混凝剂——聚合硫酸铁对污水的处理.doc

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1、华南师范大学实验报告学生姓名学号专业化学教育年级、班级10级课程名称综合化学实验课件密码实验类型□验证□设计□综合实验时间2014年3月3日实验指导老师实验评分混凝剂——聚合硫酸铁对污水的处理一、前言1实验背景随着人们生活水平的不断提高，各种污水也相应增加，不论生活污水还是工业废水都必须经过处理才能使用或者排放。水处理的方法很多，按处理的原理不同，将处理方法分为物理法、化学法、物理化学法和生物化学法四类。如：物理化学方法又分为混凝法、离子交换法、吸附法、电渗析法等。但是应用最广泛，既经济又方便的处理方法还是混凝沉淀法。混凝法就是往水中投入一些药剂（常称混凝剂），使水中难以

2、沉淀的胶体颗粒能相互聚合，长大至能自然沉淀的程度。混凝剂净化废水的原理是其在水中形成网状高分子絮状物，通过吸附、架桥、中和及包埋等作用与水中的污染物物质形成固体物质，从而通过沉淀、过滤去除。絮凝法在工业废水处理中是一个重要的处理方法，它可以降低废水的浊度、色度，去除多种高分子物质、有机物、某些重金属毒物（汞、镉、铅）和放射性物质等，还可以去除磷、硫等，此外它能够改善污泥的脱水性能。混凝法在废水处理中使用得非常广泛，既可以作为独立的处理方法，也可以和其他处理方法配合，作为预处理、中间处理或最终处理。 目前常用的混凝剂按化学组成分为无机盐类和有机高分子类。无机盐类应用最广的是

3、铁系和铝系金属盐，可分为普通铁、铝盐和碱化聚合盐。普通铁盐有三氯化铁、硫酸亚铁等，普通铝盐有硫酸铝、氯化铝。碱化聚合盐包括聚合氯化铝和聚合硫酸铁。聚合硫酸铁的化学式为[Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]m，它和聚合氯化铝都是具有一定碱化度的无机高分子聚合物，且作用机理颇为相似。适宜水温10-50摄氏度，pH=5.0-8.0，但在pH=4.0-11.0范围内仍可使用。与普通铁铝盐相比，它具有投入少，絮体生成快，对水质的适应范围广，以及水解时消耗水中碱度少等一系列优点，因此在废水处理中应用越来越广。2实验目的2.1了解混凝法处理水的原理；2.2掌握实验室模拟废水处理的操作

4、技术与仪器设备的使用；2.3学会通过色度、浊度、COD的测定，评价水质。二、实验部分1基本原理本实验就是采用混凝法，向废水中投入混凝剂聚合硫酸铁，使水中难以沉淀的胶体颗粒能相互聚合，长大至能自然沉淀的程度，聚合硫酸铁的絮凝机理主要是利用它在水解过程中产生的多核配合物对污水中的溶胶的强烈吸附，通过粘结、架桥、交联等促进微粒聚集而产生絮凝，降低废水的浊度、色度，去除多种高分子物质、有机物、某些重金属毒物（汞、镉、铅）和放射性物质等，还可以去除磷、硫等。评价指标有三种，分别是化学需氧量COD，色度去除率和浊度去除率等。本实验的评价指标是浊度去除率，其计算方法为：浊度去除率=（原

5、水的浊度-处理后废水的浊度）/原水的浊度×100%。2实验仪器2.1主要仪器磁力搅拌器、浊度计、1000ml烧杯、玻璃棒、秒表、电子天平、移液管洗耳球2.2主要试剂实验4自制混凝剂聚合硫酸铁、去离子水、高岭土3实验步骤（1）样品溶液的配置称取4.0g高岭土于烧杯中,加入1000mL自来水,搅拌均匀。然后分别在5个1000l的烧杯中加入100ml的高岭土溶液，然后稀释至1000ml。此时5个烧杯中的高岭土溶液的浓度均为400mg/L.（2）确定混凝剂的最佳用量往溶液中分别加入0ml，0.1ml，0.2ml，0.3ml，0.4ml的混凝剂-聚合硫酸铁溶液，快速搅拌1min，再

6、慢速搅拌10min，然后沉淀15min。沉淀后，取烧杯中上清液，测其浊度。4、实验现象和结果在实验四中，测得总铁含量是173.64g/L，亚铁含量为46.44g/L，因此三铁含量为127.2g/L。由于聚合硫酸铁的化学式为[Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]m，故聚合硫酸铁的浓度为63.6g/L。实验中五个烧杯中加入聚合硫酸铁之后稀释，稀释后的浓度以及测得的浊度，浊度去除率见下表：聚铁浓度（mg/L）浊度浊度去除率0ml034500.1ml6.36598.6%0.2ml12.72698.3%0.3ml19.08498.8%0.4ml25.441595.7%三、结果与讨

7、论根据实验中的聚铁浓度与浊度，浊度去除率的数据，可以绘制以下两个图表。由以上两个图表中可以看出，聚铁浓度不是越高越好的。在适当的浓度下，它的治理污水的能力才最好。我们知道，高岭土胶体是带负电荷的，而聚合硫酸铁胶体是带正电荷的，当二者混合时，由于异性电荷相互吸引，容易团聚然后沉降下来。从而达到治理污水的效果。但是当加入的聚合硫酸铁浓度太大的时候，它不仅沉降了高岭土中的带负电的粒子，多余的带正电的聚合硫酸铁会分散在溶液中，从而导致污水的治理效果削弱。浊度去除率下降。五、实验结论混凝剂-聚合硫酸铁有较好的治理污水的能力，但是并不是说