工业用水的预处理1

《工业用水的预处理1》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第二章工业用水的预处理序言第一节混凝第二节沉淀与澄清第三节过滤第四节气浮第五节消毒第六节吸附第七节除铁和锰第八节沉淀序言1.预处理的任务2.污染粒子尺寸和处理技术3.原水预处理的水质要求1.预处理的任务预处理是指进入离子交换装置或膜法脱盐装置前的处理过程。包括凝聚、澄清、过滤、消毒等技术。主要任务：（1）去除悬浮物、胶体物和有机物；（2）降低生物物质，如浮游生物、藻类和细菌；（3）去除重金属，如铁、锰；（4）为减少除盐设备的负担，去除钙镁硬度和重碳酸盐。2.污染粒子尺寸和处理技术悬浮杂质包括泥砂、虫类、原生生物、藻类、细菌病毒、高分子有机物等；粒径在0.1mm以

2、上的泥砂颗粒，沉积速率在7.5mm/s以上时可靠自然沉淀把其除去；当粒径为0.01mm时，沉积速率为0.075mm/s，用自然沉降法就不经济了；粒径在0.001～1mm时的胶体溶液，必须用混凝技术。3.原水预处理的水质要求（1）各种脱盐装置都有不同的预处理要求，应根据这些要求选择合理的预处理系统。例如：凝胶型树脂，正流再生床要求悬浮物小于5ppm，浮床要求小于1ppm,游离氯小于0.1ppm；反渗透（中空纤维式）要求浊度小于0.3。（2）预处理水质超标时，脱盐装置就不能正常运行。例如：浮床进水浊度高时，会造成压差增大，再生比耗高；电渗析进口水浊度高时，压差增大，

3、产水量降低，耗电量增大，检修周期变短；高分子有机物会使凝胶型阴离子交换树脂污染，造成吸收SiO2能力降低，正洗水量变大；铁、锰等金属会使树脂中毒，造成再生比耗变大；微生物类会影响混凝效果，使滤池滤层结块，滤层不易洗净，影响出水浊度。第一节混凝混凝——即是通过投加化学药剂来破坏胶体和悬浮物在水中形成的稳定体系，使其聚集为具有明显沉降性能的絮凝体，然后用重力沉降法予以分离。混凝过程包括凝聚和絮凝两个步骤，统称为混凝。凝聚是指使胶体脱稳并聚集成微絮粒的过程；絮凝是指微絮粒通过吸附、卷带和桥连而成长为更大的絮体的过程。一、胶体的稳定性和结构1．胶体的稳定性水中的同种胶体

4、微粒带有同号电荷，在静电斥力的作用下，不易相互聚集，具有一定的稳定性。2．胶体的结构胶核：由数十个至数千个不溶于水的分散相物质分子组成的。胶粒的电位离子：胶核的表面上选择性地吸附了—层带同号电荷的离子；其来源于胶核表层分子电离，或胶核从水中吸附来的。决定了胶粒的带电符号和电荷多少，构成双电层的内层。反离子：电位离子层通过静电作用而吸引的水中相反电荷的离子，构成双电层的外层。反离子吸附层：反离子与电位离子之间。当胶核运动时，它也随着一起运动。构成胶团的固定层。反离子扩散层：固定层以外。电位离子对其引力较弱，不随胶核一起运动，并有向水中扩散的趋势。胶粒：固定层和扩散

5、层之间的交接面称为滑动面，滑动面以内的部分称为胶粒。胶团：胶粒与扩散层一起构成了电中性的胶团。胶体的电动电位（ξ电位）：当胶粒运动时，扩散层中的大部分反离子就会脱离胶团，向溶液主体扩散。其结果必然使胶粒产生剩余电荷，使胶粒与扩散层之间形成一个电位差，其可反映胶粒带电的多少，衡量胶体稳定性的大小。ξ愈高，稳定性愈高。总电位（Ψ电位）：胶核表面的电位离子与溶液主体之间的电位差。Ψ电位一定时，扩散层愈厚，ξ愈高。二、混凝机理吸附电中和吸附架桥作用卷扫作用（网捕作用）压缩双电层吸附电中和胶体表面对异号离子、异号胶粒或链状高分子带异号电荷的部位有强烈的吸附作用。由于这种吸

6、附作用中和了它的部分或全部电荷，减少了静电斥力，因而容易与其它颗粒接近而相互吸附。压缩双电层对扩散层有直接压缩作用把一部分反离子压缩到吸附层使电动电位降低高价离子进入扩散或吸附层置换出低价离子使双电层中离子数降低吸附架桥作用若药剂是能吸附胶粒的链状高分子聚合物，或者两个同号胶粒吸附在同一个高分子链上，胶粒间就能连结、团聚成絮体而被除去。卷扫作用（网捕作用）若药剂含金属离子，由于金属离子的水解和聚合，会以水中的胶粒为晶核形成胶体状沉淀物，在这种沉淀物从水中析出的过程中，会吸附和网捕胶粒而共同沉降下来。三影响混凝的因素水温水的pH、碱度水质水温无机混凝剂溶于水时是吸

7、热反应，水温低时不利于混凝剂的水解。水温低时，水的黏度大，胶粒的布朗运动强度减弱，彼此间碰撞机会减少，不易凝聚；且水流阻力增大，使絮凝体的形成长大受到阻碍，从而影响混凝效果。pH和碱度无机盐混凝剂对水的pH值都有一定的要求。如，铝盐：5.5～8.5；铁盐：pH＞8.5碱度对pH有缓冲作用，以保证铝、铁盐在水解时不会引起pH大幅度变化而混凝效果下降。水质当水的浊度较低，颗粒细小而均一，投加的混凝剂又少，仅靠混凝剂与悬浮微粒之间相互接触，很难达到预期目的，需加大用量。当水中浊度较高时，用量要控制适当，防止过量而引起胶粒再稳。对高浊度水，混凝剂主要起吸附架桥作用，用量

8、随浊度的增加而增大。水中