一、概述

混凝試驗攪拌機（Jar Tester）是一種水處理專用試驗儀器，主要用于燒杯混凝攪拌試驗，是指導水廠建設及生產管理的基礎設備。該設備模擬水處理運行工藝（自來水凈化或污水處理）中的加藥、反應、絮凝、沉淀全過程-
，廣泛應用于自來水廠、污水處理廠、高等院校及科研院所。

混凝試驗攪拌機一般采用多聯結構，常見的有六聯、四聯和兩聯等型號，又稱混凝試驗攪拌儀、六聯攪拌器、多位攪拌器等。根據使用場景的不同，可分為室內臺式（如六聯系列）和戶外便攜式（如二聯、四聯系列）-。

典型的混凝試驗攪拌機由控制器、主機、攪拌槳、燒杯、加藥裝置、溫度傳感器等部件組成-
。控制器與主機分開設計，使維修更換更加方便。攪拌、加藥和升降功能由三塊獨立電路板控制，維修僅需更換對應電路板即可。

二、工作原理

混凝試驗攪拌機的核心工作原理是模擬水處理工藝中的混合、絮凝和沉淀過程-1。

在實際水處理中，混凝過程通常包含三個階段：

1. 快速混合階段：混凝劑投加到原水中后，需要高強度快速攪拌，使藥劑迅速均勻分散，促使膠體顆粒脫穩。該階段的速度梯度G值通常為500～1000 s?1，停留時間10～60秒。

2. 絮凝反應階段：脫穩后的微小顆粒在慢速攪拌下相互碰撞、聚集，逐漸形成較大的絮凝體（礬花）。該階段G值一般為20～70 s?1，停留時間15～20分鐘。

3. 沉淀階段：停止攪拌，絮凝體在重力作用下自然沉降-。

混凝試驗攪拌機通過程序控制攪拌槳的轉速和時間，在燒杯尺度上復現上述三個階段的流體力學條件-。攪拌槳旋轉產生剪切力，使藥劑均勻分散并促進膠體脫穩絮凝-。

三、核心技術與關鍵參數

3.1 速度梯度（G值）與GT值

速度梯度G值是混凝工藝中最重要的控制參數之一。G值定義為兩相鄰水層間的速度微分量與距離微分量的比值，可間接反映絮凝過程中顆粒的接觸碰撞速率和絮體的成長尺度及其密度-6-。

機械攪拌中G值的計算公式為G = √(P / μ)

其中，P為攪拌功率，μ為水的動力粘度-。更精確的表達式為 G = √(P / μV)，其中V為水體體積-。

攪拌功率P與轉速的三次方成正比-。這意味著轉速的微小偏差會導致G值誤差被顯著放大——若轉速存在±1%的偏差，G值誤差將放大至±3%-。因此，高精度的轉速控制對于獲得可靠的混凝試驗結果至關重要。

GT值則是速度梯度G與水力停留時間T的乘積（GT = G × T），用于綜合表征混凝過程的攪拌強度與持續時間。在實際工程中，混合池的GT值通常為(1～3)×10?，絮凝池的GT值一般為10?～10?。

3.2 轉速控制精度

混凝試驗攪拌機采用高精度步進電機，轉速由電腦芯片輸出數字信號控制-
。典型轉速范圍為10～1000rpm，無級調速，轉速精度達±0.5%-。寬泛的調速范圍可以覆蓋從快速混合到慢速絮凝的整個過程，適應不同藥劑和原水的攪拌需求-。

3.3 程序控制與存儲

先進的混凝試驗攪拌機可存儲多組程序（如12組），每組程序最多可設10段不同轉速，每段運行時間0～99分99秒-。程序編寫和修改十分方便。

運行時，程序號、轉速、時間、溫度、速度梯度G值、GT值等各項參數全屏幕顯示，工作狀態一目了然-9。

3.4 溫度測量

水溫直接影響水的動力粘度，進而影響G值的計算精度。混凝試驗攪拌機一般配備溫度傳感器，可自動測量水樣溫度（0～50℃，精度±1℃）并參與G值、GT值的計算-9-。

四、主要功能特點

4.1 同步運行與獨立運行

現代混凝試驗攪拌機通常支持兩種運行模式：

• 同步運行：所有攪拌頭按同一程序運行，適合進行平行對比試驗

• 獨立運行：可同時運行多個不同程序，便于對比不同攪拌工藝對混凝效果的影響

• 
  

4.2 自動加藥

達到設定轉速后，設備可自動同步向燒杯內加入預先配好的藥液，支持多次多品種自動加藥，保證試驗的同步性-9。

4.3 自動提升

攪拌結束后，攪拌槳自動升離水面，不影響礬花的自然沉降-9。升降采用向后側翻轉的方式，噪聲低、速度快-9。

4.4 照明觀察

設備底部配備照明裝置，便于清晰觀察礬花的形成過程、絮體大小和沉降速度-6。照明裝置的設計應確保不會引起水樣溫度升高-6。

五、典型技術參數

以ZR4-6型六聯臺式混凝試驗攪拌機為例-10-9：

燒杯配置方面，一般標配有機玻璃圓形燒杯（1.0L，Φ11cm，H18cm）或方形燒杯（1.5L，11×11×17cm），均帶塑料取樣閥門-10。

六、應用場景

6.1 水處理藥劑篩選

針對目標水源篩選不同的水處理藥劑（如鋁鹽、鐵鹽，或不同廠家的同類藥劑），通過混凝試驗比較各藥劑的處理效果-1-7。

6.2 投加量確定

選定藥劑品種后，通過設置不同的投加量進行系列試驗，確定該藥劑的最佳投加量-1-7。藥劑投多或投少都會影響處理效果和經濟性。

6.3 藥劑組合優化

研究混凝劑（如聚合氯化鋁PAC）與助凝劑（如聚丙烯酰胺PAM）的不同組合效果-1-7。

6.4 工藝條件優化

通過改變攪拌轉速、時間、分段方式等參數，探索混凝工藝條件-。

試驗結果經分析評估后，可放大應用到實際生產裝置中，起到指導生產的作用-1-7。

七、操作要點與注意事項

1. 攪拌槳安裝：攪拌槳應插入電機軸后回抽約0.5mm，使電機底部和槳頂端保持少許間隙，保證用手可輕松轉動槳-。六個槳距底座的高度應保持一致，誤差不超過1.5mm-。

2. 加藥操作：加藥試管的高度和終止角度需精確調整，確保藥液全部加入燒杯，一滴都不能灑出-。對粘性較大的藥液，建議加藥后用蒸餾水洗滌試管，再將洗水加入燒杯以減少試驗誤差-。

3. 溫度測量：將溫度傳感器放入與試驗水樣相同的水中，設備自動將所測溫度對應的粘度系數引入計算-。

4. 安全注意：攪拌頭在工作時不能升降出入水——葉片在高速旋轉時進入水中可能損壞電路-。

5. 平行性保障：為保證平行試驗結果準確，需確保各攪拌槳離底座高度一致，槳葉與槳桿之間保持松動連接（約30°可活動范圍），攪拌槳位于燒杯正中央-。