给水-15-混凝解决方案.ppt

第一节 概 述 第一节 概 述 作为水中的胶体物质（Colloid），其粒子尺寸大约在1微米到1纳米之间，直接进行分离处理是非常困难的。可是在净水厂，作为必须去除的杂质成分，比如浊度（尺寸在1μm左右），天然有色成分（尺寸在1nm左右），病毒（尺寸在1μm～数十nm左右），细菌类（尺寸在1μm～10μm之间），藻类（尺寸在1μm～数十微米之间）。 另外，水中的胶体和悬浮颗粒是使水产生浊度的主要原因，而且还是水中各种细菌、病毒、污染物的载体。因此必须去除。 表征水中胶体物质含量的主要水质参数是浊度。因此经常将胶体颗粒的去除称为除浊。 第一节 概 述 一、混凝的作用 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。 第一节 概 述 二、凝聚、絮凝和混凝 凝聚(aggregation):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(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(coagulation):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。 第一节 概 述 三、天然水中的胶体杂质 通常是负电荷胶体，如粘土、细菌、病毒、藻类、腐殖质等。 四、混凝的应用 给水处理： 混凝+沉淀，微絮凝+过滤 废水处理： 五、混凝的特点 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； 第二节 胶体的特性 第二节 胶体的特性 一、胶体的基本特性 (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。 第二节 胶体的特性 二、胶体的结构 胶核 胶粒 胶团 吸附层 扩散层 第二节 胶体的特性 三、胶体的类型 (一) 疏水性胶体（憎水性胶体/lyophobic） 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、黏土类胶体在水中形成的胶体。 (二) 亲水性胶体(lyophilic) 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。蛋白质、淀粉、核酸等大分子物质的溶液。 第二节 胶体的特性 四、双电层理论 第二节 胶体的特性 第二节 胶体的特性 第二节 胶体的特性 (4)水化膜：由于胶粒带电，将极性水分子吸引到它的周围形成一层水化膜。水化膜同样能阻止胶粒间相互接触。但是，水化膜是伴随胶粒带电而产生的，如果胶粒的电位消除或减弱，水化膜也就随之消失或减弱。 第二节 胶体的特性 五、胶体的稳定性 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。 稳定因素: 静电斥力 布朗运动 水化作用 不稳定因素：范德华引力 布朗运动 重力作用 第二节 胶体的特性 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。 （ξ电位导致） 第二节 胶体的特性 可见胶体粒子表面电荷或水化膜消除，便失去聚集稳定性，小颗粒便可相互聚集成大的颗粒，从而动力学稳定性也随之破坏，沉淀就会发生。因此，胶体稳定性关键在于聚集稳定性。 混凝处