化学混凝在水处理中应用

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1、化学混凝在水处理中的应用向水中投加药剂（混凝剂），使水中的微小悬浮物和胶体聚集成沉速较大的颗粒而去除的方法。微小悬浮物：沉速极慢胶体颗粒：不能自然沉淀化学混凝法定义处理对象胶体间的相互斥力不仅与ξ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。胶体所受影响静电斥力：带相同电荷的胶粒产生静电斥力，而且ξ电位越高，胶粒间的静电斥力越大。布朗运动：受水分子热

2、运动的撞击，使微粒在水中作不规则的运动，即“布朗运动”。范徳华引力：胶粒之间还存在着相互引力——范徳华引力。一、混凝原理1、胶体的稳定性因此，胶体的稳定性来自于：动力学稳定指胶粒存在布朗运动而对抗重力的影响，而使其不沉降，长期悬浮于水中。聚集稳定指胶粒带有相同的电荷，存在静电斥力和水化膜的阻碍作用，使得胶体不能相互聚集。Title压缩双电层作用网捕作用原理吸附架桥作用Title未知未知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ξ电位降低。当ξ电位为零时,称为等

3、电状态。此时胶体间斥力消失,胶粒最易发生聚结。实际上，ξ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ξ电位称为临界电位。胶粒因ξ电位的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桥作用而使微粒相互粘结的过程。具有线型结构的高分子物质与胶粒发生吸附，当高分子链一端吸附某一胶粒，在另一端又吸附另一胶粒，形成较大的絮凝体，高分子物质在这里起吸附架桥作用。高分子聚合物胶体物质(3)网

4、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。二、混凝剂和助凝剂1、混凝剂要求效果良好对人体健康无害价廉易得使用方便(1)无机盐类混凝剂铁盐和铝盐(2)高分子混凝剂有机和无机分类铝盐---硫酸铝（Al2(SO4)3·18H2O）、明矾（Al2(SO4)3·K2SO4·24H2O），其中，硫酸铝混凝效果较好，使用方便，对处理后的水质没有不良影响。但水温低时，硫酸铝水解困难，形成的絮凝体较松散，效果不及铁盐。（1）无机盐类混凝剂铁盐---有三氯化铁、硫酸亚铁和硫酸铁等。三氯化铁

5、极易溶解，絮体较为密实、易沉淀，但具有腐蚀性且易潮解。硫酸亚铁解离出Fe2+，使处理后出水带色。a.无机高分子混凝剂：聚合氯化铝(PAC)和聚合硫酸铁(PFS)是目前国内外研制和使用比较广泛的无机高分子混凝剂。PAC可预先制成最优形态，水质适应性强，pH范围广，低温效果亦较好，絮凝体粒大而重，用量较少。PFS由酸洗废液在催化剂作用下制成（变废为宝），比三氯化铁腐蚀性小且混凝效果好。（2）高分子混凝剂高分子混凝剂有无机和有机的两种。聚丙烯酰胺的聚合度可多达2×104~9×104，相应的分子量高达150

6、×104~600×104。b.有机高分子混凝剂有机高分子混凝剂有天然的和人工合成的。这类混凝剂都具有巨大的线性分子。每一大分子有许多链节组成。链节间以共价键结合。我国当前使用较多的是人工合成的聚丙烯酰胺（polyacrylamide,PAM），分子结构为：当单用混凝剂不能取得良好效果时，可投加某些辅助药剂以提高混凝效果，这种辅助药剂称为助凝剂。助凝剂可用以调节或改善混凝的条件，例如当原水的碱度不足时可投加石灰或重碳酸钠等；当采用硫酸亚铁作混凝剂时可加氯气将亚铁Fe2+氧化成三价铁离子Fe3+等。助凝

7、剂也可用以改善絮凝体的结构，利用高分子助凝剂的强烈吸附架桥作用，使细小松散的絮凝体变得粗大而紧密。(1)pH调整剂在原水pH值不符合工艺要求，或在投加混凝剂后pH值发生较大变化时，就需要投加酸性或碱性物质予以调整。常用的pH调整剂有H2SO4、CO2和Ca(OH)2、NaOH、Na2CO3等。2、助凝剂助凝剂主要有以下三类：(2)絮体结构改良剂其作用是加大絮体的粒径、密度和机械强度。这类物质有水玻璃、活性硅酸和粉煤灰、粘土等。前二者主要作为骨架物质来强化低温和低碱度下的絮凝作用；后二者则作为絮体形成

8、核心来加大絮体密度，改善其沉降性能和污泥的脱水性能。(3)氧化剂当原水中的有机物含量较高时，容易形成泡沫，不仅使感观性状恶化，絮凝体也不易沉降。此时，应投加C12、Ca(C1O)2和NaClO等氧化剂来破坏有机物。当用FeSO4作混凝剂时，则常用O2和Cl2将Fe2+氧化为Fe3+，以提高混凝效果。三、影响混凝效果的主要因素1.水温2.pH3.水中杂质的成分、性质和浓度4.混凝剂的种类和用量5.水力条件四、化学混凝在给水处理中的应用一般自来水厂处理工艺流程给水处理常用