[工学]第五章其他物化处理法51混凝法.ppt

第五章 废水的其他物理化学处理法,第一节 化学混凝法,一 化学混凝法 定义 向水中投加药剂（混凝剂），使水中的微小悬浮物和胶体聚集成沉速较大的颗粒而去除的方法。 处理对象 微小悬浮物： 沉速极慢 胶体颗粒： 不能自然沉淀,二 胶体的性质 胶体的基本特性 光学性质：丁达尔现象 力学性质：布朗运动 电学性质：电泳现象,双电层理论 吸附层和扩散层 电动电位和总电位,胶核,滑动面,扩散层,胶体结构和双电层示意图,吸附层,胶体的稳定性 动力学稳定指胶粒存在布朗运动而对抗重力的影响，而使其不沉降，长期悬浮于水中。 聚集稳定指胶粒带有相同的电荷，存在静电斥力和水化膜的阻碍作用，使得胶体不能相互聚集。,三 铝盐、铁盐在水中的反应 1 水解反应 铝盐和铁盐等混凝剂溶于水后，电离生成Al3+、Fe3+，并结合水分子形成水合离子。水合离子进一步水解，形成单核络合物和沉淀。,2 缩聚反应 水解产物中的羟基OH具有桥键性质，可将单核络合物通过桥键缩聚成多核络合物。,四 混凝机理 1 压缩双电层作用 方法 加入电解质 原理,2 吸附架桥作用 具有线型结构的高分子物质与胶粒发生吸附，当高分子链一端吸附某一胶粒，在另一端又吸附另一胶粒，形成较大的絮凝体，高分子物质在这里起吸附架桥作用。,3 网捕或卷扫 当混凝剂加入量较大时，形成的沉淀在沉降过程中，能网捕或卷扫水中的胶体颗粒。,四 混凝剂和助凝剂 1 混凝剂 无机盐混凝剂 目前应用最广泛的是铁盐和铝盐。 硫酸铝：效果较好，形成的絮凝体松散，低温时效果较差。 聚合铝：效果较好，低温时效果好。 FeCl3：絮凝体密实，低温效果好，腐蚀性强，出水色度高。 聚合铁：混凝效果好。,有机高分子混凝剂 天然：纤维素、壳聚糖、淀粉、木质素等 人工合成：聚丙烯酰胺等 主要作用：吸附架桥作用,2 助凝剂 当单用混凝剂不能取得良好效果时，可投加某些辅助药剂以提高混凝效果，这种辅助药剂称为助凝剂。 常用助凝剂：聚丙烯酰胺、骨胶、粘土、活化硅酸、石灰等 作用：增加絮凝体骨架材料 作氧化剂 维持pH值,五 影响混凝效果的主要因素 水温 pH值 水中杂质的成分、性质和浓度 水力条件,六 混凝过程及设备 1 混凝过程 凝聚（coagulation） 水中加入混凝剂，发生水解和缩聚反应，通过压缩双电层和吸附架桥作用，而使胶体脱稳，初步凝聚形成小的颗粒，要求搅拌剧烈。 设备：混合池,絮凝（flocculation） 细小的颗粒逐渐长大的过程。要求搅拌强度适中，并从强到弱。 设备：絮凝反应池,2 混凝剂的配置和投加设备 在溶解池中将混凝剂溶解，配制成1020的溶液，可以采用泵前重力投加、水射器或直接用计量泵。,3 混合设备 水泵混合 隔板混合 机械混合,水泵混合,泵前加药，利用叶轮的高速旋转达到快速而剧烈的混合目的； 操作方便，不需另建混合设备； 用铁盐作混凝剂时，对叶轮有腐蚀作用； 管线应较短。,隔板混合,利用水流通过隔板孔道时产生的急剧收缩和扩散形成涡流，使药剂与原水混合； 水量稳定时，混合效果较好，但水量发生变化时，混合效果不稳定。,机械混合,电动机带动浆板进行强烈搅拌； 搅拌强度可以调节，比较灵活； 增加了进行设备，增加了维修保养工作和动力消耗。,4 反应设备 隔板反应池 机械反应池,隔板反应池,利用水流断面上流速分布不均匀所造成的速