聚合氯化鋁混凝沉淀技術(shù)工藝說(shuō)明
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聚合氯化鋁混凝沉淀技術(shù)工藝說(shuō)明
水處理的混凝澄清處理
投加化學(xué)藥劑（混凝劑）使得膠體分散體系脫穩和凝聚的過(guò)程稱(chēng)為化學(xué)混凝。在混凝過(guò)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(guò)程，稱(chēng)為混凝澄清處理。
1.混凝澄清處理的機理
（1）膠體的穩定性和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(lèi)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(zhù)電性斥力，使之不能聚合，保持其原有顆粒的分散狀態(tài)。
膠體顆粒保持其穩定性的另一個(gè)原因是，表面有一層水分子緊緊地包圍著(zhù)，稱(chēng)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(dòng)時(shí)不能彼此碰撞而粘合，從而使其顆粒保持懸浮狀態(tài)。聚合氯化鋁
使膠體失去穩定性的過(guò)程就稱(chēng)為脫穩。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(dòng)時(shí)，剪切面（滑動(dòng)面）上的電位，稱(chēng)之為ζ電位。
若ζ電位愈大，則膠體就愈穩定；若ζ電位等于零，膠體不帶電荷，這時(shí)膠體極不穩定，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(lèi)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(zhù)電性斥力。另外，膠體表面總是有一層水分子包圍著(zhù)，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(dòng)界面的電位差稱(chēng)為ξ電位。
（2）膠體的脫穩、凝聚和絮凝
改變膠體顆粒的某些特性，使之失去穩定性稱(chēng)之為膠體的脫穩。在布朗運動(dòng)的作用下，相互凝聚成細小絮凝物的反應過(guò)程稱(chēng)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(guò)程稱(chēng)為絮凝。
向水中投加混凝劑后，經(jīng)過(guò)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(guò)程稱(chēng)為絮凝。
凝聚和絮凝的全過(guò)程稱(chēng)為混凝。
a.膠體的脫穩凝聚
向水中投加電解質(zhì)，可起到壓縮雙電層使膠體脫穩的作用。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(xué)反應而脫穩，這一過(guò)程所需時(shí)間很短，一般在1min左右。一些陽(yáng)離子聚丙烯酰胺高分子聚合物也能對水中膠體起到脫穩凝聚作用，這類(lèi)高分子聚合物在水中呈長(cháng)鏈結構，帶有正電荷，它們對水中膠體的脫穩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)脫穩凝聚形成的初始絮凝物的粒徑一般在1μm以上，這時(shí)布朗運動(dòng)已不能推動(dòng)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(shí)需向水中加入有機高分子絮凝劑，利用絮凝劑長(cháng)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(shí)間的增加而提高。
2.常用的混凝藥劑簡(jiǎn)介
為了提高混凝處理的效果，必須選用性能良好的藥劑，創(chuàng )造適宜的化學(xué)和水力學(xué)條件。常用的混凝劑主要分為鋁鹽和鐵鹽兩類(lèi)，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。
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