聚合氯化鋁混凝沉淀說明
發(fā)布時間：2022-01-18 瀏覽
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聚合氯化鋁混凝沉淀說明
水處理的混凝澄清處理
投加化學藥劑（混凝劑）使得膠體分散體系脫穩(wěn)和凝聚的過程稱為化學混凝,。在混凝過程中,，含有微小懸浮微粒和膠體雜質(zhì)被聚集成較大的固體顆粒，使顆粒性的雜質(zhì)與水分離的過程,，稱為混凝澄清處理,。
1.聚合氯化鋁混凝澄清處理的機理
（1）膠體的穩(wěn)定性和ξ電位
膠體在水溶液中能持久地保持其懸浮的分散狀態(tài)的特性叫做穩(wěn)定性,。水中的膠體物質(zhì)的自然沉降速度十分緩慢，不易沉降的原因是由于同類膠體帶有相同的電荷（天然水和廢水中膠體帶負電）,，彼此之間存在著電性斥力,，使之不能聚合，保持其原有顆粒的分散狀態(tài),。
膠體顆粒保持其穩(wěn)定性的另一個原因是,，表面有一層水分子緊緊地包圍著，稱為水化層,，它阻礙了膠體顆粒間的接觸,，使得膠體顆粒在熱運動時不能彼此碰撞而粘合，從而使其顆粒保持懸浮狀態(tài),。
使膠體失去穩(wěn)定性的過程就稱為脫穩(wěn),。膠體所帶的電荷影響膠體的凝聚。當膠體顆粒和流體之間呈相對運動時,，剪切面（滑動面）上的電位,，稱之為ζ電位，見圖1-1,。
若ζ電位愈大,，則膠體就愈穩(wěn)定；若ζ電位等于零,，膠體不帶電荷,，這時膠體極不穩(wěn)定，易于彼此聚合成大塊而沉降,。
水中的膠體物質(zhì)的自然沉降速度十分緩慢,，不易沉降的原因是由于同類膠體帶有相同的電荷（天然水和廢水中膠體帶負電），彼此之間存在著電性斥力,。另外,，膠體表面總是有一層水分子包圍著，它妨礙了膠體顆粒之間的接觸粘合,。溶液主體與雙電層滑動界面的電位差稱為ξ電位,。
（2）膠體的脫穩(wěn)、凝聚和絮凝
改變膠體顆粒的某些特性,，使之失去穩(wěn)定性稱之為膠體的脫穩(wěn),。在布朗運動的作用下，相互凝聚成細小絮凝物的反應(yīng)過程稱為凝聚,。
細小絮凝物在范德華引力的作用下或在絮凝劑的吸附架橋作用下，相互粘合成較大絮狀物的過程稱為絮凝,。
向水中投加混凝劑后,，經(jīng)過混合,、凝聚、絮凝等綜合作用,，可使膠體顆粒和其它微小顆粒聚合成較大的絮狀物,。細小絮凝物在速度梯度的作用下或在絮凝劑的吸附架橋作用下，相互粘合成較大絮狀物的過程稱為絮凝,。
聚合氯化鋁-凝聚和絮凝的全過程稱為混凝,。
a.膠體的脫穩(wěn)凝聚
向水中投加電解質(zhì)，可起到壓縮雙電層使膠體脫穩(wěn)的作用,。其主要機理是向水中加入鋁鹽或鐵鹽混凝劑后,，水中膠體顆粒的雙電層被壓縮或電性中和而失去穩(wěn)定性。
將聚合氯化鋁混凝劑與原水快速均勻混合并產(chǎn)生一系列化學反應(yīng)而脫穩(wěn),，這一過程所需時間很短,，一般在1min左右。一些陽離子型的高分子聚合物也能對水中膠體起到脫穩(wěn)凝聚作用,，這類高分子聚合物在水中呈長鏈結(jié)構(gòu),，帶有正電荷，它們對水中膠體的脫穩(wěn)凝聚是由于范德華力吸附和靜電引力共同作用的,。
b.絮凝和絮凝物（礬花）的形成
水中膠體經(jīng)脫穩(wěn)凝聚形成的初始絮凝物的粒徑一般在1μm以上,，這時布朗運動已不能推動它們碰撞而形成更大的顆粒。為了使初始絮凝物互相碰撞而粘合成大顆粒的絮凝體,，需要另外向水中輸入能量,，產(chǎn)生速度梯度。
有時需向水中加入有機高分子絮凝劑,，利用絮凝劑長鏈分子的吸附架橋作用提高碰撞產(chǎn)生粘合的幾率,。絮凝效率通常隨絮凝物濃度和絮凝時間的增加而提高。
2.常用的混凝劑簡介
為了提高聚合氯化鋁混凝處理的效果,，必須選用性能良好的藥劑,，創(chuàng)造適宜的化學和水力學條件。常用的混凝劑主要分為鋁鹽和鐵鹽兩類,，鋁鹽中以硫酸鋁和聚合氯化鋁為主,，鐵鹽中以三氯化鐵和聚合硫酸鐵居多。
鐵鹽與鋁鹽相比,，鐵鹽生成的絮凝物密度大,，沉降速度快， pH適應(yīng)范圍寬,；混凝效果受溫度的影響比鋁鹽�,。坏都予F鹽時要注意,，設(shè)備運行不正常時,，帶出的鐵離子會使出水帶色,，并可能污染后續(xù)水處理除鹽設(shè)備，如陰離子交換樹脂
