《混凝剂与助凝剂》PPT课件

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1、第四节混凝剂与助凝剂(一)混凝剂的分类第四节混凝剂与助凝剂(二)无机混凝剂传统无机混凝剂和无机高分子混凝剂。①铝盐硫酸铝（Al2(SO4)3•18H2O）明矾（K2SO4•Al2(SO4)3•24H2O）由于铝的比重小，在水温低的情况下，絮粒较轻而疏松，处理效果较差。pH有效范围较窄，在5.5-8之间。投加量大。第四节混凝剂与助凝剂(二)无机混凝剂以铝盐为例，介绍混凝的过程：在水中，Al3+以Al(OH)63+的形态存在，发生水解：[Al(H2O)6]3+==[Al(OH)(H2O)5]2++H+[Al(OH)(H2O)5]2+==[A

2、l(OH)2(H2O)4]++H+[Al(OH)2(H2O)4]+==[Al(OH)3(H2O)3]↓+H+（1）pH≤4时，水中以[Al(H2O)6]3+为主；（2）pH4～5时，以[Al(OH)(H2O)5]2+、[Al(OH)2(H2O)4]+及少量的[Al(OH)3(H2O)3]；（3）pH7～8时，水中以[Al(OH)3(H2O)3]为主。（4）pH>9时，水中产生Al(OH)3沉淀。水解过程第四节混凝剂与助凝剂单核络合物通OH-桥键缩聚成单核羟基络合物：[Al(H2O)6]3++[Al(OH)(H2O)5]2++≒[Al2(

3、OH)(H2O)10]5++H2O两个单羟基络合物可缩合成双羟基双核络合物：OH2[Al(OH)(H2O)5]2+=[(H2O)4AlAl(H2O)4]4++2H2OOH生成物[Al2(OH)2(OH)8]4+还可进一步缩合成[Al3(OH)4(H2O)10]5+缩合产物同时也会发生水解反应：[Al3(OH)4(H2O)10]5+≒[Al3(OH)5(H2O)9]4++H+水解与缩聚两种反应交替进行，最终生成聚合度极大的中性氢氧化铝，浓度超过其溶解度时析出氢氧化铝沉淀。铝离子在水中化学反应的全过程第四节混凝剂与助凝剂Al3+在水中的存在

4、状态和pH有关：在pH较低时，高电荷低聚合度的络合物占多数；在pH较高时，低电荷高聚合度的络合物占多数。其中：对于高电荷低聚合度的水解聚合物，主要起到压缩双电层和吸附架桥作用；对于低电荷高聚合度的水解聚合物，主要起到吸附架桥作用和沉淀网捕作用；对于高聚合度的水解沉淀物，以吸附、网捕、卷带作用为主。第四节混凝剂与助凝剂②铁盐三氯化铁（FeCl3•6H2O）硫酸亚铁（FeSO4•7H2O）生成的絮粒在水中的沉淀速度较快；处理浊度高、水温较低的废水，效果比较显著；FeCl3容易吸水潮解，故不易保管；腐蚀性强，对混凝土也产生腐蚀作用；生成Fe(

5、OH)2它的溶解度很大，残留水中的Fe2+会使处理后的水带色，第四节混凝剂与助凝剂③无机高分子混凝剂聚合氯化铝(碱式氯化铝，简称PAC)化学通式为[Al2(OH)nCl6-n]m,式中n≤5，m≤10。制备：以铝灰或含铝矿物作原料，采用酸溶法或碱溶法加工制成的。[参考书：《碱式氯化铝》李润生]A对水质适应性较强，适用pH范围广，5-9之间；B絮凝体形成快，比重大，沉降性好；C投药量低。D碱化度较高，对设备的腐蚀性小，处理后的水pH和碱度下降较小。第四节混凝剂与助凝剂聚合硫酸铁(碱式硫酸铁)(简写PFS)化学通式为[Fe2(OH)n(SO

6、4)3-n/2]m式中n<2,m>10。A适用范围广：pH4-11；低水温，混凝效果稳定；B用量小，絮凝体沉降性能好；CCOD去除率和脱色效果好；D处理后水中铁残留量低，腐蚀性较小。第四节混凝剂与助凝剂(三)有机混凝剂天然高分子混凝剂人工合成高分子混凝剂，水处理中常用阴离子型、阳离子型、非离子型3种高分子混凝剂。(1)天然高分子混凝剂主要有动物胶、淀粉、甲壳素等。特点：电荷密度小，分子量较低，且易发生降解而失去活性。第四节混凝剂与助凝剂(2)人工合成高分子混凝剂①阴离子型：主要含-COOM(M为H+或金属离子)或-SO3H的聚合物，如阴

7、离子聚丙烯酰胺(CPAM)和聚苯乙烯磺酸钠（PSS）等。②阳离子型：主要是含有-NH3+、-NH2+和-N+R4的聚合物，如阳离子聚丙烯酰胺（APAM）等。③非离子型：所含基团未发生反应的聚合物。如非离子型聚丙烯酰胺（NPAM）和聚氧化乙烯(PEO)等。聚丙烯酰胺简称PAM，又称三号混凝剂，PAM的分子结构通式为：PAM是线状水溶性高分子，其分子量在300-1800万。阴离子聚丙烯酰胺(CPAM)阳离子聚丙烯酰胺（APAM）非离子型聚丙烯酰胺（NPAM）两性离子型聚丙烯酰胺（NPAM）-[-CH2-CH-]-n,CONH2第四节混凝剂与

8、助凝剂（3）高分子混凝剂的作用：靠氢键、静电、范德华力的作用对胶粒强烈的吸附作用。高聚合度的线型高分子在溶液中保持适当的伸展形状，从而发挥吸附架桥作用，把许多细小颗粒吸附后，缠结在一起。