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第二章 混 凝. 第一节 混凝机理. 一、水中胶体稳定性 二、 硫酸铝在水中的化学反应 三、 混凝机理. 一、水中胶体稳定性. (一) 胶体的基本性质 - 胶体的特性 ( 1 )颗粒尺寸很小,比表面积大 ( 2 )稳定而不沉淀 ( 3 )使水产生混浊 ( 4 )胶体表面带电,有电泳现象. (二) 胶体结构. 具有双电层结构. 扩散层. 吸附层. (三)胶体的稳定性. 1. 动力学稳定 2. 聚集稳定. ( 1 )布朗运动 ( 2 )静电斥力 ( 3 )水化膜作用.
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第一节 混凝机理 一、水中胶体稳定性 二、 硫酸铝在水中的化学反应 三、 混凝机理
一、水中胶体稳定性 (一) 胶体的基本性质-胶体的特性 (1)颗粒尺寸很小,比表面积大 (2)稳定而不沉淀 (3)使水产生混浊 (4)胶体表面带电,有电泳现象
(二)胶体结构 具有双电层结构 扩散层 吸附层
(三)胶体的稳定性 1.动力学稳定 2.聚集稳定 (1)布朗运动 (2)静电斥力 (3)水化膜作用
胶体间的静电斥力与聚集稳定 排斥能峰 吸引 排斥 吸引
二、 硫酸铝在水中的化学反应 • 水解反应:释放H+,增加OH-。水的pH值有降低趋势 • 2. 缩聚反应:形成多核聚合物
三、 混凝机理 1.压缩双电层机理 2.吸附电中和机理 3.吸附架桥机理 4.沉淀物的网捕和卷扫机理
第二节 混凝剂和助凝剂 一、混凝剂 有机混凝剂 无机混凝剂 复合混凝剂 1.无机混凝剂 硫酸铝 明矾 聚合氯化铝(PAC) 三氯化铁 硫酸亚铁 聚合硫酸铁(PFS) 聚合氯化铁(PFC)
2、有机型混凝剂 (1)合 成 高分子混凝剂 聚丙烯酰胺 分子量在150-800万 (2) 天 然 高 分 子混凝剂 淀粉类 半乳甘露聚糖类 纤维素衍生物类 微生物多糖类 动物骨胶类等 (改性壳聚糖(VCG)) (3)微 生 物高分子混凝剂
3、复合型絮凝剂 (1) 无 机 一无机复合型 (2) 无 机 一有机复合型 聚合氯化铝铁(PAFC)、聚合硫酸铝铁(PA FS)、 聚合硅酸氯化铝铁(PSAF)、聚合硅酸硫酸铝(PASS)、 聚硫氯化铝(PACS)、聚磷酸氯化铝(PPAC)、 聚硅氯化铝(PASC)、 聚硅硫酸铁(PSFS)、聚合氯化硫酸铁(PFCS)、 聚合磷硫酸铁(PFPS)、聚合硫酸氯化铝铁(PAFCS)、 聚合硫基硅酸铝铁( PAFSSC)、 硅钙复合型聚合氯化铝铁(SCPAFC)、 钙型聚合氯化铝硅复合混凝剂(SCPAC)
二、助凝剂 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。广义上可分为以下几类: ①酸碱类:调整水的pH,如石灰、硫酸等; ②加大矾花的粒度和结实性:如活化硅酸(SiO2 nH2O)、骨胶、高分子絮凝剂; ③氧化剂类:破坏干扰混凝的物质,如有机物。如投加Cl2、O3等。
第三节 混凝动力学 1.异向絮凝 2.同向絮凝 3.混凝控制指标
(1)混合 脱稳颗粒碰撞的动力:布朗运动 作用和目的:药剂快速、均匀地与水混合 要求:快速剧烈 控制指标:时间10-30s,≯2min。 G值700-1000/s。 3.混凝控制指标
(2)絮凝 絮体碰撞的动力:机械搅拌或水力搅拌 作用和目的:使脱稳胶体碰撞聚集 要求:有一定强度,但不能过大。 控制指标:G值20-70/s。平均GT值104-105。 时间10-30min。
第四节 影响混凝效果主要因素 1.水温的影响 2.水的pH值和碱度的影响 3.水中悬浮物浓度与性质的影响
3.水中悬浮物浓度与性质的影响 混合时胶体颗粒的碰撞速率 絮凝时絮体颗粒的碰撞速率 层流条件导出的公式 紊流条件导出的公式
第六节 混合和絮凝设施 栅条网格絮凝池
混 凝 1