胶体的特性与结构第二节.ppt
第三章第三章 混混 凝凝 第一节第一节 胶体的特性与结构胶体的特性与结构 returnreturn电位离子反离子扩散层扩散层胶团边界胶团边界滑动面滑动面胶粒胶粒吸附层吸附层胶核胶核电位电位电位电位rrEmaxEa0c (a)ErEa吸引势能EA排斥势能ER间距x图 3-2 相互作用势能与颗粒距离关系 （a)双电层重叠；(b)势能变化曲线第二节第二节 胶体的脱稳与凝聚胶体的脱稳与凝聚return 胶粒表面对异号离子、异号胶粒、链状离子或分子带异号电荷的部位有强烈的吸附作用，由于这种吸附作用中和了电位离子所带电荷，减少厂静电斥力，降低下电位，使胶体的脱稳和凝聚易于发生。此时静电引力常是这些作用的主要方面。上面提到的三价铝盐或铁盐混凝剂投量过多，凝聚效果反而下降的现象，可以用本机理解释。因为胶粒吸附了过多的反离子，使原来的电荷变号，排斥力变大，从而发生了再稳现象。吸附架桥作用主要是指链状高分子聚合物在静电引力、范德华力和氢键力等作用下，通过活性部位与胶粒和细微悬浮物等发生吸附桥联的过程。当三价铝盐或铁盐及其他高分子混凝剂溶于水后，经水解、缩聚反应形成高分子聚合物，具有线形结构。这类高分子物质可被胶粒所强烈吸附。聚合物在胶粒表面的吸附来源于各种物理化学作用，如范德华引力、静电引力、氢键配位键等，取决于聚合物同胶粒表面二者化学结构的特点。因其线形长度较大，当它的一端吸附某一胶粒后，另一端又吸附另一胶粒，在相距较远的两胶粒间进行吸附架桥，使颗粒逐渐变大，形成粗大絮凝体。本机理能解释当废水浊度很低时有些混凝剂效果不好的现象.因为废水中胶粒少，当聚合物伸展部分一端吸附一个胶较后，另一端因粘连不着第二个胶粒，只能与原先的胶粒粘连，就不能起架桥作用，从而达不到混凝的效果。在废水处理中，对高分子絮凝剂投加量及搅拌时间和强度都应严格控制，如投加量过大时，一开始微粒就被若干高分子链包围，而无空白部位去吸附其他的高分子链，结果造成胶粒表面饱和产生再稳现象。已经架桥絮凝的胶粒，如受到剧烈的长时间的搅拌，架桥聚合物可能从另一胶粒表面脱开，重又卷回原所在胶粒表面，造成再稳定状态。显然，在吸附桥联过程中，肢粒并不一定要脱稳，也无需直接接触。这个机理可解释非离子型或带同号电荷的离子型高分子絮凝剂得到好的絮凝效果的现象。当采用硫酸铝、石灰或氯化铁等高价金属盐类作凝聚剂时，当投加量大得足以迅速沉淀金属氢氧化物如Al(OH)3，Fe(OH)3)或带金属碳酸盐(如CaCO3)时,水中的胶粒和细微悬浮物可被这些沉淀物在形成时作为晶核或吸附质所网捕。水中胶粒本身可作为这些沉淀所形成的核心时，凝聚剂最佳投加量与被除去物质的浓度成反比，即胶粒越多，金属凝聚剂投加量越少。硫酸铝Al2（SO4）18H2O溶于水后，立即离解出铝离子，通常是以Al(H2O)63+存在，但接着会发生水解与缩聚反应，形成不同的产物。产物包括：未水解的水合铝离子、单核羟基络合物、多核羟基络合物、氢氧化铝沉淀等。各种产物的比例多少与水解条件（水温、pH、铝盐投加量）有关。不同pH条件下，铝盐可能产生的混凝机理不同。何种作用机理为主，决定于铝盐的投加量、pH、温度等。实际上，几种可能同时存在。pH3 简单的水合铝离子起压缩双电层作用；pH=45 多核羟基络合物起吸附电性中和；pH=6.5-7.5 氢氧化铝起吸附架桥；GdnN32034 t Gzuztlt 1 J zyxJ GzyxGzyxzyxJp G pG QTVgQhpV TghG 208ndDNB uD u 151u230158ndN 28ndDNBp dKTDB3 238KTnNp 第三节第三节 混凝剂和助凝剂混凝剂和助凝剂 return 3AlOHB 表6-1 常用的混凝剂 第四节第四节 影响水混凝的主要因素影响水混凝的主要因素return 第五节第五节 混凝设备混凝设备cnaQcnaQW41710001000100242 return 工作过程工作过程废水从进水管进入环形配水三角槽废水从进水管进入环形配水三角槽,混凝剂通过投药管加在混凝剂通过投药管加在配水三角槽中，再一起流入混合室，进行水与药剂和回流配水三角槽中，再一起流入混合室，进行水与药剂和回流污泥的混合。由于涡轮的提升作用，混合后的泥不被提升污泥的混合。由于涡轮的提升作用，混合后的泥不被提升到反应室，继续进行混凝反应到反应室，继续进行混凝反应,并溢流到导流室。导流室中并溢流到导流室。导流室中有导流板，使废水平稳地沿伞形罩进入分离室，分离有导流板，使废水平稳地沿伞形罩进入分离室，分离室中设有排气管，将废水室中设有排气管，将废水中带入的空气排出，减少中带入的空气排出，减少对泥水分离的干扰，泥渣对泥水分离的干扰，泥渣便靠重力自然下沉，清液便靠重力自然下沉，清液由集水槽和出水管流出池由集水槽和出水管流出池外。外。
