水处理混凝法学习教案.pptx

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1、会计学1水处理水处理(chl)混凝法混凝法第一页，共46页。2023/2/272悬浮液悬浮液胶体溶液胶体溶液(jiotrngy)真溶液真溶液吸附吸附(xf)法等处理法等处理混凝法处理混凝法处理(chl)自然沉淀或自然沉淀或过滤处理过滤处理0.1nm1nm100nm粒度粒度100m1nm0.1nm第2页/共46页第二页，共46页。2023/2/2733 3、混凝法的用途、混凝法的用途可以用来降低废水的浊度和色度，去除多种高可以用来降低废水的浊度和色度，去除多种高分子有机物、某些重金属和放射性物质。如造分子有机物、某些重金属和放射性物质。如造纸、钢铁、纺织、化工、食品等工业废水及城纸、钢铁、纺织、

2、化工、食品等工业废水及城市污水的三级处理市污水的三级处理(chl)(chl)能改善污泥的脱水性能。如污泥处理能改善污泥的脱水性能。如污泥处理(chl)(chl)2 2、去除、去除(q ch)(q ch)对象：主要为废水中细小的对象：主要为废水中细小的悬浮颗粒和胶体颗粒。悬浮颗粒和胶体颗粒。4 4、优点：设备简单，维护操作易于掌握，处理效果好，间歇或连续、优点：设备简单，维护操作易于掌握，处理效果好，间歇或连续(linx)(linx)运行皆可。运行皆可。缺点：运行费用较高，沉渣量大，且脱水较困难。缺点：运行费用较高，沉渣量大，且脱水较困难。第3页/共46页第三页，共46页。2023/2/274二

3、、混凝原理二、混凝原理(yunl)n n混凝是通过向废水中投加化混凝是通过向废水中投加化学药剂学药剂混凝剂混凝剂(coagulant)(coagulant)，破坏胶体的稳，破坏胶体的稳定性，使细小定性，使细小(xxio)(xxio)悬浮悬浮颗粒和胶体微粒聚集颗粒和胶体微粒聚集(aggregation)(aggregation)成较粗大的颗成较粗大的颗粒而沉淀，得以与水分离，粒而沉淀，得以与水分离，使废水得到净化。使废水得到净化。第4页/共46页第四页，共46页。2023/2/2751 1、废水、废水(fishu)(fishu)中胶体颗粒的中胶体颗粒的稳定性稳定性（1 1 1 1）胶体特性）胶体

4、特性）胶体特性）胶体特性光学光学光学光学(gungxu)(gungxu)(gungxu)(gungxu)性质：在水溶液中能引起光的反射性质：在水溶液中能引起光的反射性质：在水溶液中能引起光的反射性质：在水溶液中能引起光的反射的性质。的性质。的性质。的性质。力学性质：主要是指胶体的布朗运动。力学性质：主要是指胶体的布朗运动。力学性质：主要是指胶体的布朗运动。力学性质：主要是指胶体的布朗运动。表面性能：比表面积大，具有极大的表面自由能，表面性能：比表面积大，具有极大的表面自由能，表面性能：比表面积大，具有极大的表面自由能，表面性能：比表面积大，具有极大的表面自由能，使胶体颗粒具有强烈的吸附能力和水

5、化作用。使胶体颗粒具有强烈的吸附能力和水化作用。使胶体颗粒具有强烈的吸附能力和水化作用。使胶体颗粒具有强烈的吸附能力和水化作用。动电现象：胶体的动电现象包括电泳与电渗。电泳动电现象：胶体的动电现象包括电泳与电渗。电泳动电现象：胶体的动电现象包括电泳与电渗。电泳动电现象：胶体的动电现象包括电泳与电渗。电泳现象说明胶体微粒是带电的。现象说明胶体微粒是带电的。现象说明胶体微粒是带电的。现象说明胶体微粒是带电的。胶体的稳定性正是上述特性的综合表现，尤其是胶粒之间的静电胶体的稳定性正是上述特性的综合表现，尤其是胶粒之间的静电胶体的稳定性正是上述特性的综合表现，尤其是胶粒之间的静电胶体的稳定性正是上述特性

6、的综合表现，尤其是胶粒之间的静电斥力的作用结果。如要了解胶体带电现象和使胶体脱稳的途径，斥力的作用结果。如要了解胶体带电现象和使胶体脱稳的途径，斥力的作用结果。如要了解胶体带电现象和使胶体脱稳的途径，斥力的作用结果。如要了解胶体带电现象和使胶体脱稳的途径，就必须就必须就必须就必须(bx)(bx)研究胶体的结构。研究胶体的结构。研究胶体的结构。研究胶体的结构。第5页/共46页第五页，共46页。2023/2/276胶体胶体(jio t)的双电层的双电层结构模型结构模型胶核胶核电位电位(din wi)离子离子束缚束缚(shf)反离子反离子胶团边界胶团边界（2 2）胶胶体体的的结结构构滑动面滑动面吸附

7、层吸附层扩扩散散层层第6页/共46页第六页，共46页。2023/2/277 胶体胶体胶体胶体(jio t)(jio t)(jio t)(jio t)粒子的结构式：粒子的结构式：粒子的结构式：粒子的结构式：第7页/共46页第七页，共46页。8 Fe(OH)Fe(OH)3 3 mm nH nH (n(nx)Clx)Cl x+x+x Clx Cl 胶核胶核(nuclear)胶粒胶粒胶粒胶粒(colloidal(colloidal particle)particle)吸附吸附(xf)层层stationary layer扩散扩散(kusn)层层diffuse layer胶团胶团胶团胶团(colloida

8、l micelle)(colloidal micelle)例：氢氧化铁例：氢氧化铁例：氢氧化铁例：氢氧化铁(qn(qn y y n n hu ti)hu ti)胶体由三氯化胶体由三氯化胶体由三氯化胶体由三氯化铁水解形成。试写出氢氧化铁铁水解形成。试写出氢氧化铁铁水解形成。试写出氢氧化铁铁水解形成。试写出氢氧化铁(qn(qn y y n n hu hu ti)ti)胶体粒子的结构式。胶体粒子的结构式。胶体粒子的结构式。胶体粒子的结构式。解解解解：氢氧化铁胶体粒子的结构式如下所示：氢氧化铁胶体粒子的结构式如下所示：电位形电位形成离子成离子自由反自由反离子离子束缚反束缚反离子离子其中，其中，m m为

9、胶核中的分子数；为胶核中的分子数；n n为被吸附的电位离子数；为被吸附的电位离子数；(n-x)(n-x)为吸附层中反离子数；为吸附层中反离子数；x x为扩散层中的反离子数。为扩散层中的反离子数。第8页/共46页第八页，共46页。9(3)(3)电位电位电位电位(din wi)(din wi)（总电位（总电位（总电位（总电位(din wi)(din wi)）与）与）与）与 电位电位电位电位(din wi)(din wi)（电动电位（电动电位（电动电位（电动电位(din wi)(din wi)）胶粒与扩散层之间的电位差，称为电动胶粒与扩散层之间的电位差，称为电动(din dn)(din dn)电位，

10、常称电位，常称电位。电位。胶核表面的电位离子与溶液主体之间的电位称为总电位或称胶核表面的电位离子与溶液主体之间的电位称为总电位或称电位电位 。在总电位一定时，扩散层愈厚，在总电位一定时，扩散层愈厚，电位愈高；反之扩散层愈薄，电位愈高；反之扩散层愈薄，电位也愈低。电位也愈低。电位引起的静电斥力，阻止胶粒互相接近和接触碰撞。电位引起的静电斥力，阻止胶粒互相接近和接触碰撞。第9页/共46页第九页，共46页。2023/2/2710 电位对于某类胶体而言，是固定不变的，电位对于某类胶体而言，是固定不变的，它无法测出，也不具备实用意义。它无法测出，也不具备实用意义。电位可通过电泳或电渗计算得出，测定电位可

11、通过电泳或电渗计算得出，测定电位可确定电荷大小以及稳定程度。它随电位可确定电荷大小以及稳定程度。它随着温度、着温度、PHPH值及溶液中反离子浓度等外部条值及溶液中反离子浓度等外部条件件(tiojin)(tiojin)而变化，在水处理中具有重要而变化，在水处理中具有重要的意义。的意义。第10页/共46页第十页，共46页。11(4)胶体胶体(jio t)保持稳定的保持稳定的原因原因 1）胶体微粒的带电）胶体微粒的带电(di din)性。同类的胶体微粒间的静性。同类的胶体微粒间的静电斥力阻止微粒间彼此接近而聚合成较大的颗粒。电斥力阻止微粒间彼此接近而聚合成较大的颗粒。2）水化作用。带电）水化作用。带

12、电(di din)荷的胶粒和反离子都能与周荷的胶粒和反离子都能与周围的水分子发生水化作用，形成一层水化壳，阻碍各胶围的水分子发生水化作用，形成一层水化壳，阻碍各胶粒的聚合。粒的聚合。上述分析说明，水中胶体物质是相当上述分析说明，水中胶体物质是相当(xingdng)稳定的，要想去除它，首先要使它们脱稳，然后凝聚和絮凝。稳定的，要想去除它，首先要使它们脱稳，然后凝聚和絮凝。第11页/共46页第十一页，共46页。2023/2/27122.2.胶体胶体(jio t)(jio t)的脱的脱稳机理稳机理 胶体颗粒保持分散的悬浮状态的特性称为胶体的稳定胶体颗粒保持分散的悬浮状态的特性称为胶体的稳定胶体颗粒保

13、持分散的悬浮状态的特性称为胶体的稳定胶体颗粒保持分散的悬浮状态的特性称为胶体的稳定性（性（性（性（stabilization)stabilization)。胶体因胶体因胶体因胶体因电位降低或消除，从而失去稳定性的过程称电位降低或消除，从而失去稳定性的过程称电位降低或消除，从而失去稳定性的过程称电位降低或消除，从而失去稳定性的过程称为脱稳为脱稳为脱稳为脱稳(destabilization)(destabilization)。凝聚：指脱稳的胶粒相互聚集为较大凝聚：指脱稳的胶粒相互聚集为较大凝聚：指脱稳的胶粒相互聚集为较大凝聚：指脱稳的胶粒相互聚集为较大(jio d)(jio d)颗粒的过颗粒的过颗

14、粒的过颗粒的过程。程。程。程。絮凝：指未经脱稳的胶体形成大颗粒絮体的过程。絮凝：指未经脱稳的胶体形成大颗粒絮体的过程。絮凝：指未经脱稳的胶体形成大颗粒絮体的过程。絮凝：指未经脱稳的胶体形成大颗粒絮体的过程。混凝：包括凝聚和絮凝两个过程。混凝：包括凝聚和絮凝两个过程。混凝：包括凝聚和絮凝两个过程。混凝：包括凝聚和絮凝两个过程。混凝机理：可分为压缩双电层、吸附电中和、吸附架桥、混凝机理：可分为压缩双电层、吸附电中和、吸附架桥、混凝机理：可分为压缩双电层、吸附电中和、吸附架桥、混凝机理：可分为压缩双电层、吸附电中和、吸附架桥、沉淀物网捕四种。沉淀物网捕四种。沉淀物网捕四种。沉淀物网捕四种。第12页/

15、共46页第十二页，共46页。2023/2/2713（1 1）压缩）压缩）压缩）压缩(y su)(y su)双电层机理双电层机理双电层机理双电层机理(modification of the electrical double(modification of the electrical double layer)layer)n n双电层的厚度与溶液双电层的厚度与溶液(rngy)中中的反离子的浓度有关。当向溶液的反离子的浓度有关。当向溶液(rngy)中投加电解质，使溶液中投加电解质，使溶液(rngy)中离子浓度增高时，则中离子浓度增高时，则扩散层的厚度将减小。扩散层的厚度将减小。n n该过程的实质

16、是加入的反离子与该过程的实质是加入的反离子与扩散层原有反离子之间的静电斥扩散层原有反离子之间的静电斥力把原有部分反离子挤压到吸附力把原有部分反离子挤压到吸附层中，从而使扩散层厚度减小。层中，从而使扩散层厚度减小。n n由于扩散层厚度的减小，胶粒得由于扩散层厚度的减小，胶粒得以迅速凝聚。以迅速凝聚。第13页/共46页第十三页，共46页。2023/2/2714溶液中离子浓度与扩散溶液中离子浓度与扩散层厚度层厚度(hud)(hud)的关系的关系 溶液中离子溶液中离子(lz)浓度低浓度低溶液溶液(rngy)中离子浓度高中离子浓度高BA到颗粒表面的距离到颗粒表面的距离反反离离子子浓浓度度O溶液中离子浓度

17、低时，扩散层厚度为溶液中离子浓度低时，扩散层厚度为OAOA溶液中离子浓度高时，扩散层厚度减小为溶液中离子浓度高时，扩散层厚度减小为OBOB第14页/共46页第十四页，共46页。2023/2/2715 港湾处泥沙沉积港湾处泥沙沉积港湾处泥沙沉积港湾处泥沙沉积(chnj)(chnj)(chnj)(chnj)现象可用该机理较好地解释。现象可用该机理较好地解释。现象可用该机理较好地解释。现象可用该机理较好地解释。因为淡水进入海水时，海水中盐类浓度较大，使淡水中胶粒的稳定性降低，易于凝聚，所以因为淡水进入海水时，海水中盐类浓度较大，使淡水中胶粒的稳定性降低，易于凝聚，所以(suy)在港湾处泥砂易沉积。在

18、港湾处泥砂易沉积。该机理无法解释的现象：如以三价铝盐或铁盐作混凝剂，当其投量过多时，凝聚效果该机理无法解释的现象：如以三价铝盐或铁盐作混凝剂，当其投量过多时，凝聚效果该机理无法解释的现象：如以三价铝盐或铁盐作混凝剂，当其投量过多时，凝聚效果该机理无法解释的现象：如以三价铝盐或铁盐作混凝剂，当其投量过多时，凝聚效果(xiogu)(xiogu)(xiogu)(xiogu)反而下降，其至重新稳定。反而下降，其至重新稳定。反而下降，其至重新稳定。反而下降，其至重新稳定。压缩双电层机理只是压缩双电层机理只是通过单纯静电现象通过单纯静电现象通过单纯静电现象通过单纯静电现象来说明电解质对脱稳的作用，如仅用它

19、来解释水中的混凝现象，会产生一些矛盾。为此，又提出了其他几种机理。来说明电解质对脱稳的作用，如仅用它来解释水中的混凝现象，会产生一些矛盾。为此，又提出了其他几种机理。第15页/共46页第十五页，共46页。2023/2/2716（2 2）吸附）吸附）吸附）吸附(xf)(xf)电中和机理电中和机理电中和机理电中和机理(electrical neutralization)(electrical neutralization)n n胶粒表面对异号离子、异号胶粒、胶粒表面对异号离子、异号胶粒、链状离子或分子带异号电荷的部链状离子或分子带异号电荷的部位有强烈的吸附作用，由于这种位有强烈的吸附作用，由于这种

20、吸附作用中和了电位离子所带电吸附作用中和了电位离子所带电荷，减少了静电斥力，降低了荷，减少了静电斥力，降低了电位，使胶体的脱稳和凝聚易于电位，使胶体的脱稳和凝聚易于发生。发生。n n显然，其结果与压缩显然，其结果与压缩(y su)(y su)双双电层相同，但作用机理是不同的。电层相同，但作用机理是不同的。n n铝盐和铁盐混凝剂投加量过多，铝盐和铁盐混凝剂投加量过多，凝聚效果反而下降的现象，可以凝聚效果反而下降的现象，可以用本机理解释。用本机理解释。因为胶粒吸附因为胶粒吸附(xf)了过多的反离子，使原来的电荷变号，排斥力变大，从而发生了再稳现象。了过多的反离子，使原来的电荷变号，排斥力变大，从而

21、发生了再稳现象。第16页/共46页第十六页，共46页。17（3 3）吸附）吸附）吸附）吸附(xf)(xf)架桥（桥连）机理架桥（桥连）机理架桥（桥连）机理架桥（桥连）机理(polymer bridging of colloids)(polymer bridging of colloids)n n吸附吸附吸附吸附(xf)(xf)架桥作用主要是指链状高分子聚合物在静电引架桥作用主要是指链状高分子聚合物在静电引架桥作用主要是指链状高分子聚合物在静电引架桥作用主要是指链状高分子聚合物在静电引力、范德华力和氢键力等作用下，通过活性部位与胶粒和力、范德华力和氢键力等作用下，通过活性部位与胶粒和力、范德华力

22、和氢键力等作用下，通过活性部位与胶粒和力、范德华力和氢键力等作用下，通过活性部位与胶粒和细微悬浮物等发生吸附细微悬浮物等发生吸附细微悬浮物等发生吸附细微悬浮物等发生吸附(xf)(xf)桥连的过程。桥连的过程。桥连的过程。桥连的过程。L Ln n本机理能解释当废水浊度很低时有些混凝剂效果不好的现本机理能解释当废水浊度很低时有些混凝剂效果不好的现本机理能解释当废水浊度很低时有些混凝剂效果不好的现本机理能解释当废水浊度很低时有些混凝剂效果不好的现象。象。象。象。因为废水中胶粒少，当聚合物伸展因为废水中胶粒少，当聚合物伸展(shnzhn)部分一端吸附部分一端吸附一个胶粒后，另一端因粘连不着第二个胶粒，

23、只能与原先的一个胶粒后，另一端因粘连不着第二个胶粒，只能与原先的胶粒粘连，就不能起架桥作用，从而达不到混凝的效果。胶粒粘连，就不能起架桥作用，从而达不到混凝的效果。第17页/共46页第十七页，共46页。高分子絮凝剂对胶体或微粒高分子絮凝剂对胶体或微粒高分子絮凝剂对胶体或微粒高分子絮凝剂对胶体或微粒(wil)(wil)(wil)(wil)的的的的吸附架桥作用示意图吸附架桥作用示意图吸附架桥作用示意图吸附架桥作用示意图 在吸附桥联过程中，胶粒并不一定要脱稳，也无需直接接触。该机理可解释非离子型或带同号电荷离子型高分子絮凝剂得到好的絮凝效果在吸附桥联过程中，胶粒并不一定要脱稳，也无需直接接触。该机理

24、可解释非离子型或带同号电荷离子型高分子絮凝剂得到好的絮凝效果(xiogu)的现象。的现象。初期初期(chq)吸吸附附絮体絮体形成形成第18页/共46页第十八页，共46页。2023/2/2719（4 4）沉淀物网捕）沉淀物网捕）沉淀物网捕）沉淀物网捕(w(w n n b b)机理机理机理机理(entrapment in the floc structure)(entrapment in the floc structure)n n沉淀金属氢氧化物沉淀金属氢氧化物(如如Al(OH)3Al(OH)3、Fe(OH)3)Fe(OH)3)或带金属的碳酸盐或带金属的碳酸盐(如如CaCO3)CaCO3)时，水

25、中的胶粒和时，水中的胶粒和细微悬浮物可被这些沉淀物在细微悬浮物可被这些沉淀物在形成时作为晶核或吸附质所网形成时作为晶核或吸附质所网捕。捕。n n以上介绍的混凝的四种机理，以上介绍的混凝的四种机理，在水处理中往往可能是同时在水处理中往往可能是同时(tngsh)(tngsh)或交叉发挥作用的，或交叉发挥作用的，只是在一定情况下以某种机理只是在一定情况下以某种机理为主而已。为主而已。返回(fnhu)目录第19页/共46页第十九页，共46页。2023/2/2720三、混凝剂与助凝剂三、混凝剂与助凝剂凝聚、絮凝和混凝这三个词常引起混淆。凝聚(coagulation)是指胶体被压缩双电层而脱稳的过程；絮凝

26、(flocculation)则指胶体由于高分子聚合物的吸附架桥作用聚结成(ji chn)大粒絮体的过程；混凝（coagulation-flocculation）则包括凝聚与絮凝两种过程。第20页/共46页第二十页，共46页。2023/2/2721n n凝聚是瞬时的，所需的时间是将化学药剂扩散凝聚是瞬时的，所需的时间是将化学药剂扩散凝聚是瞬时的，所需的时间是将化学药剂扩散凝聚是瞬时的，所需的时间是将化学药剂扩散到全部水中的时间。到全部水中的时间。到全部水中的时间。到全部水中的时间。n n絮凝则与凝聚作用不同，它需要一定的时间让絮凝则与凝聚作用不同，它需要一定的时间让絮凝则与凝聚作用不同，它需要一

27、定的时间让絮凝则与凝聚作用不同，它需要一定的时间让絮体长大，但在一般情况下两者难以截然分开。絮体长大，但在一般情况下两者难以截然分开。絮体长大，但在一般情况下两者难以截然分开。絮体长大，但在一般情况下两者难以截然分开。n n习惯上将低分子电解质称为凝聚剂，而将高分习惯上将低分子电解质称为凝聚剂，而将高分习惯上将低分子电解质称为凝聚剂，而将高分习惯上将低分子电解质称为凝聚剂，而将高分子药剂称为絮凝剂。子药剂称为絮凝剂。子药剂称为絮凝剂。子药剂称为絮凝剂。n n混凝剂混凝剂混凝剂混凝剂(coagulant)(coagulant)(coagulant)(coagulant)：一般把能起凝聚与絮凝：一

28、般把能起凝聚与絮凝：一般把能起凝聚与絮凝：一般把能起凝聚与絮凝作用的药剂统称为混凝剂。作用的药剂统称为混凝剂。作用的药剂统称为混凝剂。作用的药剂统称为混凝剂。n n助凝剂助凝剂助凝剂助凝剂(coagulant aids)(coagulant aids)(coagulant aids)(coagulant aids)：当单用混凝剂不能：当单用混凝剂不能：当单用混凝剂不能：当单用混凝剂不能取得良好效果时，可投加某类辅助药剂以提高取得良好效果时，可投加某类辅助药剂以提高取得良好效果时，可投加某类辅助药剂以提高取得良好效果时，可投加某类辅助药剂以提高(t go)(t go)(t go)(t go)混凝

29、效果，这种辅助药剂称为助凝剂。混凝效果，这种辅助药剂称为助凝剂。混凝效果，这种辅助药剂称为助凝剂。混凝效果，这种辅助药剂称为助凝剂。第21页/共46页第二十一页，共46页。2023/2/27221.1.混凝剂混凝剂类型类型(lixng)无机盐类无机盐类（铁盐和铝盐）（铁盐和铝盐）有机高分子类有机高分子类普通铝、铁盐普通铝、铁盐聚合聚合铝、铁铝、铁盐盐第22页/共46页第二十二页，共46页。2023/2/2723(1)(1)(1)(1)无机盐类无机盐类1 1）普通铝、铁盐）普通铝、铁盐普通铝盐：硫酸铝、明矾等普通铝盐：硫酸铝、明矾等普普通通铁铁盐盐：三三氯氯化化铁铁、硫硫酸酸亚亚铁铁(li(li

30、 sun sun y y ti)ti)、硫硫酸酸铁等铁等2 2）聚合铝、铁盐）聚合铝、铁盐聚合氯化铝聚合氯化铝聚合硫酸铁聚合硫酸铁第23页/共46页第二十三页，共46页。2023/2/2724(2)有机有机(yuj)高分子类高分子类(polyelectrolytes)n n分类：n n天然和人工两种，其中天然高分子混凝剂的应用远不如人工的广泛，主要原因是其电荷密度(md)小，分子量较低，且容易发生降解而失去活性。n n根据高分子聚合物所带基团能否离解及离解后所带离子的电性，可分为阴离子型(anionic)、阳离子型(cationic)和非离子型(nonionic)第24页/共46页第二十四页，

31、共46页。2023/2/2725n n特点：高分子混凝剂一般为链状结构，各单体间以共特点：高分子混凝剂一般为链状结构，各单体间以共特点：高分子混凝剂一般为链状结构，各单体间以共特点：高分子混凝剂一般为链状结构，各单体间以共价键结合。高分子混凝剂溶于水中，将生成大量的线价键结合。高分子混凝剂溶于水中，将生成大量的线价键结合。高分子混凝剂溶于水中，将生成大量的线价键结合。高分子混凝剂溶于水中，将生成大量的线形高分子。形高分子。形高分子。形高分子。n n作用机理：作用机理：作用机理：作用机理：n n（a a a a）由于氢键结合、静电）由于氢键结合、静电）由于氢键结合、静电）由于氢键结合、静电(jn

32、gdin)(jngdin)(jngdin)(jngdin)结合、范德华结合、范德华结合、范德华结合、范德华力等作用对胶粒的吸附结合；力等作用对胶粒的吸附结合；力等作用对胶粒的吸附结合；力等作用对胶粒的吸附结合；n n（b b b b）线型高分子在溶液中的吸附架桥作用。）线型高分子在溶液中的吸附架桥作用。）线型高分子在溶液中的吸附架桥作用。）线型高分子在溶液中的吸附架桥作用。在在一一般般(ybn)(ybn)情情况况下下，不不论论混混凝凝剂剂为为何何种种离离子子型型，对对不不同同电电性性的的胶胶体体和和细细微微悬悬浮浮物物都都是是有有效效的的。但但如如为为离离子子型型，且且电电性性与与胶胶粒粒电电

33、性性相相反，就能起降低电位和吸附架桥双重作用，可明显提高絮凝效果。反，就能起降低电位和吸附架桥双重作用，可明显提高絮凝效果。第25页/共46页第二十五页，共46页。2023/2/27262.2.助凝剂助凝剂（1 1）pHpH调整剂调整剂调整剂调整剂常用石灰、硫酸、氢氧化钠、碳酸钠等。常用石灰、硫酸、氢氧化钠、碳酸钠等。常用石灰、硫酸、氢氧化钠、碳酸钠等。常用石灰、硫酸、氢氧化钠、碳酸钠等。（2 2）絮体结构改良剂）絮体结构改良剂）絮体结构改良剂）絮体结构改良剂如活性硅酸、粘土等。如活性硅酸、粘土等。如活性硅酸、粘土等。如活性硅酸、粘土等。（3 3）氧化剂）氧化剂）氧化剂）氧化剂可可可可投投投投

34、加加加加氯氯氯氯气气气气(l(l q)q)、次次次次氯氯氯氯酸酸酸酸钠钠钠钠、臭臭臭臭氧氧氧氧等等等等氧氧氧氧化化化化剂剂剂剂来来来来破破破破坏坏坏坏有有有有机机机机物物物物，以以以以提提提提高高高高混混混混凝凝凝凝效效效效果。果。果。果。返回(fnhu)目录第26页/共46页第二十六页，共46页。2023/2/2727四、影响四、影响(yngxing)混凝的因素混凝的因素废水废水(fishu)水质水质混凝剂混凝剂水利条件水利条件第27页/共46页第二十七页，共46页。2023/2/27281.1.废水废水(fishu)(fishu)水质水质的影响的影响（1）浊度）浊度(turbidity)浊

35、度过高或过低都不利于混凝，浊度过高或过低都不利于混凝，浊度不同，所需的混凝剂用浊度不同，所需的混凝剂用量也不同。量也不同。（2）pH值值在混凝过程中，都有一个相对在混凝过程中，都有一个相对(xingdu)最佳最佳pH值存在，值存在，使混凝反应速度最快，絮体使混凝反应速度最快，絮体溶解度最小。不同混凝剂最溶解度最小。不同混凝剂最佳佳pH值要通过试验确定。值要通过试验确定。第28页/共46页第二十八页，共46页。2023/2/27291.1.废水水质废水水质(shu zh)(shu zh)的影响的影响（3）水温）水温(temperature)水温会影响无机盐类的水解水温会影响无机盐类的水解水水温温

36、低低，水水的的粘粘度度增增大大，布布朗朗运运动减弱，混凝效果下降。动减弱，混凝效果下降。（4）共存杂质）共存杂质(impurities)有有些些杂杂质质的的存存在在能能促促进进(cjn)混混凝凝过过程程。而而有有些些物物质质则则不不利利于于混凝的进行。混凝的进行。有利于混凝的物质：如除硫、磷化合物以外的其他各种无机金属有利于混凝的物质：如除硫、磷化合物以外的其他各种无机金属(jnsh)(jnsh)盐。盐。不利于混凝的物质：如磷酸离子、亚硫酸离子、高级有机酸离子会阻碍高分子絮凝作用。另外，氯、不利于混凝的物质：如磷酸离子、亚硫酸离子、高级有机酸离子会阻碍高分子絮凝作用。另外，氯、螯合物、水溶性高

37、分子物质和表面活性物质都不利于混凝。螯合物、水溶性高分子物质和表面活性物质都不利于混凝。第29页/共46页第二十九页，共46页。2023/2/27302.2.2.2.混凝剂的影响混凝剂的影响混凝剂的影响混凝剂的影响(yngxing)(yngxing)(yngxing)(yngxing)（1）混混凝凝剂剂种种类类(zhngli)(kinds of coagulants)混混凝凝剂剂的的选选择择主主要要取取决决于于胶胶体体和和细细微悬浮物的性质、浓度。微悬浮物的性质、浓度。如如水水中中污污染染物物主主要要呈呈胶胶体体状状态态，且且电电位位较较高高，则则应应先先投投加加无无机机混混凝凝剂剂使使其其脱

38、脱稳稳凝凝聚聚，如如絮絮体体细细小小，还还需需投投加加高高分分子子混混凝凝剂剂或或配配合合使使用活性硅酸等助凝剂。用活性硅酸等助凝剂。很很多多情情况况下下，将将无无机机混混凝凝剂剂与与高高分分子子混混凝凝剂剂并并用用，可可明明显显提提高高混混凝凝效果，扩大应用范围。效果，扩大应用范围。第30页/共46页第三十页，共46页。2023/2/2731（2）混凝剂投加量）混凝剂投加量(dosage)与水中微粒种类、性质、浓度有关；与水中微粒种类、性质、浓度有关；与与混混凝凝剂剂品品种种(pnzhng)、投投加加方方式及介质条件有关。式及介质条件有关。最最佳佳混混凝凝剂剂和和最最佳佳投投药药量量，应应通

39、通过过试验确定。试验确定。一般的投加量范围一般的投加量范围：普通铁盐、铝盐为普通铁盐、铝盐为 1030mg/L；聚合盐为普通盐的聚合盐为普通盐的 1/21/3;有机高分子混凝剂通常只需有机高分子混凝剂通常只需 15mg/L。若投加量过量，很容易造成胶体的再稳。若投加量过量，很容易造成胶体的再稳。（3 3 3 3）混凝剂投加顺序）混凝剂投加顺序）混凝剂投加顺序）混凝剂投加顺序(sequence)(sequence)(sequence)(sequence)最佳投加顺序可通过试验来确定。最佳投加顺序可通过试验来确定。最佳投加顺序可通过试验来确定。最佳投加顺序可通过试验来确定。一般而言，当无机与有机并

40、用一般而言，当无机与有机并用一般而言，当无机与有机并用一般而言，当无机与有机并用(bn yn)(bn yn)(bn yn)(bn yn)时，先加时，先加时，先加时，先加无机混凝剂，再加有机混凝剂。无机混凝剂，再加有机混凝剂。无机混凝剂，再加有机混凝剂。无机混凝剂，再加有机混凝剂。但当处理的胶粒在但当处理的胶粒在但当处理的胶粒在但当处理的胶粒在50505050 m m m m以上时，常先加有机混凝剂以上时，常先加有机混凝剂以上时，常先加有机混凝剂以上时，常先加有机混凝剂吸附架桥，再加无机混凝剂压缩扩散层而使胶体脱吸附架桥，再加无机混凝剂压缩扩散层而使胶体脱吸附架桥，再加无机混凝剂压缩扩散层而使胶

41、体脱吸附架桥，再加无机混凝剂压缩扩散层而使胶体脱稳。稳。稳。稳。第31页/共46页第三十一页，共46页。2023/2/27323.3.3.3.水力条件水力条件水力条件水力条件(tiojin)(tiojin)(tiojin)(tiojin)的影响的影响的影响的影响n n水力条件对混凝效果有重要影响。水力条件对混凝效果有重要影响。n n两个主要的控制指标是搅拌强度两个主要的控制指标是搅拌强度和搅拌时间。和搅拌时间。n n混合阶段：要求混凝剂与废水迅混合阶段：要求混凝剂与废水迅速均匀混合，为此要求搅拌强度速均匀混合，为此要求搅拌强度要大，但时间要短。速度梯度要大，但时间要短。速度梯度G应在应在500

42、1000s1，搅拌时间，搅拌时间t应应在在1030s。n n反应阶段：既要创造足够的碰撞反应阶段：既要创造足够的碰撞(pn zhun)机会和良好的吸机会和良好的吸附条件让絮体有足够的成长机会，附条件让絮体有足够的成长机会，又要防止生成的小絮体被打碎，又要防止生成的小絮体被打碎，因此搅拌强度要小，而时间要长，因此搅拌强度要小，而时间要长，相应相应G和和t值分别应在值分别应在2070s-1和和1530min。第32页/共46页第三十二页，共46页。2023/2/2733五、混凝工艺五、混凝工艺(gngy)(gngy)过程及设备过程及设备n n混凝的工艺混凝的工艺过程过程(guchng)(guchn

43、g)n n混凝设备混凝设备第33页/共46页第三十三页，共46页。2023/2/2734废水废水废水废水(fi(fishushu)混凝剂混凝剂混合混合(hnh)反应反应(fnyng)沉降沉降（澄清）（澄清）出水出水出水出水污泥污泥污泥污泥1、混凝的工艺过程混合目的是使混凝剂尽混合目的是使混凝剂尽快与水混合，需要快与水混合，需要短时短时间高强度搅拌间高强度搅拌反应阶段的目的是使药剂与水中反应阶段的目的是使药剂与水中的细小颗粒或胶体物质作用生成的细小颗粒或胶体物质作用生成尽可能大的絮体，为沉降分离创尽可能大的絮体，为沉降分离创造条件，需要造条件，需要低强度长时间搅拌低强度长时间搅拌。澄清的目的是使

44、所生成的絮体与水分离，完成净化过程澄清的目的是使所生成的絮体与水分离，完成净化过程第34页/共46页第三十四页，共46页。2023/2/27352 2、混凝的设备、混凝的设备(shbi)(shbi)n n混凝剂的配置与投加设备混凝剂的配置与投加设备混凝剂的配置与投加设备混凝剂的配置与投加设备n n混合设备混合设备混合设备混合设备n n反应反应反应反应(f(f nyng)nyng)设备设备设备设备n n澄清设备澄清设备澄清设备澄清设备第35页/共46页第三十五页，共46页。2023/2/2736（1 1）混凝剂的配制）混凝剂的配制）混凝剂的配制）混凝剂的配制(pizh)(pizh)与投加设与投加

45、设与投加设与投加设备备备备n n投药方法：有干投药方法：有干投药方法：有干投药方法：有干(dry)(dry)投法和湿投法和湿投法和湿投法和湿(wetted)(wetted)投法。投法。投法。投法。n n1 1）干投法：把经过破碎易于溶解的药剂直接投入废）干投法：把经过破碎易于溶解的药剂直接投入废）干投法：把经过破碎易于溶解的药剂直接投入废）干投法：把经过破碎易于溶解的药剂直接投入废水水水水(fishu(fishu)中。中。中。中。n n干投法占地面积小，但对药剂的粒度要求较严，投加干投法占地面积小，但对药剂的粒度要求较严，投加干投法占地面积小，但对药剂的粒度要求较严，投加干投法占地面积小，但对

46、药剂的粒度要求较严，投加量较难控制，对机械设备的要求较高，同时劳动条件量较难控制，对机械设备的要求较高，同时劳动条件量较难控制，对机械设备的要求较高，同时劳动条件量较难控制，对机械设备的要求较高，同时劳动条件也较差。目前应用的较少。也较差。目前应用的较少。也较差。目前应用的较少。也较差。目前应用的较少。n n2 2）湿投法：将混凝剂和助凝剂配成一定浓度的溶液，湿投法：将混凝剂和助凝剂配成一定浓度的溶液，湿投法：将混凝剂和助凝剂配成一定浓度的溶液，湿投法：将混凝剂和助凝剂配成一定浓度的溶液，然后按处理水量大小定量添加。包括药剂的配制、药然后按处理水量大小定量添加。包括药剂的配制、药然后按处理水量

47、大小定量添加。包括药剂的配制、药然后按处理水量大小定量添加。包括药剂的配制、药剂的计量和药剂的投加三个过程。整个投加过程见下剂的计量和药剂的投加三个过程。整个投加过程见下剂的计量和药剂的投加三个过程。整个投加过程见下剂的计量和药剂的投加三个过程。整个投加过程见下图。图。图。图。第36页/共46页第三十六页，共46页。2023/2/2737药剂的溶解药剂的溶解药剂的溶解药剂的溶解(rngji)(rngji)和投加过程和投加过程和投加过程和投加过程第37页/共46页第三十七页，共46页。2023/2/2738 混凝剂的溶解混凝剂的溶解混凝剂的溶解混凝剂的溶解(rngji)(rngji)和和和和配制

48、配制配制配制 混凝剂在溶解池中进行溶解，溶解池设有搅混凝剂在溶解池中进行溶解，溶解池设有搅拌装置。拌装置。搅拌方法常用机械搅拌、压缩空气搅拌和水搅拌方法常用机械搅拌、压缩空气搅拌和水泵搅拌等。泵搅拌等。药剂溶解完全后，将浓药液送入溶液池，用药剂溶解完全后，将浓药液送入溶液池，用清水稀释到一定清水稀释到一定(ydng)的浓度备用。的浓度备用。无机混凝剂溶液浓度一般用无机混凝剂溶液浓度一般用10%20%。有。有机高分子混凝剂溶液的浓度一般用机高分子混凝剂溶液的浓度一般用0.51.0%。第38页/共46页第三十八页，共46页。2023/2/2739 混凝剂溶液混凝剂溶液(rngy)(rngy)的投加

49、的投加药剂投入原水中必须有计量和定量设备，并能随时调药剂投入原水中必须有计量和定量设备，并能随时调药剂投入原水中必须有计量和定量设备，并能随时调药剂投入原水中必须有计量和定量设备，并能随时调节节节节(tioji)(tioji)(tioji)(tioji)投加量。投加量。投加量。投加量。投加要求：计量准确，调节投加要求：计量准确，调节投加要求：计量准确，调节投加要求：计量准确，调节(tioji)(tioji)(tioji)(tioji)灵活，设备简灵活，设备简灵活，设备简灵活，设备简单。单。单。单。常用计量设备：计量泵、水射器、虹吸定量投药设备常用计量设备：计量泵、水射器、虹吸定量投药设备常用计

50、量设备：计量泵、水射器、虹吸定量投药设备常用计量设备：计量泵、水射器、虹吸定量投药设备和孔口计量设备等。和孔口计量设备等。和孔口计量设备等。和孔口计量设备等。投加方式：投加方式：投加方式：投加方式：泵前重力投加泵前重力投加泵前重力投加泵前重力投加水射器投加水射器投加水射器投加水射器投加计量泵直接投加计量泵直接投加计量泵直接投加计量泵直接投加第39页/共46页第三十九页，共46页。2023/2/27402、混合、混合(hnh)（mixing）设备）设备当药剂投入废水后，在水中发生水解反应并产生异电荷当药剂投入废水后，在水中发生水解反应并产生异电荷(dinh)胶体，与水中胶体和悬浮物接触，形成细小