水处理综合实验报告
水处理综合性实验
小组题目：混凝剂硫酸亚铁最佳pH值测定班级：09环工（1)班
姓名：周琪
小组成员：组长:王伟华TEL :151********
王伟华200910220102
李胥200910220109
鄢海政200910220112
刘文200910220122
周琪200910220123
魏桂英200910220126
指导老师：刘媚唐燕超
日期：2012-04-22
测定混凝剂FeSO4处理水产废水最佳pH
一：摘要水产废水含有大量的胶体和微小的悬浮物，本次实验通过混凝剂硫酸亚铁处理这些物质，利用压缩双电层，吸附架桥，卷捕作用，可以达到澄清水质的效果。
关键字：水产废水、混凝剂、硫酸亚铁
二：前言
混凝剂硫酸亚铁投入在偏碱性的污水中将发生水解反应，产生亚铁离子和氢离子。若水中的碱度不够，将会抑制亚铁离子的水解，造成污水处理的效果不明显。若水中的碱度适宜，产生的亚铁离子将会减弱胶体的总电势，在布朗运动作用下，胶体将会发生凝聚作用而沉淀。另一方面在水解产生的氢氧化亚铁的吸附架桥作用下，微小的悬浮颗粒物将得到去除。
通过氢氧化钠和盐酸的调节，将第一批六组水样pH分别调至7.5，8.0，8.5，9.0，9.5，10.0，10.5，后加入相同剂量的混凝剂，经过混合和反应之后。第二批视第一批的效果，若效果好不用做，效果差则做第二批实验。以前后变化的浊度为纵坐标，pH为横坐标画图，求出最佳pH值。文献资料：
1 水产废水的危害：a.水产废水流入河流、湖泊等会加剧水体的富营养化。
b.水产废水的浊度高，流入水体中会影响自然水体的澄清度，间接的影响水体中的藻类的光合作用，降低水体含氧量。
c.水产废水的化学需氧量高，流入自然水体中在特定条件下会降低自然水体的含氧量，释放有害气体，危及水体中的生物生存。
三实验仪器及药品
1）实验仪器：
无极调速六联搅拌机一台、250ml烧杯六个、洗耳球一个、玻璃棒一根、100ml量筒、胶头滴管、浊度仪、pH计、温度计、小烧杯两个。
2）药品及配制方法:
200ml 0.1mol/l的盐酸，移液管准确移取1.71ml质量分数为36.5%浓盐酸，加蒸馏水配成200ml。
200ml 0.1mol/l的氢氧化钠，用天平准确称取0.8g的氢氧化钠,加蒸馏水水配成200ml。
35mg/l的硫酸亚铁，用天平准确称取7mg的硫酸亚铁，加蒸馏水200ml 溶解配成溶液。
0.05M邻苯二甲酸氢钾、0.025M磷酸二氢钾、0.025M磷酸氢二钠、0.01M十水硼酸钠、蒸馏水。
四实验方案：
1）采取水样及运输
a .所需设备：自制采水器，1.5L矿泉水瓶2个，500ml矿泉水瓶1个。
b .采样点布设：在水产养殖区的进水区、岸边区、浅水区、出水区的水面下
0.5米处设置各一个采样点。
c .采取方法：在每个采样点用采水器采取水面下0.5米处的水质500ml，混合装入矿泉水瓶。
d .运输：由采水人员步行带回实验室。
2）设计说明：由于实验是确定混凝剂硫酸亚铁处理水产废水的最佳pH值，为单因素实验，通过控制变量法，变量为pH，不变量为混凝剂的投加量、及有
关水质的因素。查资料可知硫酸亚铁的适合pH值在8.1至10之间。在其之间取六个实验点分别为7.5，8.0，9.0，9.5，10，10.5.通过实验，测定实验前后水样的浊度变化，以水样的pH为横坐标，浊度变化量为纵坐标，画出相关曲线，确定最佳值。
3）实验步骤
A.取200ml水样于250ml的烧杯中，投加1ml的硫酸亚铁，往后每增加1ml的量，直至出现絮状物。记下已投加的量。接下来的实验最佳投加量以其的1.5倍进行投加。
a.向六个1000ml的烧杯中加入250ml的水样，用浊度仪分别测其浊度，用温度计分别测其温度，用pH计、盐酸、氢氧化钠分别准确调至7.0，8.2，
8.5，8.8，9.5，10，计入数据。
b.同时向六个烧杯中加入混凝剂硫酸亚铁，同时快速200r/min搅拌30秒，中速130r/min搅拌5分钟,慢速70r/min搅拌10分钟。
C.搅拌结束后静置15分钟，后用注射器取其上层清液130ml,用于测其浊度。
d.以每号烧杯中的溶液变化的浊度为纵坐标，其pH值为横坐标，画图。找出最佳pH值。
e.观察图表，最佳值是否合适，若不合适，则在次佳值周围取六个实验点，调至pH值，其他测试步骤同上。
五实验结果与分析
a.试验前
序号 1 2 3 4 5 6
温度
20.3 20.3 20.3 20.3 20.3 20.3 (oC)
10.5 10.8 11.2 11.4 12 12.5
pH(调至
后)
浊度132 132 132 132 132 132
b.实验过程中
序号
1
2 3 4 5 6 温度(oC) 20.3 20.3 20.3 20.3 20.3 20.3 pH （水样） 10.5 10.8
11.2
11.4
12
12.5
硫酸亚铁投加量（ml ） 6 6 6 6 6 6
清液pH 2.85 2.68 3 5.18 6.82 8.35 浊度
24
20
12
9
21
38
c.实验分析：在探索阶段，配制的硫酸亚铁的浓度为10g/l ，实验的最小投加量为4ml,最佳投加量为6ml.向调至的pH 的水样中加入相同量的混凝剂后，发现pH 大于11的水样呈黄棕色，具体原因是由于水样的碱性太强，加上水样中的氧将亚铁离子氧化成铁离子，其溶液的颜色是黄棕色。不同的pH 的混凝剂的处理效果是不一样的，含有的碱度不一样，亚铁离子的水解程度不一样，导致处理效果不同，具体体现在水浊度相异。本次试验的最佳pH 为11.4 。
六实验结论：
(1)通过实验可得最佳pH值为11.4。
（2）用混凝剂硫酸亚铁10g/l处理学院旁的水产废水的最小投加量为4ml.最佳投加量为6ml。
七参考文献
（1）伊奇德、王利平、王琼，环境工程实验，华中科技大学出版社；
（2）R.A.科比特主编，环境工程标准手册，科学出版社；
（3）崔玉川、刘振江、张绍怡等编，城市污水厂处理设施设计计算，化学工业出版社 2004；
八实验小结
本次设计性实验仍然是6人小组的团队实验，有了前面设计性实验的经验，此次实验过程比较顺利，中间也没有出现过多的或是大的失误。实验前我们查阅了相关的资料并整理需要的材料设计实验方案，随后编写了正式的实验方案。通过老师的批准后我们计划星期四上午做实验。
实验前，我们将人员分为了俩组，王伟华、我、鄢海正三人前往学校旁边预设的采样点采集水样，其余三人去实验室配置所需的试剂。由于分工明确，实验的准备工作进行得相当的快捷，在共同的合作下，实验有条不紊的进行着，当然实验中也遇到了一些问题，如ph的调试，这是我们遇到的第一个问题，最后通过老师详细的讲解我们掌握了ph计的使用方法；还有就是在搅拌过程中，由于一些原因，矾花形成的过程和现象并没有得到准确的观察。最主要的问题是在测试6号水样浊度的时候，所得结果与预定的相差较大，通过分析实验的过程，我们分析了误差的原因，并重新配置了6号水样，当然实验结果是令人满意的。
通过这次实验，我了解了混凝剂的处理废水的原理，掌握了实验室各种仪器的使用方法、溶液的配制方法。也明白在实验中团队合作是实验成功的基础，只有建立在成功的基础上我们才能让我们学到的知识通过实验得以施展。