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水物理化學處理工程基礎

水中污染物分類：

按污染物在水中的存在狀態(tài)分為：懸浮物、膠體、溶解物

按化學特性分為：無機物、有機物

按處理方法分為：物理法、化學法、生物法

1.1混凝

概念：通過投加混凝劑使水中難以沉淀的膠體物質以及細小的懸浮物聚集成較大的顆粒，使之能與水分離的過程。

1.1.1膠體的基本性質

膠體的表面電荷與膠體的穩(wěn)定性

1.1.2混凝動力學

I⑴異向絮凝：細小顆粒在水分子無規(guī)則熱運動的撞擊下做布朗運動所造成的顆粒間碰撞聚集

⑵同向絮凝：指由外力所造成的流體運動而產(chǎn)生的顆粒撞碰聚集，

外力有兩種方式：機械攪拌和水力攪拌。

⑶混凝過程的控制指標參數(shù)：

在水處理中，使膠體脫穩(wěn)的過程稱為“凝聚”，脫穩(wěn)膠體相互聚集的過程稱為“絮凝”，混凝是兩者的統(tǒng)稱。凝聚的設備為混合設備，絮凝的設備為絮凝池，要掌握其控制參數(shù)

混合池：速度梯度G=500～1000S-1，水力停留時間T=10～60S，GT=(1～3)×104

絮凝池： G=20～70S-1，水力停留時間T=15～20S，GT=104～105

1.1.3混凝工藝

⑴混凝機理：

①電性中和：

由于異號離子、異號電荷或高分子帶異號電荷部位與膠核表面的靜電吸附，中和了膠體原來所帶電荷，從而使膠體脫穩(wěn)。

②吸附架橋：

利用高分子的長鏈結構來連接膠粒形成“膠粒-高分子-膠粒”的絮狀體。

③沉淀物的卷掃(網(wǎng)捕)：

以鋁鹽和鐵鹽為滋凝劑時，所產(chǎn)生的氫氧化鋁和氫氧化鐵在沉淀過程中，能夠以卷掃(網(wǎng)捕)形成，使水中的膠體微粒隨其一起下沉。

關于混凝工藝今年考了一道題：題目是陰離子型有機高分子絮凝劑去除水中膠體粒子的主要作用機理：選項為a壓縮雙電層;b電性中和;c吸附架橋;d沉淀網(wǎng)捕，根據(jù)教材中29至31頁的內容可知應該選擇c吸附架橋，即投加的有機高分子絮凝劑的某一基團與膠粒表面某一部位互相吸附后，該高分子的其余部位則伸展在溶液中，可以與表面有空位的膠粒吸附，這樣形成了一個“膠粒-高分子-膠粒”的絮狀體，高分子起到了對膠粒進行架橋連接的作用。

⑵影響混凝的主要因素：

①水溫：水溫低影響混凝效果

②PH值：對于不同混凝劑的影響程度不同

③堿度：應保證一定的堿度

④水中雜質的性質、組成和濃度：大小不一的顆粒有利于凝聚

⑶混凝劑的配制與投加：

①混凝劑與助凝劑：

助凝劑是為了改善或強化混凝過程而投加的一些輔助藥劑。

②混凝劑的配制與投加

溶解池(儲液池)容積：W1=(0.2～0.3)W2

溶液池容積：W2= 計量設備：定量投藥泵、轉子流量計、電磁流量計、孔口計量設備等

藥劑投加：重力投加、壓力投加

1.1.4混合和絮凝的基本要求和方式

影響混合的因素：藥劑的品種、濃度、原水的溫度、水中顆粒的性質和大小等，混合方式基本上可分為水力混合和機械攪拌混合兩類。

完成絮凝的兩個主要條件：具有充分絮凝能力的顆粒和保證顆粒獲得適當?shù)呐鲎步佑|而不致破碎的水力條件。

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（責任編輯：xll）

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