第十六章混凝PPT课件

处理对象主要是污水中无机的或有机的(难于
生物降解的)溶解物质或胶体物质（0.1~0.001
um)、微小的SS。
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一、基本概念 P290 混凝：水中胶体粒子以及微小悬浮物的聚集过程
称为混凝，是凝聚和絮凝的总称。 凝聚：胶体失去稳定性互相凝聚，结果形成众多
的“小矾花”的过程称为凝聚，（10~30S）。 絮凝：脱稳胶体即“小矾花”相互聚集称为絮凝 ，
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2、混凝原理
压缩双电层 吸附架桥 共沉淀
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（1）压缩双电层作用 混凝剂提供大量正离子会涌入胶体扩散层甚至吸附层,
使ξ电位降低。当ξ电位为零时, 称为等电状态。此时胶体 间斥力消失, 胶粒最易发生聚结。实际上，ξ电位电位只 要降至某一程度而使胶粒间排斥的能量小于胶粒布朗运动 的动能时，胶粒就开始产生明显的聚结，这时的ξ电位称 为临界电位。胶粒因ξ电位电位降低或消除以至失去稳定 性的过程，称为胶体脱稳。脱稳的胶粒相互聚结，称为凝 聚。
（20~30min）。
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主要去除微小无机、 有机悬浮物和胶体杂质
二
去除部分COD
混
凝
去色度、浊度
的
作
去磷(加铝盐、铁盐)
用
去乳化油（破乳）
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混凝过程涉及： ①水中胶体的性质； ②混凝剂在水中的水解； ③胶体与混凝剂的相互作用
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“双电层”
三、混凝原理 1、胶体的稳定性 ：指胶体粒子在 水中长期保持分 散悬浮状态的特 性。
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该过程的实质是新增的反离子与扩散层内原有 反离子之间的静电斥力把原有反离子程度不同地 挤压到吸附层中，从而使扩散层减簿。使胶核表 面的负电性降低。这种作用称压缩双电层。当双 电层被压缩，颗粒间的静电斥能就会降低。当降 至小于颗粒布朗运动的动能时，颗粒就能相互吸 附凝聚。
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（2）吸附架桥作用
混
溶形解成，的形絮成凝的体絮粒凝大体而较重紧，密我，国易占沉8淀0%； 但有三机氯高化分铁子腐混蚀凝性剂强这．类易混吸凝水剂潮都解具，有
三价铝盐或铁盐以及其他高分子混凝剂溶于
水后，经水解和缩聚反应形成高分子聚合物，具有线
性结构。这类高分子物质可被胶体微粒所强烈吸附。
因其线性长度较大．当它的一端吸附某一胶粒后，另
一端又吸附另一胶粒，在相距较远的两胶粒间进行吸
附架桥，使颗粒逐渐
结大，形成肉眼可见
的粗大絮凝体。这种
由高分子物质吸附架
桥作用而使微粒相互
在其周围又吸附了大量的异号离子．形成了所谓“双
电层”。这些异号离子，其中紧靠电位离子的部分被
牢固地吸引着．当胶核运行时，它也随着一起运动，
形成固定的离子层。而其他的异号离子，离电位离子
较远，受到的引力较弱，不随胶核一起运动，并有向
水中扩散的趋势．形成了扩散层。固定的离子层与扩
散层之间的交界面称为滑动面。滑动面以内的部分称
粘结的过程，为絮凝。
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（3）网捕作用 沉淀物（大多指金属氢氧化物如石灰、金属
盐如硫酸铝、氯化铁）在自身沉降过程中，能集 卷、网捕水中的胶体等微粒，使胶体粘结。
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以硫酸铝为例讨论混凝过程 硫酸铝Al2(SO4)3·18H2O溶于水后，离解出Al3+，并
结合有6个配位水分子，成为水合铝离子[Al(H2O)6]3+。 pH<3 简单的水合铝离子起压缩双电层作用
胶粒之间还存在着相互引力——范徳 华引力，与胶粒间距平方成反比
胶体间的相互斥力不仅与ξ电位有关，还与胶粒的
间距有关，距离越近，斥力越大。而布朗运动的动能
不足以将两颗胶粒推进到使范徳华引力发挥作用的距
离。因此，胶体微粒不能相互聚结而长期保持稳定的
分散状态。水化作用（胶体带电，吸引水形成水膜）
也使胶体不能相互聚结。
[A2 (l2 H O (4 ] O ) H 2 O H [)A3 (l2 H O (3 ] O )H 3 O H 19 )
二、混凝剂和助凝剂 P293 1. 混凝剂
混凝剂效果良好
要求
对人体健康无害 价廉易得 使用方便
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主要指铝盐和铁盐.
铝盐中主要有硫酸铝、明矾等.硫酸铝混凝
无机盐类
1-100nm 是胶体粒子 100-10000nm 是细微
悬浮物
固定离子
电位离子
总电位 胶体电动电位
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中心称为胶核。其表面选择性地吸附了一层带有同号
电荷的离子，这些离子可以是胶核的组成物直接电离
而产生的，也可以是从水中选择吸附H+或OH-离子而造
成的。这层离子称为胶体微粒的电位离子，它决定了
胶粒电荷的大小和符号。由于电位离子的静电引力，
为胶粒，胶粒与扩散层之间，有一个电位差。此电位
称为胶体的电动电位，常称为ζ电位。ζ电位愈高，胶体
的稳定性就愈高。而胶核表面的电位离子与溶液之间
的电位差称为总电位或¢电位。
来自百度文库10
胶体所 受影响
由于上述的胶体带电现象，带相同电 荷的胶粒产生静电斥力，而且ξ电位越高， 胶粒间的静电斥力越大
受水分子热运动的撞击，使微粒在水 中作不规则的运动，即“布朗运动”
效果较好，使用方便，对处理后的水质没有 任高何分不子良混影凝响剂。有但无水机温和低时有机，的水解两种困。难，
混凝剂
形成无的机絮包凝括体聚较合松氯散化，铝效和果聚不合及氧铁化盐铁。 聚铁合盐氯中化主铝要对有各三种氯水化质铁适、应硫性酸较亚强铁，和
适硫用酸的铁p等H值。范三围氯较化广铁，是对褐低色温结效晶果体也，较极好易，
水合铝离子进一步水解，形成单羟基单核络合 物： pH=4－5 多核羟基络合物起吸附电性中和
[A2O l6 (]3 H )H 2O [Al(2O 5]2 )H H 3O )(H
单羟基单核络合物又进一步水解：pH=6.5-7.5 氢氧化 铝起吸附架桥 ，再提高pH生成氢氧化铝沉淀网捕作用
[Al2 O (5 ]O 2 )H 2 O H [)A (2 H (l2 H ( O 4 O ] )H 3 H O )
第十六章 污水的化学处理
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总体概述
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第一节 化学混凝法 第二节 中和法
第三节 化学沉淀法
第四节 氧化还原法
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第一节 化学混凝法
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混凝就是向废水中投加一定种类、一定数量的化学 药剂（混凝剂），并创造一定的水力条件，使水中 污染物相互凝聚、颗粒增大的并与水分离的处理过 程。