PAC 烧杯试验是一种用于确定聚合氯化铝(PAC)在水处理中更好投加量和相关条件的实验室试验方法。以下是该试验的一般步骤和注意事项:
试验目的
确定 PAC 在特定水质条件下的更好投加量,以及观察不同投加量下的絮凝效果、沉淀性能等,为实际水处理工艺提供参考依据。
试验仪器和试剂
仪器:多个相同规格的烧杯(一般为 1000mL 或 2000mL)、搅拌器(带有不同转速控制功能)、浊度仪、pH 计、移液管、量筒等。
试剂:PAC 溶液(事先将 PAC 干粉配制成一定浓度的溶液,如 1% 或 5% 等)、水样(取自待处理的水源,如原水或工业废水等,确保水样具有代表性)。
试验步骤
水样准备:将采集的水样充分混合均匀,分别倒入多个干净的烧杯中,每个烧杯中的水样量应相同,记录水样的初始浊度、pH 值等参数。
PAC 投加:使用移液管或量筒,分别向不同的烧杯中加入不同量的 PAC 溶液。投加量从低到高设置多个梯度,例如 0mg/L、5mg/L、10mg/L、15mg/L、20mg/L 等,具体投加量范围可根据水样的性质和初步经验进行调整。
快速搅拌:投加 PAC 后,立即开启搅拌器,以较高的转速(如 200 - 300r/min)快速搅拌 1 - 3 分钟,使 PAC 溶液与水样充分混合均匀,促进絮凝剂与水中的胶体颗粒和杂质发生快速凝聚反应。
慢速搅拌:快速搅拌结束后,将搅拌器转速降低至 50 - 100r/min,进行慢速搅拌 15 - 30 分钟。在慢速搅拌过程中,使已经形成的小絮体逐渐长大,形成较大的絮体,同时观察絮体的形成情况、大小、形状和沉降性能等。
静置沉淀:慢速搅拌结束后,关闭搅拌器,让烧杯中的水样静置沉淀 30 - 60 分钟,使絮体充分沉淀到烧杯底部,观察并记录沉淀过程中上清液的澄清程度、沉淀时间以及沉淀污泥的体积等。
水质检测:沉淀完成后,用移液管或其他合适的工具吸取上清液,检测上清液的浊度、pH 值、化学需氧量(COD)等指标,评估不同 PAC 投加量下的水处理效果。
结果分析与讨论
确定更好投加量:根据上清液的浊度、COD 等指标以及絮体的形成和沉淀情况,绘制投加量与水质指标的关系曲线。,使水质指标达到更好值(如浊度更低、COD 去除率较高等)时的 PAC 投加量即为更好投加量。
观察絮凝效果:观察不同投加量下絮体的形成速度、大小、密实程度以及沉淀性能等。絮体形成快、颗粒大且沉淀性能好的投加量是比较合适的范围。如果絮体细小、松散,不易沉淀,说明 PAC 投加量不足;如果出现大量细小气泡或絮体上浮等异常现象,是投加量过多或水质条件存在其他问题。
分析 pH 值变化:注意观察水样在加入 PAC 前后 pH 值的变化情况。PAC 水解会使水样的 pH 值降低,如果 pH 值下降过多,会影响后续的处理工艺或水质要求,需要考虑是否需要进行 pH 值调节。
注意事项
水样的代表性:试验用水样应具有代表性,能够准确反映实际待处理水的水质特征。如果水样的水质波动较大,应多次取样进行试验,以获得较为准确的结果。
搅拌条件的控制:搅拌速度和时间对试验结果有重要影响。在快速搅拌和慢速搅拌过程中,应严格控制搅拌器的转速和搅拌时间,确保每个烧杯中的搅拌条件一致,以保证试验结果的可比性。
仪器的校准:试验中使用的浊度仪、pH 计等仪器应定期进行校准,以确保测量结果的准确性。同时,在每次试验前,应检查仪器是否正常工作。
操作的规范性:在移取 PAC 溶液、水样以及进行各项检测操作时,应严格按照操作规程进行,避免因操作不当导致试验误差。
安全防护:PAC 具有一定的腐蚀性,在配制溶液和进行试验过程中,应注意佩戴防护手套、护目镜等防护用品,避免皮肤接触和眼睛溅入 PAC 溶液。如果不慎接触到,应立即用大量清水冲洗,并及时就医处理。