中国石油大学油田化学实验报告实验日期：2011/11/1成绩：班级：石工09-10学号：09021452姓名：任婷教师：同组者：周霞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、设计实验内容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）。表一絮凝剂在污水处理中的应用原始数据记录表试管编号1#2#3#4#5#6#混凝剂的净水作用4%FeCl31d2d4d8d16d32d观察并记录实验现象浑浊较清晰清晰浑浊浑浊浑浊0.6ml1.4ml2.0ml0.8ml0.7ml0.6ml助凝剂的净水作用HPAM5×10-51d5×10-52d5×10-44d5×10-48d1×10-216d1×10-232d观察并记录实验现象浑浊浑浊较清晰清晰浑浊浑浊000.5ml0.8ml00助凝剂配合混凝剂使用4%FeCl31d2d4d8d16d32d5×10-4HPAM1d1d1d1d1d1d观察并记录实验现象较清晰较清晰清晰较清晰浑浊浑浊0.8ml0.9ml1.8ml1.2ml0.9ml0.8ml备注每滴4%FeCl3的质量为0.06g每滴5×10-5、5×10-4、1×10-2HPAM的质量分别为0.06g、0.07g、0.08g由表一中相关数据，单独使用混凝剂FeCl3溶液时：最适宜的质量浓度=；单独使用助凝剂HPAM溶液时：最适宜的质量浓度=；使用混凝剂FeCl3溶液和助凝剂HPAM溶液时：最适宜的FeCl3质量浓度=,最适宜的HPAM质量浓度=。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：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。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。因为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。因为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。3.若水中的悬浮物不是固体颗粒，而是小油珠，请问本实验用的絮凝剂是否有净化水的作用?答：有。阳离子型聚合物兼有混凝剂和助凝剂的作用，因此是理想的絮凝剂。而油珠的表面由于吸附了阴离子型表面活性剂，形成扩散双电子层而带负电。所以，本实验的阳离子型表面活性剂