摘要：本文讨论了温度对混凝反应的影响，发现当温度上升时，混凝效果更好，即相同量的混凝剂导致的剩余浊度更低，但当温度升到一定数值时，有的原水剩余浊度继续降低，有的则反而升高。在温度为20℃时，混凝效果最好。
关键词：温度 剩余浊度 混凝反应
经过混凝反应形成的矾花同诸多因素有关，其中水温是最重要的，它既影响化学反应，也影响水的粘度，所以也就影响了颗粒在水中的运动速度，影响矾花的形成和结大。
混凝反应速率和沉降速度与水温也有密切关系[1]，其规律为反应速度和微粒沉降速度同水温成正比关系，实验表明温度每升高摄氏十度，反应速率要增高１倍到２倍，而最佳混凝温度为10℃，在混凝反应中，温度增高有利于混凝反应的发生。
此外［2］，水温对水解反应有明显的影响。
1 仪器、试剂
1.1 试剂
华光硫酸铝（液体，含量5%），配制成1%（重量百分比）
1.2 仪器
上海华水牌DC-506型台式六联搅拌仪
美国HACH-2100N浊度仪
日本HA-120M天平
上海浦东跃欣产6402-电子继电器
上海标水模型厂产6511-电动调速器
镇江京口仪器厂产电接点玻璃水银温度计
江苏金坛江南仪器厂产HH恒温水浴锅
1.3 其它
搅拌时的转速与搅拌时间设置：300r/min 1min，90r/min 10min
沉淀时间：30min
2 实验
2.1 实验装置
将两个HH恒温水浴锅连接在一起，尽量保持底部在同一水平面上，两个水浴锅用虹吸管相通，以保持水面一致，将DC-506型六联搅拌仪放入两个水浴锅中，在搅拌仪的两个脚上放两片大小合适的较硬的物体，以防止水浴锅被压塌。只能使用六联搅拌仪中的五个搅拌棒。实验时将装好原水的杯子放到已设定温度的水浴锅中操作即可。
2.2 实验结果
本实验对宁波自来水总公司下属三个最大的水厂：江东水厂、南郊水厂、梅林水厂原水进行了温度实验，实验结果如下。
2.2.1 江东水厂原水：
| 加入量 （ml） |
温度 （℃） |
剩余浊度 （NTU） |
加入量 （ml） |
温度 （℃） |
剩余浊度 （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 |
| 加入量 （ml） |
温度（℃） | 剩余浊度 （NTU） |
加入量 （ml） |
温度 （℃） |
剩余浊度 （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 |
| 加入量 （ml） |
温度 （℃） |
剩余浊度 （NTU） |
加入量 （ml） |
温度 （℃） |
剩余浊度 （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 |
* 该实验所用原水同表1-1
| 加入量 （ml） |
温度 （℃） |
剩余浊度 （NTU） |
加入量 （ml） |
温度 （℃） |
剩余浊度（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 |
| 加入量 （ml） |
温度 （℃） |
剩余浊度 （NTU） |
加入量（ml） | 温度 （℃） |
剩余浊度 （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 |
| 加入量（ml） | 温度（℃） | 剩余浊度（NTU） | 加入量（ml） | 温度（℃） | 剩余浊度（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 |
** 该实验所用原水同表2-1
2.2.2 南郊水厂原水
| 加入量 （ml） |
温度 （℃） |
剩余浊度 （NTU） |
加入量 （ml） |
温度 （℃） |
剩余浊度 （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 |
| 加入量 （ml） |
温度 （℃） |
剩余浊度 （NTU） |
加入量 （ml） |
温度 （℃） |
剩余浊度 （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 |
| 加入量 （ml） |
温度 （℃） |
剩余浊度 （NTU） |
加入量 （ml） |
温度 （℃） |
剩余浊度 （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 |
*** 该实验所用原水同表3-1
2.2.3 梅林水厂原水
| 加入量 （ml） |
温度 （℃） |
剩余浊度 （NTU） |
加入量 （ml） |
温度 （℃） |
剩余浊度 （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 |
| 加入量 （ml） |
温度 （℃） |
剩余浊度 （NTU） |
加入量 （ml） |
温度 （℃） |
剩余浊度 （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 |
| 加入量 （ml） |
温度 （℃） |
剩余浊度 （NTU） |
加入量 （ml） |
温度 （℃） |
剩余浊度 （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 |
# 该实验所用原水同表4-1
3 结果与讨论
温度对混凝反应的影响是显而易见的，因为所有的物理化学反应都是能量吸放的过程，温度大小对于反应进行的程度，甚至于反应的方向都有很大的影响。
1 从表1-1到表1-6、３-1到3-6、4-1到4-6可得，对于江东水厂、南郊水厂、梅林水厂而言，当的加入量较低（例如，加入量为1ml）时，剩余浊度与温度的关系毫无规律可言，当温度上升时，相同加入量的剩余浊度或大或小，这说明在低的加入量时，有比温度更重要的因素在对混凝反应起作用，又因为搅拌时间、搅拌转速及搅拌设备等外设条件基本可保持一致，因而引起这种结果的只能是混凝反应本身，也就是说，它是混凝反应的性质之一，在实验中我们发现，对于任何原水，总有一个最低量，在小于这个量时，剩余浊度与温度的关系将是杂乱无章的，这是一个普遍的规律。
2 当加入量大于某一数值（加入量大于3ml）时，剩余浊度与温度呈现出明显的规律，即相同的加入量随着温度的升高其剩余浊度逐渐降低，但当温度升高到一定程度时（大约30℃）以后，三个水厂表现出了各自不同的规律，江东水厂和梅林水厂原水的剩余浊度在温度进一步上升时反而升高，即有反转点存在，南郊水厂的剩余浊度在实验温度范围内则仅单调下降，不存在反弹的现象（见表3-1到3-6），其剩余浊度随温度升高继续降低。出现这种现象是由于三水厂所使用的原水的不同，江东水厂和梅林水厂使用的均为河网水，水质污染比较严重，水质较差，水中各种指标如浊度、PH、碱度、氨性氮等都比较高，南郊水厂使用的为水库水，水中各种指标如浊度、PH、碱度、氨性氮等都很低。通俗地说，就是江东水厂、梅林水厂较“脏”，南郊水厂较“干净”。
3 温度的升高值和剩余浊度的减少值之间并没有很确定的定量关系，大约是温度升高20℃，混凝效果大约好1.5倍，不会超过2倍。
4 在不同的温区范围，升高大约相同的温度，剩余浊度的减小值是不同的（见图1、图2、图3），从图中可见，在温度约为20℃时（即温度从15℃升高到20℃时），剩余浊度的减小值最大，表明此时混凝反应效果最好，当高于此温度时，混凝效果的减小值则逐渐变小，而低于此温度的混凝效果也较差，这个结果对于三个不同的水厂来说都是一样的，同一水厂不同的加入量时也有相同的变化趋势。
注意点：实验时应尽量保持条件一致，不大的变化将会给结果带来比较大的偏差
参考文献
[1] 吴正淮 中国给水排水 1989 Vol.5 No.5
[2] 仓玉兵 袁连生 等 给水技术 1997年第1期