燒杯攪拌試驗(yàn)的探討

郭曉穎（東莞市東江水務(wù)有限公司，廣東　東莞　523000）

燒杯攪拌試驗(yàn)的探討

郭曉穎（東莞市東江水務(wù)有限公司，廣東東莞523000）

本文根據(jù)水廠實(shí)際凈水工藝中涉及的原水混凝階段，用燒杯攪拌試驗(yàn)?zāi)M出不同條件下的反應(yīng)過(guò)程，以尋求最佳混凝效果的條件及最佳投藥量。最后通過(guò)把試驗(yàn)數(shù)據(jù)運(yùn)用到實(shí)際生產(chǎn)中，這為公司節(jié)省了不必要的開支，生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品達(dá)到最優(yōu)值。

燒杯；攪拌；石灰；聚合氯化鋁；濁度；pH

燒杯攪拌試驗(yàn)簡(jiǎn)稱燒杯試驗(yàn)或攪拌試驗(yàn)［1］，是一種應(yīng)用攪拌杯系列研究或控制混凝沉淀過(guò)程的方法。在國(guó)內(nèi)外應(yīng)用極為廣泛，我國(guó)大多數(shù)水廠在日常生產(chǎn)中都要求采用它來(lái)指導(dǎo)混凝劑的加注和處理工況的判斷［2］，用于探求混凝沉淀燒杯試驗(yàn)與凈水廠中混合、凝絮和沉淀生產(chǎn)工藝運(yùn)行相似性的試驗(yàn)過(guò)程。通過(guò)控制各種條件如改變轉(zhuǎn)速、攪拌時(shí)間、攪拌時(shí)水質(zhì)的pH值以及投加各類輔料等，模擬出最優(yōu)的混凝效果。由于其規(guī)模較小，耗資不多，實(shí)施方便簡(jiǎn)單因而被廣泛運(yùn)用于解決實(shí)際生產(chǎn)中遇到的各種難題。

1　實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/h2>

由于影響混凝效果的因素繁多，不同原水的環(huán)境不一致，水中pH值、水流速度梯度、投加混凝劑的批次、生產(chǎn)廠家、生產(chǎn)日期等因素的影響。本文主要根據(jù)水廠凈水工藝的實(shí)際投加情況，探討飲用水制備過(guò)程中對(duì)水質(zhì)投加石灰和聚合氯化鋁，通過(guò)控制其中一個(gè)變量條件從而模擬出最佳的混凝效果。

2　實(shí)驗(yàn)部分

2.1實(shí)驗(yàn)原理

分散在水中的膠體顆粒帶有電荷，在布朗運(yùn)動(dòng)及表面水化膜作用下，長(zhǎng)期處于穩(wěn)定分散狀態(tài)，不能用自然沉淀去除，致使水中這種含濁狀態(tài)穩(wěn)定。向水中投加混凝劑后能降低顆粒間的排斥能峰，降低膠粒的電位，實(shí)現(xiàn)膠粒脫穩(wěn)，［3］同時(shí)也能發(fā)生高聚物式高分子混凝劑的吸附架橋作用、網(wǎng)捕作用，從而達(dá)到顆粒的凝聚，最終沉淀從水中分離出來(lái)。

2.2實(shí)驗(yàn)儀器和試劑

混凝試驗(yàn)攪拌機(jī)：ZR4-62，深圳市中潤(rùn)水工業(yè)技術(shù)發(fā)展有限公司；

哈稀濁度儀：2100N，美國(guó)哈稀公司；

酸度計(jì)：pHS-3C，上海精密科學(xué)儀器有限公司；

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聚合氯化鋁溶液：1g/L；（洛陽(yáng)市譽(yù)龍凈水劑材料有限公司）

石灰溶液：1g/L；（興安山源非金屬礦產(chǎn)加工廠）

2.3實(shí)驗(yàn)參數(shù)的設(shè)定

根據(jù)水廠實(shí)際凈水工藝的每個(gè)階段設(shè)置參數(shù)，從而更接近實(shí)際的工藝情況，現(xiàn)將燒杯攪拌試驗(yàn)分為5個(gè)階段，第一階段是混合階段，第二、三、四階段是反應(yīng)階段，第五階段是沉淀階段，具體參數(shù)請(qǐng)參照表1。

注：在01階段開始前，水溫為26℃。

2.4實(shí)驗(yàn)步驟

2.4.1測(cè)定試驗(yàn)原水的pH值、濁度、溫度、取水時(shí)間（反應(yīng)前的原水濁度為16.6NTU，pH值為6.7，溫度為26℃，取水時(shí)間為早上8:30）；

2.4.2分別在6個(gè)燒杯中倒入1L原水，分三種情況做實(shí)驗(yàn)：

（1）不投加石灰，聚合氯化鋁的量成遞增順序投加到燒杯中，見表2；

（2）石灰的投加量一定，聚合氯化鋁的量成遞增順序投加到燒杯中見表3；

（3）聚合氯化鋁的量一定，石灰的投加量成遞增順序投加到燒杯中，見表4；

2.4.3按表1所設(shè)置的參數(shù)分別進(jìn)行攪拌試驗(yàn)；

2.4.4試驗(yàn)結(jié)束后，測(cè)定每個(gè)水樣的pH值和濁度，濁度最低的水樣對(duì)應(yīng)的投加量為最佳投加量。

2.5實(shí)驗(yàn)結(jié)果

如圖1-3，表2-3。

3　結(jié)語(yǔ)

燒杯攪拌試驗(yàn)結(jié)果表明在1L的原水中投加聚合氯化鋁的量為8mg/L，石灰的量為10mg/L時(shí)，濁度、pH值達(dá)到最優(yōu)值，由于石灰量為10mg/L時(shí)，pH值為7.7，為了保證水質(zhì)的優(yōu)化程度以及控制生產(chǎn)成本，一般控制pH值為6.7～7.5之間，因此選擇投加6mg/L的石灰量為最適合。通過(guò)將試驗(yàn)數(shù)據(jù)運(yùn)用到實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中并運(yùn)行了一段時(shí)間，水廠生產(chǎn)成本及產(chǎn)品水質(zhì)得到了較為明顯的改善，效果良好。因此在制水生產(chǎn)中有必要對(duì)原水混凝階段進(jìn)行燒杯攪拌模擬試驗(yàn)。但由于實(shí)際生產(chǎn)中原水水質(zhì)情況、混凝劑的品質(zhì)、溫度等因素影響混凝效果，需要不斷進(jìn)行調(diào)試以達(dá)到生產(chǎn)過(guò)程中的最優(yōu)值。

［1］武道吉，徐衍忠，陳冬辰，譚風(fēng)訓(xùn)；燒杯攪拌試驗(yàn)中需探討的幾個(gè)問(wèn)題［J］；水處理技術(shù)；1998年01期.

［2］許保玖；燒杯攪拌試驗(yàn)的發(fā)展［J］；中國(guó)給水排水；1985年01期.

［3］陳元彩，肖錦，詹懷宇；兩種鋁鹽處理紙漿CEH漂白廢水的混凝特性的研究［J］；水處理技術(shù)；2000（03）.