混凝劑——聚合硫酸鐵對污水的處理 
   a、前言  【實驗?zāi)康摹?nbsp;   b了解混凝法處理污水的原理。  c掌握實驗室模擬廢水處理的操作技術(shù)與儀器設(shè)備的使用。 d學(xué)會通過色度、濁度、COD的測定，評價水質(zhì)。 
  【背景知識】  隨著人們生活水平的不斷提高，各種污水也相應(yīng)增加，不論生活污水還是工業(yè)廢水都必須經(jīng)過處理才能使用或者排放。水處理的方法很多，按處理的原理不同，將處理方法分為物理法、化學(xué)法、物理化學(xué)法和生物化學(xué)法四類。但是應(yīng)用最廣泛，既經(jīng)濟(jì)又方便的處理方法還是混凝沉淀法。 混凝法就是往水中投入一些藥劑（常稱混凝劑），使水中難以沉淀的膠體顆粒能相互聚合，長大至能自然沉淀的程度?；炷齽﹥艋瘡U水的原理是其在水中形成網(wǎng)狀高分子絮狀物，通過吸附、架橋、中和及包埋等作用與水中的污染物物質(zhì)形成固體物質(zhì)，從而通過沉淀、過濾去除。絮凝法在工業(yè)廢水處理中是一個重要的處理方法，它可以降低廢水的濁度、色度，去除多種高分子物質(zhì)、有機(jī)物、某些重金屬毒物（汞、鎘、鉛）和放射性物質(zhì)等，還可以去除磷、硫等，此外它能夠改善污泥的脫水性能?；炷ㄔ趶U水處理中使用得非常廣泛，既可以作為獨立的處理方法，也可以和其他處理方法配合，作為預(yù)處理、中間處理或最終處理。 目前常用的混凝劑按化學(xué)組成分為無機(jī)鹽類和有機(jī)高分子類。無機(jī)鹽類應(yīng)用最廣的是鐵系和鋁系金屬鹽，可分為普通鐵、鋁鹽和堿化聚合鹽。普通鐵鹽有三氯化鐵、硫酸亞鐵等，普通鋁鹽有硫酸鋁、氯化鋁。堿化聚合鹽包括聚合氯化鋁和聚合硫酸鐵。
  二、 實驗部分  【實驗原理】  本實驗采用混凝法，向廢水中投入混凝劑聚合硫酸鐵，使水中難以沉淀的膠體顆粒能相互聚合，長大至能自然沉淀的程度。聚合硫酸鐵的絮凝機(jī)理主要是利用它在水解過程中產(chǎn)生的多核配合物對污水中的溶膠的強(qiáng)烈吸附，通過黏結(jié)、架橋、交聯(lián)等促進(jìn)微粒聚集而產(chǎn)生絮凝，降低廢水的濁度、色度，去除多種高分子物質(zhì)、有機(jī)物、某些重金屬毒物（汞、鎘、鉛）和放射性物質(zhì)等，還可以去除磷、硫等。評價指標(biāo)有三種，分別是化學(xué)需氧量COD，色度去除率和濁度去除率等。本實驗的評價指標(biāo)是濁度去除率，其計算方法為：濁度去除率=（原水的濁度-處理后廢水的濁度）/原水的濁度×100% 。     
 【儀器與藥品】 a主要儀器  磁力攪拌器、濁度計、1000ml燒杯、玻璃棒、秒表、電子天平、移液管、洗耳球
b主要試劑  實驗4自制混凝劑聚合硫酸鐵、去離子水、高嶺土   【實驗步驟】  c樣品溶液的配制  分別稱取1.0g高嶺土于5個燒杯中，用自來水稀釋至1000mL，攪拌均與后，此時5個燒杯中的高嶺土溶液的濃度均為1000mg/L。 d確定混凝劑的最佳用量 往溶液中分別加入0mL，1mL， 2mL， 3mL， 4mL的混凝劑-聚合硫酸鐵溶液，快速攪拌1min，再慢速攪拌10min，然后沉淀15min。沉淀后，取燒杯中上清液，測其濁度。  
  【實驗結(jié)果】  在實驗四中，測得總鐵含量是186.6g/L，亞鐵含量為21.0g/L，因此三鐵含量為165.6g/L。由于聚合硫酸鐵的化學(xué)式為[Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]m，故聚合硫酸鐵的濃度為82.8g/L。實驗中五個燒杯中加入聚合硫酸鐵之后稀釋，稀釋后的濃度以及測得的濁度，濁度去除率如下所示： （1）原水的濁度為：1462 （2）最佳混凝劑用量的確定：  由于濁度去除率=（原水的濁度-處理后廢水的濁度）/原水的濁度×100% ，所以當(dāng)加入1mL聚鐵溶液，聚鐵濃度為82.8mg/L時，  濁度去除率=（1462-11）/1462×100%=99.2%,以此類推，得出當(dāng)加入聚鐵溶液的
體積為2mL、3mL、4mL時的濁度的去除率。
  由于污水中高嶺土膠體是帶負(fù)電荷的，而混凝劑—PFS在處理體系中形成正電荷離子，這些正電荷離子能夠與污水中帶負(fù)電荷高嶺土的膠粒發(fā)生電中和作用而相互聚合，長大至能夠自然沉淀的程度，從而達(dá)到治理污水的效果。但是當(dāng)加入的聚合硫酸鐵濃度太大的時候，其多余的帶正電的聚合硫酸鐵會分散在溶液中，從而導(dǎo)致污水的治理效果削弱。濁度去除率下降。 

   三、實驗總結(jié)     混凝劑—聚鐵溶液具有投加量少，絮體生成快，對水質(zhì)的適應(yīng)范圍廣，以及水解時消耗水中堿度少等一系列優(yōu)點，因而在廢水處理中具有很大的應(yīng)用價值，其投加量的多少會影響到其凈水能力，所以要確定其最佳的用量，本實驗測得的最佳用量是165.6mg/L。

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