熊珍奎 馮龍飛 楊勇 摘要：本文討論了溫度對混凝反應(yīng)的影響，發(fā)現(xiàn)當(dāng)溫度上升時，混凝效果更好，即相同量的混凝劑導(dǎo)致的剩余濁度更低，但當(dāng)溫度升到一定數(shù)值時，有的原水剩余濁度繼續(xù)降低，有的則反而升高。在溫度為20℃時，混凝效果最好。
關(guān)鍵詞：溫度 剩余濁度 混凝反應(yīng) 經(jīng)過混凝反應(yīng)形成的礬花同諸多因素有關(guān)，其中水溫是最重要的，它既影響化學(xué)反應(yīng)，也影響水的粘度，所以也就影響了顆粒在水中的運動速度，影響礬花的形成和結(jié)大。
混凝反應(yīng)速率和沉降速度與水溫也有密切關(guān)系[1]，其規(guī)律為反應(yīng)速度和微粒沉降速度同水溫成正比關(guān)系，實驗表明溫度每升高攝氏十度，反應(yīng)速率要增高１倍到２倍，而最佳混凝溫度為10℃，在混凝反應(yīng)中，溫度增高有利于混凝反應(yīng)的發(fā)生。
此外［2］，水溫對水解反應(yīng)有明顯的影響。 1 儀器、試劑 1.1 試劑
華光硫酸鋁（液體，含量5%），配制成1%（重量百分比）
1.2 儀器
上海華水牌DC-506型臺式六聯(lián)攪拌儀
美國HACH-2100N濁度儀
日本HA-120M天平
上海浦東躍欣產(chǎn)6402-電子繼電器
上海標(biāo)水模型廠產(chǎn)6511-電動攪拌機(jī)調(diào)速器
鎮(zhèn)江京口儀器廠產(chǎn)電接點玻璃水銀溫度計
江蘇金壇江南儀器廠產(chǎn)HH恒溫水浴鍋
1.3 其它
攪拌時的轉(zhuǎn)速與攪拌時間設(shè)置：300r/min 1min，90r/min 10min
沉淀時間：30min 2 實驗 2.1 實驗裝置
將兩個HH恒溫水浴鍋連接在一起，盡量保持底部在同一水平面上，兩個水浴鍋用虹吸管相通，以保持水面一致，將DC-506型六聯(lián)攪拌儀放入兩個水浴鍋中，在攪拌儀的兩個腳上放兩片大小合適的較硬的物體，以防止水浴鍋被壓塌。只能使用六聯(lián)攪拌儀中的五個攪拌棒。實驗時將裝好原水的杯子放到已設(shè)定溫度的水浴鍋中操作即可。
2.2 實驗結(jié)果
本實驗對寧波自來水總公司下屬三個最大的水廠：江東水廠、南郊水廠、梅林水廠原水進(jìn)行了溫度實驗，實驗結(jié)果如下。
2.2.1 江東水廠原水： 表1-1 原水濁度：20.9NTU 表1-2* 加入量
（ml） | 溫度
（℃） | 剩余濁度
（NTU） | | | 加入量
（ml） | 溫度
（℃） | 剩余濁度
（NTU） | | 1.0 | 5.6 | 20.8 | 1.0 | 15.1 | 20.0 | | 2.0 | 5.6 | 21.2 | 2.0 | 14.6 | 19.4 | | 3.0 | 5.6 | 16.0 | 3.0 | 15.2 | 12.8 | | 4.0 | 5.6 | 9.15 | 4.0 | 14.9 | 6.47 | | 5.0 | 5.6 | 4.95 | 5.0 | 14.8 | 3.60 | 表1-3* 表1-4*加入量
（ml） | 溫度（℃） | 剩余濁度
（NTU） | | | 加入量
（ml） | 溫度
（℃） | 剩余濁度
（NTU） | | 1.0 | 19.9 | 19.9 | 1.0 | 25.6 | 16.9 | | 2.0 | 19.4 | 19.2 | 2.0 | 25.7 | 16.9 | | 3.0 | 20.1 | 11.5 | 3.0 | 25.6 | 10.1 | | 4.0 | 19.7 | 5.62 | 4.0 | 25.2 | 4.00 | | 5.0 | 20.2 | 2.34 | 5.0 | 25.4 | 2.02 | 表1-5* 表1-6* 加入量
（ml） | 溫度
（℃） | 剩余濁度
（NTU） | | | 加入量
（ml） | 溫度
（℃） | 剩余濁度
（NTU） | | 1.0 | 30.4 | 19.0 | 1.0 | 34.8 | 17.7 | | 2.0 | 30.7 | 16.7 | 2.0 | 35.1 | 16.2 | | 3.0 | 30.6 | 8.50 | 3.0 | 35.1 | 11.3 | | 4.0 | 30.4 | 4.12 | 4.0 | 34.6 | 5.05 | | 5.0 | 30.4 | 1.68 | 5.0 | 34.7 | 2.45 | * 該實驗所用原水同表1-1
表2-1 原水濁度：27.1NTU 表2-2** 加入量
（ml） | 溫度
（℃） | 剩余濁度
（NTU） | | | 加入量
（ml） | 溫度
（℃） | 剩余濁度（NTU） | | 5.0 | 9.5 | 3.75 | 5.0 | 16.2 | 3.06 | | 6.0 | 9.5 | 2.20 | 6.0 | 15.9 | 2.00 | | 7.0 | 9.5 | 1.61 | 7.0 | 16.0 | 1.24 | | 8.0 | 9.5 | 1.36 | 8.0 | 16.1 | 1.11 | | 9.0 | 9.5 | 1.15 | 9.0 | 16.2 | 0.85 | 表2-3** 表2-4**加入量
（ml） | 溫度
（℃） | 剩余濁度
（NTU） | | | 加入量（ml） | 溫度
（℃） | 剩余濁度
（NTU） | | 5.0 | 20.5 | 2.05 | 5.0 | 24.5 | 1.87 | | 6.0 | 20.0 | 1.56 | 6.0 | 24.7 | 1.18 | | 7.0 | 20.4 | 1.13 | 7.0 | 24.8 | 1.02 | | 8.0 | 20.8 | 0.68 | 8.0 | 24.2 | 0.66 | | 9.0 | 21.5 | 0.62 | 9.0 | 24.1 | 0.60 | 表2-5* 表2-6* | 加入量（ml） | 溫度（℃） | 剩余濁度（NTU） | | | 加入量（ml） | 溫度（℃） | 剩余濁度（NTU） | | 5.0 | 30.5 | 1.74 | 5.0 | 35.0 | 1.80 | | 6.0 | 30.5 | 1.06 | 6.0 | 35.1 | 1.19 | | 7.0 | 30.1 | 0.86 | 7.0 | 35.1 | 1.09 | | 8.0 | 30.6 | 0.63 | 8.0 | 35.0 | 0.77 | | 9.0 | 30.2 | 0.46 | 9.0 | 35.0 | 0.75 | ** 該實驗所用原水同表2-1
2.2.2 南郊水廠原水 表3-1 原水濁度：5.35NTU 表3-2***加入量
（ml） | 溫度
（℃） | 剩余濁度
（NTU） | | | 加入量
（ml） | 溫度
（℃） | 剩余濁度
（NTU） | | 1.0 | 11.2 | 4.67 | 1.0 | 15.6 | 4.71 | | 2.0 | 11.2 | 4.06 | 2.0 | 15.0 | 3.93 | | 3.0 | 11.2 | 1.80 | 3.0 | 15.5 | 0.98 | | 4.0 | 11.2 | 0.91 | 4.0 | 15.2 | 0.80 | | 5.0 | 11.2 | 0.78 | 5.0 | 15.2 | 0.60 | 表3-3*** 表3-4***加入量
（ml） | 溫度
（℃） | 剩余濁度
（NTU） | | | 加入量
（ml） | 溫度
（℃） | 剩余濁度
（NTU） | | 1.0 | 21.4 | 4.54 | 1.0 | 24.9 | 5.12 | | 2.0 | 21.5 | 3.76 | 2.0 | 25.1 | 3.88 | | 3.0 | 21.5 | 0.64 | 3.0 | 24.9 | 0.59 | | 4.0 | 21.5 | 0.39 | 4.0 | 25.1 | 0.35 | | 5.0 | 21.5 | 0.35 | 5.0 | 25.1 | 0.33 | 表3-5*** 表3-6*** 加入量
（ml） | 溫度
（℃） | 剩余濁度
（NTU） | | | 加入量
（ml） | 溫度
（℃） | 剩余濁度
（NTU） | | 1.0 | 30.2 | 4.17 | 1.0 | 35.0 | 4.17 | | 2.0 | 30.2 | 4.24 | 2.0 | 35.2 | 4.71 | | 3.0 | 30.3 | 0.58 | 3.0 | 35.0 | 0.52 | | 4.0 | 30.3 | 0.34 | 4.0 | 34.9 | 0.35 | | 5.0 | 30.5 | 0.32 | 5.0 | 34.9 | 0.27 | *** 該實驗所用原水同表3-1
2.2.3 梅林水廠原水 表4-1 原水濁度：12.3NTU 表4-2# 加入量
（ml） | 溫度
（℃） | 剩余濁度
（NTU） | | | 加入量
（ml） | 溫度
（℃） | 剩余濁度
（NTU） | | 1.0 | 10.5 | 11.8 | 1.0 | 14.9 | 11.7 | | 2.0 | 10.5 | 11.6 | 2.0 | 14.9 | 10.6 | | 3.0 | 10.5 | 4.28 | 3.0 | 14.9 | 3.80 | | 4.0 | 10.5 | 1.65 | 4.0 | 14.8 | 1.50 | | 5.0 | 10.5 | 1.49 | 5.0 | 14.8 | 1.16 | 表4-3# 表4-4# 加入量
（ml） | 溫度
（℃） | 剩余濁度
（NTU） | | | 加入量
（ml） | 溫度
（℃） | 剩余濁度
（NTU） | | 1.0 | 21.7 | 11.1 | 1.0 | 25.6 | 10.7 | | 2.0 | 21.4 | 9.70 | 2.0 | 25.5 | 9.25 | | 3.0 | 21.5 | 2.96 | 3.0 | 25.5 | 2.32 | | 4.0 | 21.5 | 1.30 | 4.0 | 25.7 | 1.20 | | 5.0 | 21.4 | 0.84 | 5.0 | 25.5 | 0.78 | 表4-5# 表4-6# 加入量
（ml） | 溫度
（℃） | 剩余濁度
（NTU） | | | 加入量
（ml） | 溫度
（℃） | 剩余濁度
（NTU） | | 1.0 | 30.0 | 15.3 | 1.0 | 35.1 | 13.9 | | 2.0 | 31.2 | 9.09 | 2.0 | 34.6 | 10.1 | | 3.0 | 30.6 | 2.05 | 3.0 | 35.1 | 3.45 | | 4.0 | 30.8 | 1.10 | 4.0 | 34.9 | 1.44 | | 5.0 | 31.0 | 0.54 | 5.0 | 34.9 | 0.97 | # 該實驗所用原水同表4-1
3 結(jié)果與討論 溫度對混凝反應(yīng)的影響是顯而易見的，因為所有的物理化學(xué)反應(yīng)都是能量吸放的過程，溫度大小對于反應(yīng)進(jìn)行的程度，甚至于反應(yīng)的方向都有很大的影響。
1 從表1-1到表1-6、３-1到3-6、4-1到4-6可得，對于江東水廠、南郊水廠、梅林水廠而言，當(dāng)混凝劑的加入量較低（例如，加入量為1ml）時，剩余濁度與溫度的關(guān)系毫無規(guī)律可言，當(dāng)溫度上升時，相同混凝劑加入量的剩余濁度或大或小，這說明在低的混凝劑加入量時，有比溫度更重要的因素在對混凝反應(yīng)起作用，又因為攪拌時間、攪拌轉(zhuǎn)速及攪拌設(shè)備等外設(shè)條件基本可保持一致，因而引起這種結(jié)果的只能是混凝反應(yīng)本身，也就是說，它是混凝反應(yīng)的性質(zhì)之一，在實驗中我們發(fā)現(xiàn)，對于任何原水，總有一個最低量，在小于這個量時，剩余濁度與溫度的關(guān)系將是雜亂無章的，這是一個普遍的規(guī)律。
2 當(dāng)混凝劑加入量大于某一數(shù)值（加入量大于3ml）時，剩余濁度與溫度呈現(xiàn)出明顯的規(guī)律，即相同的混凝劑加入量隨著溫度的升高其剩余濁度逐漸降低，但當(dāng)溫度升高到一定程度時（大約30℃）以后，三個水廠表現(xiàn)出了各自不同的規(guī)律，江東水廠和梅林水廠原水的剩余濁度在溫度進(jìn)一步上升時反而升高，即有反轉(zhuǎn)點存在，南郊水廠的剩余濁度在實驗溫度范圍內(nèi)則僅單調(diào)下降，不存在反彈的現(xiàn)象（見表3-1到3-6），其剩余濁度隨溫度升高繼續(xù)降低。出現(xiàn)這種現(xiàn)象是由于三水廠所使用的原水的不同，江東水廠和梅林水廠使用的均為河網(wǎng)水，水質(zhì)污染比較嚴(yán)重，水質(zhì)較差，水中各種指標(biāo)如濁度、PH、堿度、氨性氮等都比較高，南郊水廠使用的為水庫水，水中各種指標(biāo)如濁度、PH、堿度、氨性氮等都很低。通俗地說，就是江東水廠、梅林水廠較“臟”，南郊水廠較“干凈”。  
3 溫度的升高值和剩余濁度的減少值之間并沒有很確定的定量關(guān)系，大約是溫度升高20℃，混凝效果大約好1.5倍，不會超過2倍。
4 在不同的溫區(qū)范圍，升高大約相同的溫度，剩余濁度的減小值是不同的（見圖1、圖2、圖3），從圖中可見，在溫度約為20℃時（即溫度從15℃升高到20℃時），剩余濁度的減小值最大，表明此時混凝反應(yīng)效果最好，當(dāng)高于此溫度時，混凝效果的減小值則逐漸變小，而低于此溫度的混凝效果也較差，這個結(jié)果對于三個不同的水廠來說都是一樣的，同一水廠不同的混凝劑加入量時也有相同的變化趨勢。
注意點：實驗時應(yīng)盡量保持條件一致，不大的變化將會給結(jié)果帶來比較大的偏差 參考文獻(xiàn)
[1] 吳正淮 中國給水排水 1989 Vol.5 No.5
[2] 倉玉兵 袁連生 等 給水技術(shù) 1997年第1期
熊珍奎，寧波市自來水總公司工程師。寧波市甬港南路180號(315040)
電話：86-0574-7396774；傳真：86-0574-7396881。 | 
