给水工程-时文歆 第02章.pdf

第二章 混 凝 本章主要内容 第一节 混凝的基本理论 第二节 水的混凝机理 第三节 混凝剂与助凝剂 第四节 影响混凝的主要因素 第五节 混合与絮凝反应 第一节 混凝的基本理论 实际原水中，除了一些较大的颗粒、砂粒等能 经自然沉淀去除外，大部分悬浮物是以胶体形式 存在于水中的。水中含有的这些胶体物质，尺度 -6 -9 一般在10 ～10 m之间。 包括：绝大部分粘土颗粒 (4 μm) 大部分细菌 (0.2~80nm) 病毒及一些高分子量的有机物 胶体颗粒的沉降 这类物质的去除不能依靠自身的沉淀性能， 按Stokes公式 d=10 μm 下沉1m 需 100分钟 d= 1 μm 下沉1m 需 10,000分钟 因此，这部分悬浮物很难经自然沉淀或直接 气浮从水中去除。为此，必须设法改善胶体的界 面性能，增大其尺寸，从而使其能易于从水中分 离。 混凝就是通过向水中投加药剂，使水中 胶体颗粒相互聚合，增大至可以依靠自然沉 淀去除的过程。 一、胶体的特性 1. 分散体系 两种以上的物质混合在一起组成的体系为 分散体系。其中被分散的物质为分散相，分散 相周围连续的物质为分散介质。 分散体系按溶质的尺度来分，可分为三类： 真溶液 d1nm 胶体 1nmd1 μm 悬浮液 d1 μm 2. 胶体的基本特性 光学特性: 丁达尔效应（即光的散射） 胶体的基本特性 • 布朗运动: • 表面性能: • 电学性质: • a. 电泳现象：胶体在电场作用下的定向 运动。 → + 粘土、细菌、蛋白质 负电 → - Al(OH) ，Fe(OH) 颗粒 正电 3 3 3.胶体颗粒带电的原因 （1） 胶体颗粒表面对溶液中离子的吸附: 选 择性——有共同成分的离子。 FeCl 　+ 3H O → Fe(OH) 　+ 3HCl 3 2 3 Fe(OH) 　+ HCl → FeOCl + 2H O 3 2 FeOCl → FeO+ + Cl- + Fe(OH) 胶体吸附FeO 而带正电。 3 胶体颗粒带电的原因 （2 ） 胶体颗粒表面的溶解: 胶体表面与水反 应，生成的化合物离解出正、负离子，微粒吸 附了其中的一种离子而带电。如粘土颗粒： SiO + H O → H SiO 2 2