烧杯搅拌试验简称烧杯试验或搅拌试验, 是一种应用搅拌杯系列研究或控制混凝沉淀过程的方法。在国内外应用极为广泛, 我国大多数水厂在日常生产中都要求采用它来指导混凝剂的加注和处理工况的判断[2], 用于探求混凝沉淀烧杯试验与净水厂中混合、凝絮和沉淀生产工艺运行相似性的试验过程。通过控制各种条件如改变转速、搅拌时间、搅拌时水质的p H值以及投加各类辅料等, 模拟出最优的混凝效果。由于其规模较小, 耗资不多, 实施方便简单因而被广泛运用于解决实际生产中遇到的各种难题。
由于影响混凝效果的因素繁多, 不同原水的环境不一致, 水中p H值、水流速度梯度、投加混凝剂的批次、生产厂家、生产日期等因素的影响。本文主要根据水厂净水工艺的实际投加情况, 探讨饮用水制备过程中对水质投加石灰和聚合氯化铝, 通过控制其中一个变量条件从而模拟出最佳的混凝效果。
分散在水中的胶体颗粒带有电荷, 在布朗运动及表面水化膜作用下, 长期处于稳定分散状态, 不能用自然沉淀去除, 致使水中这种含浊状态稳定。向水中投加混凝剂后能降低颗粒间的排斥能峰, 降低胶粒的电位, 实现胶粒脱稳, [3]同时也能发生高聚物式高分子混凝剂的吸附架桥作用、网捕作用, 从而达到颗粒的凝聚, 最终沉淀从水中分离出来。
混凝试验搅拌机:ZR4-62, 深圳市中润水工业技术发展有限公司;
哈稀浊度仪:2100N, 美国哈稀公司;
酸度计:p HS-3C, 上海精密科学仪器有限公司;
聚合氯化铝溶液:1g/L; (洛阳市誉龙净水剂材料有限公司)
石灰溶液:1g/L; (兴安山源非金属矿产加工厂)
根据水厂实际净水工艺的每个阶段设置参数, 从而更接近实际的工艺情况, 现将烧杯搅拌试验分为5个阶段, 第一阶段是混合阶段, 第二、三、四阶段是反应阶段, 第五阶段是沉淀阶段, 具体参数请参照表1。
注:在01阶段开始前, 水温为26℃。
测定试验原水的p H值、浊度、温度、取水时间 (反应前的原水浊度为16.6NTU, p H值为6.7, 温度为26℃, 取水时间为早上8:30) ;
(1) 不投加石灰, 聚合氯化铝的量成递增顺序投加到烧杯中, 见表2;
(2) 石灰的投加量一定, 聚合氯化铝的量成递增顺序投加到烧杯中见表3;
(3) 聚合氯化铝的量一定, 石灰的投加量成递增顺序投加到烧杯中, 见表4;
按表1所设置的参数分别进行搅拌试验;
试验结束后, 测定每个水样的p H值和浊度, 浊度最低的水样对应的投加量为最佳投加量。
如图1-3, 表2-3。
烧杯搅拌试验结果表明在1L的原水中投加聚合氯化铝的量为8mg/L, 石灰的量为10mg/L时, 浊度、p H值达到最优值, 由于石灰量为10mg/L时, p H值为7.7, 为了保证水质的优化程度以及控制生产成本, 一般控制p H值为6.7~7.5之间, 因此选择投加6mg/L的石灰量为最适合。通过将试验数据运用到实际生产过程中并运行了一段时间, 水厂生产成本及产品水质得到了较为明显的改善, 效果良好。因此在制水生产中有必要对原水混凝阶段进行烧杯搅拌模拟试验。但由于实际生产中原水水质情况、混凝剂的品质、温度等因素影响混凝效果, 需要不断进行调试以达到生产过程中的最优值。
摘要：本文根据水厂实际净水工艺中涉及的原水混凝阶段, 用烧杯搅拌试验模拟出不同条件下的反应过程, 以寻求最佳混凝效果的条件及最佳投药量。最后通过把试验数据运用到实际生产中, 这为公司节省了不必要的开支, 生产出来的产品达到最优值。
关键词：烧杯,搅拌,石灰,聚合氯化铝,浊度,p H
[1] 武道吉, 徐衍忠, 陈冬辰, 谭风训;烧杯搅拌试验中需探讨的几个问题[J];水处理技术;1998年01期.
[2] 许保玖;烧杯搅拌试验的发展[J];中国给水排水;1985年01期.
[3] 陈元彩, 肖锦, 詹怀宇;两种铝盐处理纸浆CEH漂白废水的混凝特性的研究[J];水处理技术;2000 (03) .
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