混凝机理.docx
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1、混凝机理3.2混凝机理3.2.1胶体的凝聚机理凝聚主要是指胶体脱稳并生成微小聚集体的经过。压缩双电层作用根据DLVO理论,参加含有高价态正电荷离子的电解质时,高价态正离子通过静电引力进入到胶体颗粒外表,置换出原来的低价正离子,这样双电层仍然保持电中性,但正离子的数量却减少了,也就是双电层的厚度变薄,胶体颗粒滑动面上的电位降低。当电位降至0时,称为等电状态,此时排挤势垒完全消失。电位降至某一数值使胶体颗粒总势能曲线上的势垒Emax=0,胶体颗粒即发生聚集作用,此时的电位称为临界电位k。叔采-哈代法则:起聚沉作用的主要是反离子,反离子的价数越高,其聚沉效率越高。聚沉值:在指定情形下使一定量的胶体颗
2、粒聚沉所需的电解质的最低浓度,以mmol/dm3为单位。一般情况下,聚沉值与反离子价数的六次方成反比,即符合: (3.1)双电层压缩机理不能解释参加过量高价反离子电解质引起胶体颗粒电性改变符号而重新稳定的现象,也解释不了与胶体颗粒代一样电荷的聚合物或高分子有机物也有好的聚集效果的现象。吸附电性中和胶体颗粒外表吸附异号离子、异号胶体颗粒或带异号电荷的高分子,进而中和了胶体颗粒本身所带部分电荷,减少了胶粒间的静电引力,使胶体颗粒更易于聚沉。驱动力包括静电引力、氢键、配位键和范德华力等。能够解释水处理中胶体颗粒的再稳定现象。吸附架桥作用Bridging分散体系中德胶体颗粒通过吸附有机物或无机高分子物
3、质架桥连接,凝集为大的聚集体而脱稳聚沉。.长链高分子架桥.短距离架桥三种类型:.胶粒与不带电荷的高分子物质发生架桥,涉及范德华力、氢键、配位键等吸附力。.胶粒与带异号电荷的高分子物质发生架桥,除范德华力、氢键、配位键外,还有电中和作用。.胶粒与带同号电荷的高分子物质发生架桥,“静电斑作用胶体保护示意图网捕卷扫作用投加到水中的铝盐、铁盐等混凝剂水解后构成较大量的具有三维立体构造的水合金属氧化物沉淀,当这些水合金属氧化物体积收缩沉降时,象筛网一样将水中胶体颗粒和悬浊质颗粒捕获卷扫下来。网捕卷扫作用主要是一种机械作用。3.2.2絮凝机理絮凝主要是指脱稳的胶体或微小悬浮物聚集成大的絮凝体的经过。.异向
4、絮凝Perikineticflocculation:由布朗运动所引起的胶体颗粒碰撞聚集。布朗运动随着颗粒粒径增长而逐步减弱,当粒径增长到一定尺寸,布朗运动不再起作用。.同向絮凝orthokineticflocculation:由外力推动所引起的胶体颗粒碰撞聚集。胶体颗粒在外力作用下向某一方向运动,由于不同胶粒存在速度差,依此完成颗粒的碰撞聚集。3.2.3影响混凝效果的主要因素客观因素:原水具有的一些特性,如水温、pH值、各种化学成分的含量及性质。主观因素:如混凝条件等。水温的影响最适宜的混凝水温为2030。水温低时混凝效果差的原因:1)无机盐混凝剂的水解是吸热反响,水温低时,混凝剂水解缓慢,影
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