助凝剂混凝剂论文参考文献

混凝的技术和方法

混凝是指通过投加混凝剂使水中难以沉淀的胶体物质以及细小的悬浮物聚集成较大的颗粒，使之能与水分离的过程。下面我为大家准备了混凝技术的文章，欢迎阅读。

胶体的基本性质

胶体的表面电荷与胶体的稳定性

混凝动力学

⑴异向絮凝：细小颗粒在水分子无规则热运动的撞击下做布朗运动所造成的颗粒间碰撞聚集

⑵同向絮凝：指由外力所造成的流体运动而产生的`颗粒撞碰聚集，

外力有两种方式：机械搅拌和水力搅拌。

⑶混凝过程的控制指标参数：

在水处理中，使胶体脱稳的过程称为“凝聚”，脱稳胶体相互聚集的过程称为“絮凝”，混凝是两者的统称。凝聚的设备为混合设备，絮凝的设备为絮凝池，要掌握其控制参数

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

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

混凝工艺

⑴混凝机理：

①电性中和：

由于异号离子、异号电荷或高分子带异号电荷部位与胶核表面的静电吸附，中和了胶体原来所带电荷，从而使胶体脱稳。

②吸附架桥：

利用高分子的长链结构来连接胶粒形成“胶粒-高分子-胶粒”的絮状体。

③沉淀物的卷扫(网捕)：

以铝盐和铁盐为滋凝剂时，所产生的氢氧化铝和氢氧化铁在沉淀过程中，能够以卷扫(网捕)形成，使水中的胶体微粒随其一起下沉。

关于混凝工艺今年考了一道题：题目是阴离子型有机高分子絮凝剂去除水中胶体粒子的主要作用机理：选项为a压缩双电层;b电性中和;c吸附架桥;d沉淀网捕，根据教材中29至31页的内容可知应该选择c吸附架桥，即投加的有机高分子絮凝剂的某一基团与胶粒表面某一部位互相吸附后，该高分子的其余部位则伸展在溶液中，可以与表面有空位的胶粒吸附，这样形成了一个“胶粒-高分子-胶粒”的絮状体，高分子起到了对胶粒进行架桥连接的作用。

⑵影响混凝的主要因素：

①水温：水温低影响混凝效果

②PH值：对于不同混凝剂的影响程度不同

③碱度：应保证一定的碱度

④水中杂质的性质、组成和浓度：大小不一的颗粒有利于凝聚

⑶混凝剂的配制与投加：

①混凝剂与助凝剂：

助凝剂是为了改善或强化混凝过程而投加的一些辅助药剂。

②混凝剂的配制与投加

溶解池(储液池)容积：W1=(～)W2

溶液池容积：W2= 计量设备：定量投药泵、转子流量计、电磁流量计、孔口计量设备等

药剂投加：重力投加、压力投加

混合和絮凝的基本要求和方式

影响混合的因素：药剂的品种、浓度、原水的温度、水中颗粒的性质和大小等，混合方式基本上可分为水力混合和机械搅拌混合两类。

完成絮凝的两个主要条件：具有充分絮凝能力的颗粒和保证颗粒获得适当的碰撞接触而不致破碎的水力条件。

水处理中大量使用的混凝剂可分为铝盐和铁盐两类。铝盐有明矾、硫酸铝、碱式氯化铝等；铁盐包括硫酸亚铁、硫酸铁及三氯化铁3种。它们的作用是自身先溶解形成胶体，再与水中杂质作用，以中和或吸附的形式使杂质凝聚成大颗粒而沉淀。（1）明矾 明矾是硫酸钾铝[KAl(SO4)2]·12H2O或K2S04·Al2(SO4)3·24H2O，是一种复盐，在水中Al2(SO4)3发生水解作用生成氢氧化铝胶体。氢氧化铝是溶解度很小的化合物，它经聚合，以胶体状态从水中析出。在近乎中性的天然水中，氢氧化铝胶体带正电荷，而天然水中的胶体杂质，大都带负电荷，它们中间可起电性中和作用。同时氢氧化铝胶体还具有吸附作用，可吸附水中的自然胶体和悬浮物。在这种中和作用和吸附作用下，水中的胶体微粒渐渐凝聚成粗大的絮状物而下沉。在沉降的过程中，又将其他悬浮物裹入夹带在其中一起沉淀，使水质澄清。（2）硫酸铝 硫酸铝[Al2(SO4)3]水溶液的pH值约为～，加入水中的反应原理与明矾相同。（3）碱式氯化铝 碱式氯化铝(PAC)又称羟基氯化铝或聚合氯化铝，其分子式为:[Al2(OH)nCl6-n]m，其中n=1～5，m≤l0。其精制品为白色或黄色固体，也有无色或黄褐色的透明液体。碱式氯化铝在水中由于羟基的架桥作用而和铝离子生成多核络合物，并带有大量正电荷，能有效地吸附水中带有负电荷的胶粒，电荷彼此被中和，因而与吸附的污物一起形成大的凝聚体而沉淀被除去。另外它还有较强的架桥吸附性能，不仅能除去水中悬浮物，还能使微生物吸附沉淀。（4）铁盐 常用的是硫酸亚铁，俗称绿矾(FeSO4·7H2O)，也用氯化铁 (FeCl3·6H2O)和硫酸铁[Fe2(SO4)3]。铁盐在水中发生水解产生了Fe(OH)3胶体、Fe(OH)3的混凝作用及过程与铝盐相似。

原水净化过程中加入的一类化学药剂，能够加速水中胶体微粒凝聚和絮凝成大颗粒。常用的混凝剂有无机盐类、无机盐聚合物、有机类化合物。1. 硫酸铝硫酸铝含有不同数量的结晶水，Al2(SO4)3•18H2O，其中n=6、10、14、16，18和27，常用的是Al2(SO4)3•18H2O其分子量为，比重，外观为白色，光泽结晶。硫酸铝易溶于水，水溶液呈酸性，室温时溶解度大致是50%，pH值在以下。沸水中溶解度提高至90%以上。2. 聚合氯化铝聚合氯化铝是一种无机高分子混凝剂。六十年代， 日本在制造与应用方面做了大量工作，有逐步取代硫酸铝的趋势。我国在1973年曾在成都召开全国新型混凝剂技术经验交流会，会上对聚合氯化铝的产品质量提出了要求，其中要求含氧化铝(Al2O8)10%以上，碱化度为50-80%，不溶物1%以下等。我国某些地区仍将聚合氯化铝称为碱式氯化铝[A1n(OH)mCl3n-m]，这是由于对它的基本化学式的不同理解而造成的。聚合氯化铝的化学式应表示为[Al2(OH)nC18-n]m，其中n可取1到5中间的任何整数，m为10的整数。这个化学式实际指m个A12(OH)nCl6-n(称羟基氯化铝)单体的聚合物。聚合氯化铝中OH-与Al的比值对混凝效果有很大关系，一般可用碱化度B表示:，例如n=4时，碱化度。一般要求B为40~60%。3. 三氯化铁三氯化铁(FeCl3•6H2O)是一种常用的混凝剂，是黑褐色的结晶体，有强烈吸水性，极易溶于水，其溶解度随温度上升而增加，形成的矾花，沉淀性能好，处理低温水或低浊水效果比铝盐好。我国供应的三氯化铁有无水物、结晶水物和液体。液体、晶体物或受潮的无水物腐蚀性极大，调制和加药设备必须考虑用耐腐蚀器材(不锈钢的泵轴运转几星期也即腐蚀，用钛制泵轴有较好的耐腐性能)。三氯化铁加入水后与天然水中碱度起反应，形成氢氧化铁胶体，其反应式为() 以上反应式只是一个粗略的表示方法，实际上要复杂得多，当被处理水的碱度低或其投加量较大时，在水中应先加适量的石灰。水处理中配制的三氯化铁溶液浓度宜高，可达46%。三氯化铁的优点是形成的矾花比重大，易沉降，低温、低浊时仍有较好效果，适宜的pH值范围也较宽，缺点是溶液具有强腐蚀性，处理后的水的色度比用铝盐高。4. 硫酸亚铁硫酸亚铁FeS04•7H20是半透明绿色结晶体，易于溶水，在水温20时溶解度为21%。硫酸亚铁离解出的Fe2+只能生成简单的单核络合物，因此，不如三价铁盐那样有良好的混凝效果。残留于水中的Fe2+会使处理后的水带色，当水中色度较高时，Fe2+与水中有色物质反应，将生成颜色更深的不易沉淀的物质(但可用三价铁盐除色)。根据以上所述，使用硫酸亚铁时应将二价铁先氧化为三价铁，然后再起混凝作用。当水的pH值在以上时，加入的亚铁盐的Fe2+易被水中溶解氧氧化成Fe3+()当水的pH值 时，则可加入石灰去除水中CO2()石灰用量可按下式估算: =()式中 a--FeSO4的投加量(毫克/升);CO2--水中CO2的含量(毫克/升)。当水中没有足够溶解氧时，则可加氯或漂白粉予以氧化:()理论上1毫克/升FeSO4需加氯毫克/升。5. 碳酸镁铝盐与铁盐作为混凝剂加入水中形成絮体随水中杂质一起沉淀于池底，作为污泥要进行适当处理以免造成污染。大水厂产生的污泥量甚大，因此不少人曾尝试用硫酸回收污泥中的有效铝、铁，但回收物中常有大量铁、锰和有机色度，以致不适宜再作混凝剂。以上各种化学剂都可重复使用，既可节省药剂，又可减少污泥量。该工艺流程，根据实际使用结果表明，镁盐回收率可达80%以上，镁盐形成的矾花比铝盐的大且重，易于沉淀。 该项工艺可以与石灰软化法软水工艺结合使用。假如河流水或地下水中Mg2+含量较高，就有可能不投加新碳酸镁而完全进行循环。6. 有机合成高分子混凝剂高分子混凝剂一般都是线型高分子聚合物，它们的分子呈链状，并由很多链节组成，每一链节为一化学单体，各单体以共价键结合。聚合物的分子量是各单体的分子量的总和，单体的总数称聚合度。高分子混凝剂的聚合度即指链节数，约从1000~5000，低聚合度的分子量从1000至几万，高聚合度的分子量从几千至几百万，高分子混凝剂溶于水中，将生成大量的线型高分子。聚丙烯酰胺(PAM)为非离子型聚合物。它的产量占高分子混凝剂生产总量的80%，是一种最重要的和使用最多的高分子混凝剂。在我国西北地区用来处理高浊度水，也称为三号絮凝剂，其结构式为 :我国有的产品聚合度大2万-9万，分子量可达150万-800万。高分子混凝剂的凝聚作用主要通过以下二方面进行。(1)由于氢键结合、静电结合、范德华力等作用对胶粒有较强的吸附结合力。(2)因为高聚合度的线型高分子在溶液中保持适当的伸展形状，从而发挥吸附架桥作用把许多细小颗粒吸附后，缠结在一起。为了使高分子混凝剂能更好地发挥架桥和吸附作用，理论上应使高分子的链条延伸为最大长度并使可以电离的基团达到最大电离度，其目的是为了产生最多的带电部位，有利用吸附和由于这些带电部位的同号电荷的相斥力，使高分子链条延伸为最大长度，有利于架桥，见图。聚丙烯酰胺作为助凝剂常与其它混凝剂一起使用，产生良好的混凝效果。一般情况下，当原水浊度低时，宜先投加其他凝混剂，后投聚丙烯酰胺(相隔半分钟为宜7. 天然高分子混凝剂很多天然高分子物质如胶、淀粉、纤维索、蛋自质、藻类等都有混凝和助凝作用。我国天然野生植物很多，可以就地取材为水处理服务，比较有效的有海藻酸钠、木刨花、榆树根，松树籽等天然高分子物质，但应注意以下几点:(1)首先对这些物质是否存在其他有毒物质进行毒理学的鉴定。(2)应研究弄清天然高分子的结构和性能，以便今后有效地进行有机合成。(3)研究提取和保存有效成分的方法。（抄袭的别人的）