（十四）悬浮液絮凝沉降特性研究（污水净化实验）一、目的掌握悬浮液沉降特性试验的基本操作方法；了解试验所用絮凝剂的性质和作用机理。二、基本原理悬浮液中的细小固体颗粒表面带有电荷，由于排斥作用而分散。采用无机电解质凝聚剂可以抵消颗粒表面的电荷，然后靠颗粒间的吸附作用聚团。而有机絮凝剂主要通过高分子的活性基团的架桥作用使颗粒形成絮团。两者的配合使用往往效果更佳。加入药剂以后，随着絮团的增大沉降速度加快，沉降过程中出现明显的澄清界面，由澄清界面的下降速度可绘出沉降时间与澄清界面下降距离的曲线——沉降曲线。澄清界面的初始沉降速度可用下式计算：式中v——澄清界面的初始沉降速度，mm/s；Ti——某一累计时刻（i=0、1、2、3……n），s；Hi——对应于Ti的澄清界面累计下降距离,mm；A——直线段起始端型值点顺序号（一般A＝1）；B——直线段末端型值点顺序号；M——直线段A到B的型值点的累计个数。M＝B－A＋1三、仪器设备及材料1.带橡胶塞的磨口圆柱量筒，容量为500Ml；2.烧杯与锥形瓶，容量分别为500mL和260mL；3.磁力搅拌器，调速范围250~1000r/min；4.直管吸管，容量20mL；5.大肚吸管，容量20mL和50mL；6.称量瓶，60×30mm；7.注射器，容量1mL、5mL、20Ml；8.湿式分样器，分样误差（质量相对误差小于2％；9.粉状聚丙烯酰胺；10.小于0.5mm浮选尾煤煤样500g或其它悬浮液、污水等5升。四、试验过程及步骤（一）配制0.1％聚丙烯酰胺100mL：用牛角勺以最少的次数将絮凝剂装进已知质量的洁净而又干燥的称量瓶中，称取0.25g，称量时要求准确到0.001g同时按0.1％的溶液浓度求出稀释水的体积Vp。式中Vp——添加水量，mL；G——称量的商品絮凝剂的重量，g；C——商品絮凝剂的纯度（以小数表示），％；Cp——所配制的絮凝剂水溶液浓度，％；——添加水的密度，=1kg/L。将所求出的稀释水，使用量筒称量并注入500mL烧杯中，再将烧杯量置于磁力搅拌器上，放入搅拌磁棒，开启磁力搅拌器，调整转速使液体产生强烈涡流。再将称好的絮凝剂均匀地分散地撒在涡流面上，待絮凝剂全部撒完后，将磁力搅拌器转速调至300~400r/min，搅拌2h，使絮凝剂颗粒完全溶解。若搅拌完毕后仍有未溶解的聚团颗粒，此溶液作废，重新配制。（二）进行沉降试验1.称取试样40g待用；2.将称好煤样仔细倒入500mL量窗口中，并注入少量清水进行润湿，上下倒置，直至煤泥全部润湿并分散在水中为止。3.用普通坐标纸制成纸带，粘附于500ML量筒壁上，以液面为原点，单位为mm，方向向下建立纵坐标系（见图7－1）。4.将蛇形日光灯管扭成垂直状，开启开关，放置在量筒附近，以观察量筒澄清界面的形成和下降情况。5.根据0.8g/m’的药剂单元耗量计算，用注射器吸取絮凝剂溶液0.4mL，一次性加入待试验的量筒中，盖紧橡胶塞。6.将量筒上下翻转5次，转速以每次翻转时气泡上升完毕为止。平行实验中翻转次数，力度和时间应基本一致7.当翻转结束后，迅速将量筒立于日光灯管前，并立即开始记时。澄清界面每下降0.5~1cm的距离，记录沉降时间，开始时沉降速度较快，以1cm为记录间隔，待澄清界面接近压缩区时，再以0.5cm为记录间隔，直至沉淀物的压缩体积不发生明显变化时为止。在记录沉降时间时，应由1人读沉降高度，1人读时间，另一人负责记录数据。本试验如提出正式报告时，需作平行试验。五、试验数据处理及实验报告1.将实验数据填入下表中；悬浮液絮凝沉降试验结果表悬浮液来源：絮凝剂：名称________________悬浮液浓度：分子量________________取样日期：类型________________试验日期：絮凝剂溶液浓度________配制日期_______________顺序号絮凝剂用量，g/m3甲样乙样时间，s距离,mm时间,s距离,mm123：：n初始沉降速度,cm/min平均初始沉降速度，cm/min上澄清液浓度,g/L沉积物高度,cm2.以澄清液面下降距离为纵坐标，沉降时间为横坐标绘制沉降曲线。3.在沉降曲线上，沉降起始点至压缩状态出现之前的线段内，以直线段部分的斜率做为沉降速度值，也可采用式7-1计算。4.两次平行试验的相对误差不超过8％，以算术平均值作为试验基础数据。5.叙述试验目的和试验的主要过程。6.计算初始沉降速度。7.将试验数据填入表中。8.绘制沉降速度曲线。9.试验总结。六、思考题1.在此试验中，如煤泥中细泥含量较高，沉降后的澄清水会出现什么现象？试从理论上分析之。如果要使澄清水变清，你将采用