第三章、污水处理的化学法.ppt

第三章 污水处理的化学法 3.1 混凝 去除的是胶体及部分细小的悬浮物。 范围在：1nm~0.1?m（有时认为在1?m） 混凝目的：使胶体脱稳，凝聚生长成大矾花。 水处理中主要杂质：粘土（50nm-4 ?m） 细菌（0.2?m-80?m） 病毒（10nm-300nm） 蛋白质（1nm-50nm）、腐殖酸 一、混凝原理 1、胶体的稳定性 动力学稳定性：布朗运动对抗重力。 聚集稳定性：胶体带电相斥（憎水性胶体） 水化膜的阻碍（亲水性胶体） 两者之中，聚集稳定性对胶体稳定性的影响起关键作用。 2、压缩双电层 （1）胶体的双电层结构 （2）压缩双电层作用 胶粒与溶液主体之间胶粒剩余电荷的存在，所产生的电位，称为ζ电位。 ζ电位越高，胶粒也就越稳定； 若ζ电位越低或接近于零，易于相互接触粘合而沉降。 当分散系中加入某种絮凝剂，使胶团ζ电位降低或消除，胶粒相互聚集成絮体，各分散的絮体又相互凝聚成大絮体而沉降。 Fe（OH)3 胶体分散系胶团结构 ： 整个过程为： 电解质加入―与反离子同电荷离子?―压缩双电层―?电位?―稳定性?―凝聚 3、吸附架桥作用 吸附架桥主要是指投加的水溶性链状高分子聚合物絮凝剂，在静电力、范德华力和氢键力等的作用下，将胶体和悬浮颗粒吸附、架桥形成一串串絮体（矾花）相互融合聚结为大絮体而沉降的过程。 4、网捕作用 三价铝盐或铁盐水解生成的沉淀物在自身沉降过程中，集卷、网捕水中的胶体微粒，使胶体凝结。 5、一些概念 （1）凝聚——从作用机理来看，是指胶体和分散系双电层压缩、ζ电位破坏、电性中和而脱稳并聚集为絮粒的过程。 （2）絮凝——从工艺上看，是指絮粒通过吸附、交联、网捕，聚结为大絮体沉降的过程。 （3）混凝 ——凝聚和絮凝统称为混凝。? （4）絮凝剂——是从化学角度看，是使胶体和悬浮颗粒凝聚和絮凝的药剂，所以也称为混凝剂。 二、影响混凝效果的因素 1、污水水质 （1）胶体杂质浓度 胶体浓度不同，所需投加金属离子量也不同。 （2）PH值 不同混凝剂都有最佳PH值。 （3）水温 一般水温高有利于混凝，但水温过高会使一些高分子混凝剂老化。 （4）共存杂质 2、混凝剂的影响 （1）混凝剂分子形态 分子量应适当，不宜过高或过低 （2）混凝剂的投加量 经实验确定最佳投加量 （3）混凝剂的投加顺序 3、水利条件的影响 混合阶段：激烈紊动，不超过2分钟，使药剂迅速均匀扩散到水中 反应阶段：紊动程度逐渐减弱，13~15分钟，使形成具有良好沉淀性能的絮凝体。 三、混凝剂和助凝剂 1、混凝剂 主要分为无机物和有机物两大类，其中又可分为低分子和高分子聚合物 2、助凝剂 可以参加混凝，也可不参加混凝。 （1）pH值调整剂? ：调整水的pH，如石灰、硫酸等 （2）絮体结构改良剂? ：如活化硅酸（SiO2 nH2O）、骨胶、高分子絮凝剂 （3）氧化剂：破坏干扰混凝的物质，如有机物。如投加Cl2、O3等 四、混凝设备 1、混凝剂的配置与投加设备 （1）投配流程： 药剂－溶解池－溶液池－计量设备－投加设备－混合设备－ （2）计量与投加方式 计量：流量计（转子、电磁）、孔口、计量泵 投加方式：泵前投加，虹吸投加，水射器投加，泵投加 2、混合设备 （1）水泵混合： （2）管式混合： （3）机械混合： 3、反应设备 （1）隔板反应池 （2）机械搅拌反应池 * * 淀粉、动物胶、树胶、甲壳素等 。微生物絮凝剂 天然 阳离子型：含氨基、亚氨基的聚合物 阴离子型：水解聚丙烯酰胺（HPAM） 人工 合成 有机 适宜pH：5~11，但腐蚀性强 三氯化铁、硫酸亚铁、硫酸铁、聚合硫酸铁、聚合氯化铁 铁系 适宜pH：5.5~8 硫酸铝、明矾、聚合氯化铝（PAC）、聚合硫酸铝（PAS） 铝系 无机