课件2絮凝剂与助凝剂的简介ppt课件

絮凝剂与助凝剂的简介,部 门：药剂事业部 主讲人：李红 时间：2012年5月11日,一、定义 絮凝剂主要是带有正电（负)性的基团中和一些水中带有负(正）电性难于分离的一些粒子或者颗粒，降低其电势，使其处于不稳定状态，并利用其聚合性质使得这些颗粒集中，并通过物理或者化学方法分离出来。 一般为达到这种目的而使用的药剂，称之为絮凝剂。絮凝剂主要应用于给水和污水处理领域。 助凝剂是为了提高絮凝效果而投加的辅助药剂。助凝剂本身可以起凝聚作用，也可以不起凝聚作用，但它与絮凝剂一起使用时，能改善水的絮凝效果。根据其在絮凝过程中所起的作用不同，可以分为很多类别，如用来调节pH值的碱（常用石灰）；用来破坏对絮凝剂有干扰的有机物的氧化剂，如氯；用来加快絮凝过程和增加牢固性的活化剂，如二氧化硅、活性炭或各种泥土等 而我们把絮凝剂和助凝剂又统称为混凝剂。,二、分类及特点 絮凝剂的种类很多，可以分为： 1、无机絮凝剂 2、有机絮凝剂 3、高分子絮凝剂 现将常用的絮凝剂列于下表,1、铝盐絮凝剂 常用作铝盐的絮凝剂有硫酸铝、明矾、聚合氯化铝、工业废水专用混凝剂等。 絮凝剂的效果在很大程度上决定于它的存在形态是否能对水中的胶体颗粒发挥最有效的絮凝作用。因为天然水中的粘土胶体带有一定的负电荷，所以絮凝剂的形态只有是适当正电荷适当聚合度的羟基多核络合离子，才能同时起电性中和及吸附架桥等各种作用，取得最优絮凝效果 聚合氯化铝也叫聚氯、聚合铝、聚氯化铝或碱式氯化铝，简称PAC，它是由简单的中间产物连接而成的高分子化合物，它与传统的无机絮凝剂硫酸铝相比，有以下优点：,（1）加药量少。与硫酸铝相比，Al2O3的含量高，可节省药耗，降低制水成本，其用量只相当于硫酸铝的三分之一左右。 （2）絮凝效果好。聚合氯化铝形成絮凝物的速度快，与硫酸铝相比致密而且大，易于沉降，所有可以减小澄清沉淀设备的体积。 （3）使用范围广。与硫酸铝相比适应性强，对于低浊度水、高浊度水、有色水都有很好的絮凝效果。而且水温低时，絮凝效果不明显下降。水的pH在68之间均可采用。 （4）腐蚀性较小。产品本身是无害的，投加后的生活饮用水均符合饮用水标准，即使过量投加也不会使水质恶化。,三、絮凝机理 1、胶体的稳定性 粒径小的悬浮物及胶体杂质在水中长期保持分散悬浮状态的特性称为胶体的稳定性。其具有稳定性的主要原因有以下几方面。 （1）微粒的布朗运动。颗粒极小的悬浮物和胶体杂质，受到水分子的撞击次数较少，各方向的撞击力不平衡，且因微粒质量甚微，重力影响甚小，致使微粒在水中作无规则的高速运动并趋于均匀分散状态，故微粒在天然水中能够稳定存在。,（2）微粒间的静电斥力。天然水中的胶核是由众多的分子形成的集合体，胶核表面分布着相同的电荷的离子。它是由组成胶核物质的电离作用或吸附了溶液中的某种离子而形成。胶核表面的离子通过静电作用吸附溶液中带相反电荷的离子（反离子）。距胶核较近的反离子层为吸附层，较远的为扩散层。胶体颗粒在溶液中运动时，由于胶核对吸附层内反离子静电吸引力较强，随胶核一起运动，而扩散层内的反离子则要滞后一段，这使得吸附层与扩散层之间产生一个滑动界面，致使胶体带电。带有相同电荷的胶粒之间因静电斥力而不易碰撞黏合。,（3）微粒的水化作用。由于胶体带有正电荷，具有极性的水分子便定向的吸附在带电荷的胶体颗粒周围而形成一层水化膜，阻止微粒间相互接触，使胶体在热运动时不能黏合，保持微粒状态悬浮不沉。,2、絮凝原理 消除或减弱胶体稳定性的作用称为胶体的脱稳。脱稳的胶体能够聚结成较大的颗粒而迅速与水分离开来。胶体的的脱稳通常是由于以下三个方面的作用。 （1）反离子的压缩作用。向水中加入某种电解质后电解质电离出大量反离子或水解形成带有相反电荷的聚合体，对水中的扩散层产生压缩作用，致使一部分反离子压缩到吸附层而使扩散层变薄，微粒间的静电斥力随之减弱或消失。此时，当胶体颗粒互相接触时就很容易通过吸附作用而聚结成大颗粒，此过程通常称为凝聚。,（2）胶体吸附与絮凝剂的架桥作用。向水中投加一定量的高分子物质或高价盐类（能水解成高聚物），这类物质呈线型结构，并在水中伸展为链状，胶体颗粒易吸附在连接部位，从而把水中悬浮物连在一起。这种作用形象的称为“架桥作用”。由于这种架桥作用破坏了胶体的稳定性，逐步絮凝成絮状沉淀物，称为絮凝作用。胶体的脱稳往往是凝聚和絮凝作用同时发生，总称为混凝，所加药剂称为混凝剂。,（3）沉淀物的网捕作用。当水中的悬浮物和胶体杂质很少时，通过加大混凝剂量，自身相互混凝，行成絮状沉淀物，在沉降过程中以网捕作用将水中的微粒携带下去。,四、絮凝处理过程 絮凝是通过絮凝剂与分散在水中的微粒相互接触来实现的。絮凝过程分为絮凝阶段与反应阶段。在絮凝阶段，絮凝剂在剧烈搅动的水流中迅速均匀的扩散，为其水解、缩聚反应及胶体脱稳提供有利条件。此时絮凝体开始形成，这些过程都是在瞬间发生的，几十秒钟内可以完成，一般不超过两分钟；在反应阶段，要求水流速度不能太快，以便使脱稳的胶体形成具有良好沉淀性能的絮凝体，反应阶段一般为2030min。因此，常按两个阶段的不同水流条件选择相应的设备。,五、影响絮凝的因素 1、水温。水温升高，水的黏度降低，可增强无机絮凝剂的絮凝效果；水温低，采取措施也难以获得理想的絮凝效果。如用硫酸铝做絮凝剂时，最佳水温为2530。,2、水的碱度和PH值的影响。硫酸铝水解产生的H+必将导致水中的pH值下降，要保持较好的絮凝效果，必须使pH保持在适当的范围内。用铝盐做絮凝剂时，最佳的pH值在78.当pH8.2时，由于Al(OH)3被溶解而生成AlO2-，从而失去絮凝处理作用。故当原水碱度不足或絮凝剂投加量大时，可采用加碱方法进行调节。常用的碱是烧碱（片碱）、纯碱、石灰等。,3、水的浊度的影响。原水浊度对絮凝效果和絮凝剂的投加量都有较大的影响。对于低浊度水，必须投加大量的絮凝剂，形成絮凝沉淀物并对悬浮微粒进行网捕，但是效果并不是很理想；对于中等浊度水，则可利用低投加量絮凝区的吸附架桥作用和高投加量絮凝区网捕作用来去除浊度；对于高浊度水，絮凝剂主要起吸附架桥作用，但随着悬浮物含量的增加，絮凝剂的投加量也要相应增大，才能达到完全絮凝的目的。,由于絮凝过程是一个复杂的物理化学过程，目前还不能根据计算确定最佳加药量，应根据具体试验情况确定，针对天然水的加药量，各种絮凝剂可以坐一下参考： 硫酸亚铁： 41.797.3 mg/L 三氯化铁： 27.0363.03 mg/