水污染课件版 2谭江月

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环境与资源学院谭江月

2、混凝剂的影响

六、混凝的影响因素

3、水力条件的影响1、废水水质的影响

1、水温

水温会影响无机盐类的水解，水温低，水解反应慢。另外水温低，水的粘度增大，布朗运动减弱，混凝效果下降。废水水质的影响

2、pH值

在混凝过程中，都有一个相对最佳pH值存在，使混凝反应速度最快，絮体溶解度最小。不同混凝剂最佳pH值要通过试验确定。

3、共存杂质

有些杂质的存在能促进混凝过程。而有些物质则不利于混凝的进行。

1、混凝剂种类

如水中污染物主要呈胶体状态，且电位较高，则应先投加无机混凝剂使其脱稳凝聚，如絮体细小，还需投加高分子混凝剂或配合使用活性硅酸等助凝剂。很多情况下，将无机混凝剂与高分子混凝剂并用，可明显提高混凝效果，扩大应用范围。混凝剂的影响复配

2、混凝剂投加量对任何废水的混凝处理，都存在最佳混凝剂和最佳投药量的问题，应通过试验确定。

3、混凝剂投加顺序当使用多种混凝剂时，其最佳投加顺序可通过试验来确定。一般而言，当无机混凝剂与有机混凝剂复配使用时，先投加无机混凝剂，再投加有机混凝剂。但当处理的胶粒在50m以上时，常先投加有机混凝剂吸附架桥，再加无机混凝剂压缩扩散层而使胶体脱稳。

水力条件对混凝效果有重要影响。水力条件的影响两个主要的控制指标：搅拌强度和搅拌时间。

混合阶段：要求混凝剂与废水迅速均匀混合（快速搅拌），搅拌时间应在30s~2min。

反应阶段：既要创造足够的碰撞机会和良好的吸附条件让絮体有足够的成长机会，又要防止生成的小絮体被打碎，因此搅拌强度要逐渐减小，而反应时间要长（15~30min)。

采用无机絮凝剂AlCl3与有机高分子絮凝剂CPF复配处理生活污水（COD：360mg/L）。关于混凝的问题分析

CPF的高分子链上带有正电荷，其化学结构为：

取1000ml污水样于1000ml烧杯中，在高转速（100~120r/min）搅拌下加入一定量的无机絮凝剂，搅拌1.5min后加入CPF絮凝剂，再搅拌1.5min后，降低转速至40r/min，搅拌5min后静置20min，取上层清液测定COD。CPF絮凝剂与AlCl3的投加量对处理效果的影响编号

CPF+AlCl3投加量（mg/L）COD/(mg/L)COD去除率/%

10.5+7100.472.120.8+1068.481.031.1+1337.189.741.4+1723.493.551.7+2013.396.362.0+2314.496.072.3+2617.395.282.6+2928.492.1

复配絮凝剂在不同pH值条件下的处理效果编号

pH值COD/(mg/L)COD去除率/%

1437.189.72531.091.43618.494.94713.396.35813.796.26920.994.271034.690.4七、混凝法的一般工艺过程废水混凝剂混合反应沉淀（澄清）出水污泥混合目的是使混凝剂尽快与水混合，需要短时间高强度搅拌澄清的目的是使所生成的絮体与水分离，完成净化过程反应阶段的目的是使药剂与水中的细小颗粒或胶体物质作用生成尽可能大的絮体，为沉降分离创造条件，需要低强度长时间搅拌。中和法化学混凝法离子交换法膜析法一、目标去除物：主要是废水中的金属离子。离子交换法

二、离子交换反应RA+B+RB+A+离子交换剂废水中的金属离子平衡常数：K>1:反应顺利向右进行，K值越大越有利于交换反应三、离子交换剂

四、离子交换树脂1、结构磺化煤（煤磨碎后经浓硫酸处理得到）离子交换树脂离子交换树脂树脂本体（母体、骨架）活性基团固定离子活动离子（交换离子）+-

外观：呈透明或半透明的球形，粒径：0.3-1.2mm。离子交换柱五、离子交换树脂的分类活性基团阳离子交换树脂阴离子交换树脂鳌合树脂氧化还原树脂两性树脂（含有酸性基团）（含有碱性基团）（含有胺羧基团）（含有氧化还原基团）强酸性（-SO3H）弱酸性（-COOH）强碱性（NOH)弱碱性（-NHOH、NH2OH)六、离子交换树脂的选用1、pH值范围2、交换容量

是树脂最重要的性能，表示树脂交换能力的大小。单位：mol/kg(干树脂），mol/L(湿树脂）交换容量全交换容量一定量树脂所具有的可交换离子总数量（理论值）工作交换容量一定量树脂在给定的工作条件下实际交换容量（实际值）强酸、强碱型与pH值无关，弱酸型在碱性环境下，有较高的交换能力，弱碱型在酸性环境中有较高的交换能力。3、交联度

交联度大树脂孔隙率小，密度大，浸泡水中时变形性小，较稳定，不易碎。

交联度大，有效活性离子少，交换容量小。

交联度决定：①网状结构的程度

②孔隙率大小，为吸附提供通道

③决定树脂密度

④决定树脂膨胀性、稳定性

树脂合成时交联剂的用量。水处理中的离子交换树脂，交联度一般为7%~10%。4、交换势（选择性）

是针对水中的离子而言的。水中的离子愈容易取代树脂上的可交换离子，表明其交换势愈大。当水中有多种离子时，树脂先交换交换势大的离子，再交换交换势小的离子。常温、低浓度条件下，选择性顺序为：

当浓度高时，顺序的前后变成次要问题，浓度大小成为决定反应方向的关键因素七、离子交换工艺过程

1、交换阶段分为交换、反洗、再生和清洗四个阶段。饱和层（失效层）工作层（交换层）新料层

2、反洗阶段反冲洗水反洗的目的：1、搅松滤料2、冲走杂质、气泡和破碎树脂反洗会使树脂膨胀40~60%

3、再生阶段

再生过程是交换反应的逆过程：RA+B+RB+A+

再生过程的推动力：浓度差。再生剂用量理论用量：再生剂总量＝树脂的工作交换容量总量实际用量：为理论用量的2～3倍再生程度：一般只达到60～80％

再生方式，按照再生和运行的形式，主要分为顺流再生和逆流再生两种。

顺流再生：水流的方向和再生时再生液流动的方向是一致的，通常运行时的水流方向和再生液是由上而下流动的。再生液

逆流再生：运行时水流的方向和再生时再生液流动的方向相反。通常交换时水的流向是自上而下流动的；而再生时再生液的流向是从下而上流动的。再生液

一般逆流再生的效果较好。

4、清洗阶段（正洗）洗涤残留的再生液和再生时可能出现的反应产物及残渣等杂质，需要清洗。正洗用水量为树脂体积的4～13倍，正洗流速：2～4m/h。正洗反冲洗再生液正洗八、离子交换装置离子交换装置固定床连续床单层床（

只装一种树脂）双层床（装强弱同性的树脂）混合床（阴阳两种树脂）移动床流动床树脂固定在装置内离子交换法处