第二篇 混凝.ppt

水的混凝  （一）、 概 述 1、混凝的对象/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。（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。） 微小悬浮物： 沉速极慢 胶体颗粒： 不能自然沉淀 混凝的应用 给水处理： 混凝+沉淀，微絮凝+过滤 （一）、 概 述 2、凝聚、絮凝和混凝 凝聚：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： 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。 混凝法：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。 （二）、 胶体的特性 1、、胶体的基本特性 （1）、光学特性：指胶体在水溶液中能引起光的反射。 （2）、 布朗运动: 胶体为常见的分散体系之一。 （3）、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。 （4）、 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。 2、 胶体的结构 2、 胶体的结构 4、 胶体的稳定性 含义：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。 （1）、稳定因素 静电斥力 布朗运动 水化膜作用 （2）、 不稳定因素 范德华引力 布朗运动 重力作用 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消除胶体的ξ电位。 混凝处理即是要破坏胶体的稳定性，使胶体脱稳、聚集、沉淀析出。 胶体的脱稳：胶粒因ξ电位的降低或消除，以致失去稳定性的过程。 （三） 混凝原理 根据胶体的特性，在水处理中，采取措施破坏胶体的稳定性。采用的方法： 投加电解质 投加电荷不同或水化作用不同的胶体或产生此类胶体的电解质 投加高分子物质 接触凝聚 上述投加的物质统称——混凝剂 （三） 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，如水中杂质的成分和浓度、水温、水的pH值、碱度，以及混凝剂的性质和混凝条件等。 1、双电层压缩机理 2、吸附电中和机理 3、吸附架桥机理 4、沉淀物网捕机理 1、压缩双电层 （1）、憎水性胶体 当两个胶粒相互接近以至双电层发生重叠时，就产生静电斥力。 向溶液中投加电解质，溶液中离子浓度增加，扩散层的厚度将从图上的oa减小到ob。 加入的反离子与扩散层原有反离子 之间的静电斥力将部分反离子挤压到吸 附层中，从而使扩散层厚度减小, ξ电位降低。 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 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，取决于二者的总势能。 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，如Na+、Ca2+、Al3+等，其作用是压缩胶体双电层——为保持胶体电性中和所要求的扩散层厚度。 示例：河川到海洋的出口处，由于海水中电解质的混凝作用，胶体脱稳凝聚，易形成三角洲。 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。） 重新稳定现象: 当混凝剂投量过多时，凝聚效果下降的现