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污水净化小实验

作品ID:42182
作者姓名:王妍茜
作者学校:南外河西一附小
作者区域:建邺区

智慧南京·我的科技梦”竞赛活动
王妍茜,建邺区双闸街道,通讯地址:建邺区螺塘路36号升龙天汇二期3幢1607室。指导人:王立文,作者父亲,从事电力环保水处理15年,目前从事环保水处理设计、研发工作,电话13913317755。指导老师:何老师。

                                                           污净化小实验
                                                                  王妍茜
           (南京外国语学校河西初级中学第一附属小学二(4)班,江苏南京,210019)
      摘要:向污水中加入水处理药剂,浑浊的水样很快变澄清、透明,黄色退去,只加入PAC水样变清澈时间较长,同时加入PAC和PAM时,水样生成的沉淀物较大,15分钟变清澈,30分钟完全变清澈。所以,加入合适的水处理药剂,能使污水快速变清澈,满足人们日常生活和工业生产的需求。
     关键词:污水;絮凝沉淀;净化;澄清
    
        在 21 世纪,人类面临着的最严重的资源问题就是缺水。中国的淡水资源占世界的 7%,而中国的人口却占世界的 22%[1],人均供水量只有世界平均水平的四分之一,排名是世界第 110 位。絮凝法是水处理工艺中常见的一道工序,此法能快速有效地降低原水浊度及其他污染物的浓度,因此研究絮凝法成为必然趋势[2]。
      本文通过雨后河水的絮凝净化小实验,观察处理过程和效果,初步了解污水的净化过程、现象和基本原理。

1.实验材料

       2020年8月8日南京降大雨,雨后小区附近的小河水质浑浊,取河水为实验水样。水处理药剂为工业级聚合氯化铝(PAC)固体粉末和工业级聚丙烯酰胺(PAM)固体粉末。PAC为絮凝剂,黄色;PAM为助凝剂,白色。实验室托盘天平称重,用量筒量取水样,一次性透明饮用水杯为实验容器。
2.实验过程
       
将称重好的净水剂配制成溶液,PAC浓度10%,PAM浓度0.1%。取4个一次性水杯,分别加入100ml水样,如图1。#1杯子不加药剂,#2杯子加入PAC溶液5ppm,#3杯子PAM溶液1ppm,#4杯子加入PAC溶液5ppm和,PAM溶液1ppm。随时间变化,4杯水样观察结果如表1所示:
                                                
                                              表1  污水加净水药剂随时间变化现象
时间 #1水样 #2水样 #3水样 #4水样 说明
5分钟 无沉淀 很多沉淀 少量沉淀 大量大块沉淀 图2
15分钟 浑浊,无变化 沉淀沉降,较清澈 有沉淀,浑浊 沉淀沉降,变清澈 图3
30分钟 浑浊,无变化 沉淀沉降,更清澈 有细小沉淀,浑浊 大量沉淀沉降,变清澈 图4
1小时 沉淀沉降,浑浊 沉淀沉降,及少量的悬浮,清澈透明 有细小沉淀,浑浊 沉淀全沉降,清澈透明 图5
12小时 细小颗粒悬浮,浑浊 沉淀全沉降,清澈透明 细小颗粒悬浮,浑浊,黄色变白 沉淀全沉降,清澈透明 图6

3.实验分析

          由表1可以看出,随时间变化,#1水样沉淀效果最差,3#水样沉淀效果差,#2和4#水样絮凝沉淀处理效果很好,其中#4水样沉淀颗粒大,沉降速度快,15分钟就达到很好的处理效果,30分钟候完全清澈;#2水样处理效果也很好,但是1小时后仍有少量细微悬浮物,12小时后处理效果才能达到与#4水样一致的效果,达到完全清澈的时间较长。

4.结论

        向污水中加入水处理药剂,浑浊的水样很快变清澈、透明,黄色退去,只加入PAC时水样变清澈时间较长,向水样中同时加入PAC和PAM,水样生成的沉淀物较大,15分钟变清澈,30分钟完全变清澈;而不加入药剂的水样12小时候仍然浑浊、黄色。所以,加入合适的水处理药剂,能使污水快速变清澈,满足人们日常生活和工业生产的需求。

  
                      图1                                                             图2


  
                              图3                                                          图4


  
                        图5                                                                图6


参考文献:
[1]  黄明.  垃圾焚烧发电厂零排放废水处理系统及信息管理系统[D].重庆大学, 2014,6.
[2] 钟振辉刘晓珊黄洁阳罗曼.絮凝法处理原水的研究进展[J]. 广东化工,2016,7.