第四章 凝聚与絮凝.ppt

第四章 凝聚和絮凝 第一节 胶体稳定性 一、为什么要研究胶体 水中细微颗粒包括悬浮物和胶体颗粒因为其自然沉降极其缓慢，在停留时间有限的水处理构筑物内不可能沉降下来。它们是造成水浑浊的根本原因。 要去除水中胶体，必须研究胶体。 二、胶体的特性 （一）颗粒尺寸：颗粒尺寸为1nm至100nm的颗粒称为胶体。 （二）胶体在水中能引起光的散射。 （三）胶体带电，能在电场中移动。 （四）胶体能通过普通滤纸，但不能够过半透膜。 （五）胶体颗粒由于水分子的热运动撞击，发生的不规则运动，称为布朗运动。 三、胶体的结构 胶体粒子是胶团，包括胶粒和扩散层。 胶粒又包括胶核和吸附层。 四、胶体的稳定性 （一）胶体稳定性概念 胶体稳定性，是指胶体颗粒在水中长期保持分散悬浮状态的特性。 （二）导致胶体稳定性的原因 1、动力学稳定性：无规则布朗运动强，对抗重力影响的能力强。 2、聚集稳定性： （1）胶体带电相斥（憎水性胶体） （2）胶体表面水化膜（亲水性胶体） 本节小结 本节主要介绍了胶体。通过本节的学习，我们要懂得： 1.胶体的特性； 2.胶体的结构； 3.胶体的稳定性。 第二节 混凝机理 一、混凝、凝聚、絮凝以及混凝剂的概念 （一）混凝：水中胶体颗粒及微小悬浮物的聚集过程，它是凝聚和絮凝的总称。 （二）凝聚：胶体失去稳定性的过程称为凝聚。 （三）絮凝：脱稳胶体相互聚结成大颗粒絮体的过程称为絮凝。 （四）混凝剂：能起凝聚和絮凝作用的药剂称为混凝剂。 二、胶体的混凝机理 （一）混凝的目的 混凝是为了使胶体颗粒能够通过碰撞而彼此聚集。为实现这一目的，就要消除或降低胶体颗粒的稳定因素，使其失去稳定性。 （二）胶体颗粒脱稳的机理 胶体颗粒的脱稳可分为两种情况： 1、通过混凝剂的作用，使胶体颗粒本身的双电层结构发生变化，使ξ电位降低或消失，达到胶体稳定性破坏的目的。 2、胶体颗粒的双电层结构未发生多大变化，而主要是通过混凝剂的媒介作用，使颗粒彼此聚集。 （三）当前流行描述水混凝现象的四种机理 1、压缩双电层作用机理 2、吸附和电荷中和作用机理 3、吸附架桥作用机理 4、沉淀物网捕作用机理 注：在水处理工程中，上述四种机理有时可能同时发挥作用，只是在特定情况下以某种机理为主。需具体情况具体分析。 三、影响混凝效果的主要因素 （一）水温； （二）pH值； （三）碱度； （四）悬浮物含量； （五）水力条件。 本节小结 本节主要介绍了混凝机理。通过本节的学习，我们要懂得： 1.混凝、凝聚、絮凝以及混凝剂的概念； 2.混凝的目的； 3.胶体颗粒脱稳的机理； 4.影响混凝效果的主要因素。 第三节 混凝剂 一、混凝剂的基本要求 （一）混凝效果好； （二）对人体健康无害； （三）适应性强，使用方便； （四）货源可靠，价格低廉。 二、混凝剂的种类 目前混凝剂种类很多，按化学成分可分为无机和有机两大系列，见下表。 三、介绍一些重要常见混凝剂 （一）无机类混凝剂 1、无机盐类（硫酸铝、硫酸亚铁、三氯化铁） 2、无机高分子类（聚合氯化铝、聚合硫酸铁、活化硅酸） （二）有机类混凝剂 分为天然高分子改性和化学合成两大类。如聚丙烯酰胺（PAM）。 （三）复合类混凝剂 1、复合型无机高分子混凝剂 2、无机-有机高分子混凝剂复合使用 （四）助凝剂 凡能提高或改善混凝剂作用效果的化学药剂可称为助凝剂。助凝剂可以参加混凝，也可不参加混凝。可分为三种类型： 1、调整剂 2、絮体结构改良剂 3、氧化剂 （五）微生物絮凝剂 1、微生物絮凝剂概念 微生物絮凝剂是指由微生物的自身产生的、具有高效絮凝作用的天然高分子物质（如蛋白质、糖蛋白、多糖、DNA等）。 2、微生物絮凝剂絮凝能力的影响因素 （1）絮凝剂的分子结构和分子量 （2）絮凝剂的投加剂量 （3）温度 （4）pH （5）金属离子 3、微生物絮凝剂的特点 （1）高效 （2）无毒 （3）消除二次污染 （4）絮凝广泛 （5）价格较低 4、微生物絮凝剂絮凝机理及应用前景 絮凝机理还在不断研究中。目前主要停留在高效微生物絮凝剂产生菌种的分离、筛选和培养上。 本节小结 本节主要介绍了混凝剂。通过本节的学习，我们要懂