水污染控制工程 同济大学课件8.doc

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1、污水的化学处理策一书.化哮盪凝務第二节牛沂法第三节化哮沉注法第四节氧化还原滲污水的化学处理是利用化学反应的作用以去除水中的杂质。处理对象主要是污水中无机的或有机的（难于生物降解的）溶解物质或胶体物质。常用的化学处理方法有化学混凝.中和法.化学沉淀法和氧化还原法。＞混凝原理化学混凝处理的对象主要是水中的微小悬浮物和胶体杂质。1.胶体的稳定性滑动面+-丿叮丁扩散层31+胶核十df-+u由于上述的胶体带电颈象，带相同电胶体所受影响受水分子热运动的撞击，使微粒在水荷的胶粒产生静电斥力，而且f电位越高厂胶粒间的静电斥力越大中作不规则的运动，即“布朗运动”胶粒

2、之间还存在着相互引力一I华引力胶体间的相互斥力不仅与J电位有关，还与胶粒的间距有关，距离越近，斥力越大。而布朗运动的动能不足以将两颗胶粒推进到使范徳华引力发挥作用的距离。因此，胶体微粒不能相互聚结而长期保持稳定的分散状态。水化作用也使胶体不能相互聚结。2.混凝原理由于上述的胶体带电颈象，带相同电胶体所受影响受水分子热运动的撞击，使微粒在水荷的胶粒产生静电斥力，而且f电位越高厂胶粒间的静电斥力越大中作不规则的运动，即“布朗运动”胶粒之间还存在着相互引力一I华引力胶体间的相互斥力不仅与J电位有关，还与胶粒的间距有关，距离越近，斥力越大。而布朗运动的动能

3、不足以将两颗胶粒推进到使范徳华引力发挥作用的距离。因此，胶体微粒不能相互聚结而长期保持稳定的分散状态。水化作用也使胶体不能相互聚结。2.混凝原理(1)压缩双电层作用混凝剂提供大量正离子会涌入胶体扩散层甚至吸附层，使f电位降低。当f电位为零时，称为等电状态。此时胶体间斥力消失，胶粒最易发生聚结。实际上，f电位电位只要降至某一程度而使胶粒间排斥的能量小于胶粒布朗运动的动能时，胶粒就开始产生明显的聚结，这时的彳电位称为临界电位。胶粒因f电位电位降低或消除以至失去稳定性的过程，称为胶体脱稳。脱稳的胶粒相互聚结，称为凝聚。(2)吸附架桥作用由高分子物质吸附架

4、桥作用而使微粒相互粘结的过程。(3)网捕作用沉淀物在自身沉降过程中，能集卷、网捕水中的胶体等微粒，使胶体粘结。以硫酸铝为例讨论混凝过程硫酸铝A12(SO4)318H2O}§T水后，离解出AF+,并结合有6个配位水分子，成为水合铝离子[A1(H2O)6]3+o水合铝离子进一步水解，形成单羟基单核络合物：I[A1(H2O)6]3++H2Oo[A1(OH)(H2O)5]2++h3o+II单羟基单核络合物又进一步水解：•[A1(OH)(H2O)5]2++H2Oo[A1(OH)2(H2O)4]++H3ol[A1(OH)2(H2O)4]++H2O[A1(OH)

5、3(H2O)3]J+h3o+上述反应中，降低水中H+(或H3O+)浓度或提高pH,使反血趋向右方，水合轻基络合物的电荷逐腐降低，最终生成中性氢氧化铝难溶沉淀物。当pHv4时，水解受到抑制，水中存在的主要是［A1(H2O)3］3+o当pH=4~5时，水中有［A1(OH)(H2O)5］2［A1(OH)2(H2O)4】+及少量［A1(OH)3(H2O)3］。当pH=7*时，水中主要是［A1(OH)3(H2O)3］沉淀塑但在某一特定pH时，水解产物还有许多复杂的高聚物和络合物同时共存。因为初步水解产物中的羟基OH•具有桥键性质o在由[Al(H2O)6]3

6、+$e向[A1(OH)3(H2O)3]的中间过程中，羟基可将单核络合物通过桥键缩聚成多核络合物:[A1(H2O)6]3++[A1(OH)(H2O)5]2+分[A1(H2O)5-OH-A1(H2O)5]5++h2o或[A1(H2O)6]3++[A1(OH)(H2O)5]2+<->[Al(OH)(H2O)10]5++H2O两个单羟基络合物通过羟基桥联可缩合成双羟基双核络合物：2[A1(OH)(H2O)3]2+<^[A12(OH)2(H2O)8]4++2H2O从上述反应可以看出，三价铝盐发挥混凝作用的是各种形态的水解聚合物。带有正电的水解聚合物，同时起到

7、压缩双电层的脱稳和吸附架桥的作用。为使硫酸铝达到优异的混凝效果，应尽量使胶体脱稳和吸附架桥作用都得到充分发挥。□□当混凝剂投放水中后，应立即进行剧烈搅拌，使带电聚合物迅速均匀地与全部胶体杂质接触，使胶体脱稳，随后，脱稳胶体在相互凝聚的同时，靠聚合度不断增大的高聚物的吸附架桥作用，形成大的絮凝体，使混凝过程很好完成。二混凝剂和助凝剂1.混凝剂要求混凝剂效果良好忍体健康无害使用方便(1)无机盐类混凝剂I铁盐和铝盐⑵高分子混凝亦1I有机和无机2.助凝剂三、影响混凝效果的主要因素11.水温

8、

9、2.pH

10、13.水中杂质的成分、性质和浓度4.水力条件搅拌加速药

11、剂溶解压缩空气搅拌水泵搅拌四、化学混凝的设备1•混凝剂的配制和投加设备(1)混凝剂的溶液和配制混凝剂在溶解池中进行溶解:机