×1045×1081×10161×1032观察并记录实验现象沉降慢少量沉降物0ml沉降慢少量沉降物0ml沉降较快较清0.25ml沉降快很清0.3ml很慢浑浊0ml更慢浑浊0ml助凝剂的配合混凝剂使用4×10的FeCl5×10的HPAM11214181161321观察并记录实验现象沉降较快水较清澈0.8ml沉降最快水最清澈0.6ml沉降慢浑浊0.8ml沉降很慢较浑浊0.6ml沉降缓慢很浑浊0.5ml最浑浊，速度最慢0.6ml备注：4×10的FeCla=0.06g/滴5×10的HPAMb=0.06g/滴5×10的HPAMc=0.07g/滴1×10的HPAMd=0.08g/滴2.计算净化污水所用混凝剂和助凝剂的最适宜质量浓度（用mg/L表示）。试管中污水的体积V=10ml=0.01L1.单独使用混凝剂，测定实验条件下净化污水所需混凝剂的最适宜浓度为C1=2×a×1000×4×10/V=4.8×10mg/L2.单独使用助凝剂，测定实验条件下助凝剂的最适宜使用浓度。C2=8×c×1000×5×10/V=28mg/L3.助凝剂配合混凝剂使用，确定在助凝剂存在下混凝剂的最适宜浓度。对于混凝剂C3=1×a×1000×4×10/V=2.4×10mg/L助凝剂C4=2×c×1000×5×10/V=7.0mg/L六.实验结果与讨论1.分别说明混凝剂和助凝剂的作用机理。答：混凝剂主要是无机阳离子型聚合物，如羟基铝，它可在水中解离，给出多核羟桥络离子，中和固体悬浮物表面的负电性。助凝剂多是水溶性高分子。高分子的分子(或其缔合分子)可将被混凝剂聚结起来的泥沙颗粒进一步聚结，从而加快它的聚沉速度。2.为何混凝剂和助凝剂都有最适宜的使用浓度？答：混凝剂并非用得越多越好。因混凝剂使用浓度过高将使泥沙表面吸附过量的铁离子而带正电，致使铁的多核羟桥络离子对它失去聚沉作用。因此，混凝剂的使用应有一个最适宜的质量浓度。同样，助凝剂也并非用得越多越好。因助凝剂超过一定质量浓度，就可在水中形成网状结构，反而妨碍了泥沙颗粒的聚沉。因此，助凝剂的使用也有一