混凝处理技术ppt课件.ppt

《混凝处理技术ppt课件.ppt》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、水处理工程第二讲混凝原理和工艺混凝工艺内容提要概述胶体的特性混凝剂与助凝剂混凝影响因素混凝原理内容提要第一节概述废水中的大颗粒可以通过重力沉淀法去除，但微小粒径的悬浮物和胶体能在水中长期保持分散悬浮状态，即使静置数十个小时也不会自然沉降。混凝所处理的对象，主要是水和废水中的微小悬浮物和胶体杂质。混凝的作用混凝定义天然水中的胶体混凝的应用混凝的特点废水类型真溶液胶体悬浮液分散相粒度0.1~1nm1~100nm>100nm去除方法混凝处理混凝、沉淀/过滤第一节概述凝聚(coagulation)：投加混凝剂后水中的胶体失去稳定性，胶体颗粒互相凝聚，结果形成众多的“小矾花”。絮凝(

2、flocculation)：凝聚过程中形成的“小矾花”通过吸附、卷带、架桥等作用，形成颗粒较大絮凝体的过程。混凝：是凝聚、絮凝两各过程的总称。是水中胶体粒子及微小悬浮物的聚集过程。这一过程涉及三方面的问题：1）水中胶体粒子的性质2）混凝剂在水中的水解物种3）胶体粒子与混凝剂之间的相互作用混凝的作用混凝定义天然水中的胶体混凝的应用混凝的特点第一节概述通常是负电荷胶体，如粘土、细菌、病毒、藻类、腐殖质等。给水处理：混凝+沉淀，微絮凝+过滤废水处理：优点：设备简单，操作方便；便于间歇运行，效果好。缺点：运行费用高；沉渣量大，处置困难。混凝的作用混凝定义天然水中的胶体混凝的应用混凝

3、的特点第二节胶体的特性(一)光学特性：指胶体在水溶液中能引起光的反射。(二)布朗运动:胶体为常见的分散体系之一。(三)表面特性：分散体系的分散度越大，胶体颗粒的比表面积越大，具有的表面自由能越大，使胶体可以产生特殊的吸附能力和溶解现象。(四)动电现象（电泳现象）：胶体具有带电性，在电场力作用下，胶体微粒向一个电极方向移动的现象。胶体的基本特性胶体的结构双电层理论胶体的稳定性胶体的类型第二节胶体的特性胶核胶粒胶团吸附层扩散层胶体的基本特性胶体的结构双电层理论胶体的稳定性胶体的类型第二节胶体的特性胶体粒子的结构及其电位分布胶体在水中的运动和受力分析问题：胶体在水中不能聚结的原因

4、？胶体的基本特性胶体的结构双电层理论胶体的稳定性胶体的类型第二节胶体的特性（一）定义：胶体的稳定性，指胶体粒子在水中长期保持分散悬浮状态的特性。（二）胶体的稳定性（1）动力学稳定：是指颗粒布朗运动对抗重力影响的能力。粒子越小，动力学稳定性越高。（2）聚集稳定性：指胶体粒子间不能相互聚集的特性。胶体粒子小，比表面积大，故表面能大，在布朗运动作用下，有自发地相互聚集的倾向，但由于粒子表面同性电荷的排斥力作用或水化膜的阻碍使这种自发聚集不能发生。（三）影响胶体稳定性的因素胶体双电层结构ξ电位排斥能峰胶体的基本特性胶体的结构双电层理论胶体的稳定性胶体的类型第二节胶体的特性疏水性胶体

5、（憎水性胶体）亲水性胶体胶体的基本特性胶体的结构双电层理论胶体的稳定性胶体的类型吸附层中的离子直接与胶核接触，水分子不能直接接触胶核。如氢氧化铝、二氧化硅在水中形成的胶体。胶核表面存在某些极性基团和水分子亲和力很大，使水分子直接吸附到胶核表面而形成一层水化膜的胶体。第三节混凝原理化学混凝的机理至今仍未完全清楚，因为它涉及的因素很多。从机理上解释主要有四种，压缩双电层、电性中和、吸附架桥、网捕或卷扫。在实际的水处理中，这四种机理往往同时或交叉发挥作用，只是依条件的不同而以其中的某一种起主导作用。压缩双电层电性中和吸附架桥网捕或卷扫第三节混凝原理由胶体粒子的双电层结构可知，反离

6、子的浓度在胶粒表面最大，并沿着胶粒表面向外扩散，与距离呈递减分布，最终与溶液中的离子浓度相等。当向溶液中投加电解质，使溶液中离子浓度增高，则扩散层的厚度将减小。该过程的实质是加入的反离子与扩散层原有的反离子之间的静电斥力把原有部分反离子挤压到吸附层中，从而使扩散层厚度减小。DLVO理论Schulze—Hardy法则压缩双电层电性中和吸附架桥网捕或卷扫DLVO理论由于扩散层厚度的减小，ξ电位相应降低，胶粒间的相互排斥力也减少。由于扩散层减薄，颗粒相撞时的距离减少，相互间的吸引力变大。颗粒间排斥力与吸引力的合力由斥力为主变为以引力为主，颗粒就能相互凝聚。两个胶粒能否相互凝聚，取

7、决于二者的总势能。第三节混凝原理第三节混凝原理DLVO理论根据DLVO理论，要使胶粒通过布朗运动相互碰撞聚集，需要降低其排斥势能，即降低或消除胶粒的ξ电位，在水中投加电解质即可达到此目的。对于水中的负电荷胶体，投入的电解质——混凝剂应是正电荷或聚合离子，其作用是压缩胶体双电层——保持胶体电性中和所要求的扩散层厚度。Schulze—Hardy法则浓度相同的电解质破坏胶体稳定性的效力随离子价数的增加而加大（高价电解质压缩胶体双电层的效果远比低价电解质有效）。再稳现象：原因？压缩双电层电性中和吸附架桥网捕或卷扫第三节混凝