污水中混凝与絮凝的比较
污水处理中的混凝剂与絮凝技术
有机混凝剂
有机混凝剂主要是一些高分子物质，如聚丙烯酰胺、聚丙烯 酸等，其作用原理是通过高分子链的吸附架桥作用使悬浮物 和胶体凝聚成大颗粒沉淀物。
有机混凝剂具有效果好、用量少等优点，但同时存在价格昂 贵、稳定性差等缺点。
复合混凝剂
复合混凝剂是指由无机和有机成分混合而成的混凝剂，其作用原理综合了无机和 有机混凝剂的特点，通过多种机制共同实现混凝效果。
改善出水水质
混凝剂与絮凝技术能够去 除污水中的一些难以降解 的有机物和有害物质，提 高出水水质。
02
混凝剂的种类与特性
无机混凝剂
无机混凝剂主要包括铁盐、铝盐等， 其作用原理是通过水解产生氢氧化物 沉淀来吸附悬浮物和胶体，使其凝聚 成大颗粒沉淀物。
无机混凝剂具有原料易得、价格低廉 等优点，但同时存在投加量大、效果 不稳定等缺点。
处理效率与经济性的平衡
高效低耗处理技术
研究开发高效低耗的混凝剂与絮 凝技术，在保证处理效果的同时 降低能耗和运行成本。
资源化利用
探索污水处理过程中资源的回收 和再利用，如能源、水资源等， 以提高处理的经济性。
环境友好型技术的研发
要点一
绿色混凝剂
研究开发无毒、无害、可生物降解的绿色混凝剂，减少对 环境的影响。
2024-01-04
污水处理中的混凝剂与絮凝技术
汇报人：可编辑
目录
• 污水处理概述 • 混凝剂的种类与特性 • 絮凝技术原理与实践 • 混凝剂与絮凝技术的应用案例 • 混凝剂与絮凝技术的发展趋势与挑战
01
污水处理概述
污水的来源与特性
01
02
03
工业废水
来自工厂、制造业等产生 的废水，含有大量化学物 质和重金属。
混凝沉淀及絮凝剂选择
合成高分子絮凝剂具有分子量高、絮凝能力强、使用方便等优 点，但同时也存在成本高、残余单体具有毒性等问题。
03
天然高分子絮凝剂主要包括淀粉、木质素、壳聚糖等，其优点在 于环保、安全、易生物降解，但同时也存在絮凝能力相对较弱的
问题。
高分子絮凝剂
高分子絮凝剂主要包括阳离子型、阴离子型、非离子型和两性型等种类。
02
絮凝剂种类及选择
无机絮凝剂
无机絮凝剂主要包括铁盐、铝盐等传 统无机盐类，其作用机理主要依赖于 离子之间的电中和作用和双电层压缩 。
无机絮凝剂具有原料易得、价格低廉 等优点，但同时存在投加量大、腐蚀 性强、含盐量高等缺点。
有机絮凝剂
01
有机絮凝剂主要包括合成高分子絮凝剂和天然高分子絮凝 剂两大类。
对有机物去除的影响
总结词
混凝剂对有机物的去除效果因有机物的性质而异，对于某些溶解度较小的有机物，混凝剂能够提高其 去除率。
详细描述
对于一些溶解度较小的有机物，混凝剂可以通过吸附架桥作用将其从水中去除。但对于一些溶解度较 大的有机物，混凝剂的作用相对较小，可能需要结合其他处理方法进行去除。
对总磷的去除影响
要点二
详细描述
传统的混凝沉淀技术虽然成熟，但处理效率不高，能耗大 ，占地面积大。因此，研究新的混凝剂、优化反应条件和 提高设备效率是未来的重要研究方向。此外，开发新型的 沉淀池和澄清器也是重要的研究方向。
混凝沉淀与其他工艺的联合应用
总结词
为了更好地满足处理要求和提高处理效率， 混凝沉淀常常与其他工艺联合应用。
混凝沉淀是一种常用的水处理方法， 广泛应用于工业和城市污水处理、饮 用水处理等领域。
混凝沉淀的原理
混凝剂投加到水中后，通过电性中和、吸附架桥等作用，使水中悬浮物和胶体颗 粒脱稳，聚集成为较大的絮状物，从而容易沉降和分离。
如何区分絮凝剂还是混凝剂
如何区分絮凝剂和混凝剂？絮凝？混凝？在水处理药剂中，应用最广泛的是当属混凝与絮凝、聚合氯化铝与聚丙烯酰胺了。
那么两者在使用过程中具体有哪些注意事项？凝聚：投加混凝剂后水中的胶体失去稳定性，胶体颗粒互相凝聚，结果形成众多的“小矾花”。
絮凝：凝聚过程中形成的“小矾花”通过吸附、卷带、架桥等作用，形成颗粒较大絮凝体的过程。
混凝：是凝聚、絮凝两个过程的总称。
是水中胶体粒子及微小悬浮物的聚集过程。
也就是说“混凝”包含了从原水投药到水混合、药反应（脱稳、絮凝）再到形成大颗粒的絮凝物的整个过程。
而絮凝是指胶体颗粒脱稳后，从形成微小絮凝物形成大絮体的阶段。
因此，絮凝只是混凝的一个步骤！那么，什么是聚合氯化铝和聚丙烯酰胺？P A C聚合氯化铝（简称P A C），又称为碱式氯化铝或羟基氯化铝。
通过它或它的水解产物使污水或污泥中的胶体快速形成沉淀，便于分离的大颗粒沉淀物。
P A C的分子式为[A L2(O H)n C l6-n]m，其中n为1-5的任何整数，m为聚合度，即链节的的数目，m的值不大于10。
P A C的混凝效果与其中的O H和A L的比值(n值大小)有密切关系，通常用碱化度表示，碱化度B=[O H]/(3[A L])X100%。
B要求在40-60%，适宜的P H范围5-9。
P A M聚丙烯酰胺（简称P A M），俗称絮凝剂或凝聚剂，属于混凝剂。
P A M 的平均分子量从数千到数千万以上，沿键状分子有若干官能基团，在水中可大部分电离，属于高分子电解质。
根据它可离解基团的特性分为阴离子型聚丙烯酰胺、阳离子型聚丙烯酰胺、和非离子型聚丙烯酰胺。
聚丙烯酰胺P A M外观为白色粉末，易溶于水，几乎不溶于苯，乙醚、酯类、丙酮等一般有机溶剂，聚丙烯酰胺水溶液几近是透明的粘稠液体，属非危险品，无毒、无腐蚀性，固体P A M有吸湿性，吸湿性随离子度的增加而增加，P A M热稳定性好;加热到100℃稳定性良好，但在150℃以上时易分解产中氮气，在分子间发生亚胺化作用而不溶于水，密度：1.302m g/l(23℃)。
18.水质工程学 I —混凝 §2-6 混合和絮凝设施(3)(ppt文档)
絮凝设施
水力絮凝反应设施
改变絮凝构筑物结构，通过流动过程 中的阻力将水流自身能量传递给絮凝 体，增加颗粒接触碰撞和吸附机会， 在絮凝过程中产生一定水头损失。不 能适应水质、水量变化。
机械絮凝反应设施 通过电机带动叶片搅拌，使水流产生 一定的速度梯度，将能量传递给絮凝 体，增加颗粒接触碰撞和吸附机会。 可随水质、水量变化随时改变转速， 以保证絮凝效果，能应用于任何规模 水厂。
隔板絮凝池 折板絮凝池 栅条絮凝池 穿孔旋流絮凝池
水平轴搅拌絮凝池 垂直轴搅拌絮凝池
5.组合使用日益增多 在隔板絮凝池前设机械絮凝池； 在旋流絮凝池后设隔板絮凝池； 效果好，但设备形式增多。
优点：
1、无论是同波还是异波折板间水流流动连续不 断，可行成众多小旋涡，提高了颗粒碰撞絮凝效果。
2、在折板的每个转角处，两折板之间的空间可 视为(CSTR)完全混合连续反应器，众多连续反应器 串联起来就接近或相当于推流型（PF型）反应器。所 以折板絮凝池接近推流型。
3、与隔板絮凝池相比，水流条件大大地改善， 在总的水流能量消耗中，有效能量消耗比例提高。所 需絮凝时间可以缩短，池子体积减小。
r2—浆板外缘旋转半径，m; r1—浆板内缘旋转半径，m;
CD—阻力系数；
—水的密度；
—相对于水的旋转角速度。
2.每个旋转轴所需电动机功率
N
P
1000 1 2
N—电动机功率
1—搅拌设备总机械效率(一般取0.75）; 2—传动效率，可采用0.6-0.95。
注意：浆板线速度是以池子为固定参照物，相对 线速度为浆板相对水流运动线速度，其值为旋转线速 度0.5-0.75倍。只有浆板刚启动时，两者才相等，此 时浆板受的阻力最大，所以在选用电机时，应考虑启 动功率这一因素。但计算运转功率获速度梯度G值， 应按全部浆板所耗功率（P公式），或以旋转线速度 乘以0.5-0.75倍代入。见（P283例题）
污水絮凝剂、助凝剂、调理剂知识详解
污水絮凝剂、助凝剂、调理剂知识详解一、什么是絮凝剂、助凝剂、调理剂？污泥压滤处理中根据用途的不同，可以将这些药剂分为以下几种：1、絮凝剂：有时又称为混凝剂，可作为强化固液分离的手段，用于初沉池、二沉池、浮选池及三级处理或深度处理工艺环节。
2、助凝剂：辅助絮凝剂发挥作用，加强混凝效果。
3、调理剂：又称为脱水剂，用于对脱水前剩余污泥的调理，其品种包括上述的部分絮凝剂和助凝剂。
二、絮凝剂絮凝剂是能够降低或消除水中分散微粒的沉淀稳定性和聚合稳定性，使分散微粒凝聚、絮凝成聚集体而除去的一类物质。
按照化学成分，絮凝剂可分为无机絮凝剂、有机絮凝剂。
1、无机絮凝剂传统应用的无机絮凝剂为低分子的铝盐和铁盐，铝盐主要有硫酸铝(AL2(SO4)3∙18H2O)、明矾(AL2(SO4)3∙K2SO4∙24H2O)、铝酸钠(NaALO3)，铁盐主要有三氯化铁(FeCL3∙6H20)、硫酸亚铁(FeSO4∙6H20)和硫酸铁(Fe2(SO4)3∙2H20)。
一般来讲，无机絮凝剂具有原料易得，制备简便、价格便宜、处理效果适中等特点，因而在水处理中应用较多。
1）硫酸铝市售硫酸铝有固、液两种形态，固态的又按其中不溶物的含量分为精制和粗制两种，我国民间常用于饮用水净化的固态产品明矾，就是硫酸铝与硫酸钾的复盐，但在工业水及废水处理中应用不多。
硫酸铝适用的pH值范围与原水的硬度有关，处理软水时，适宜pH值为5～6.6，处理中硬水时，适宜pH值为6.6～7.2，处理高硬水，适宜pH值为7.2～7.8。
硫酸铝适用的水温范围是20oC～40oC，低于10oC时混凝效果很差。
硫酸铝的腐蚀性较小、使用方便，但水解反应慢，需要消耗一定的碱量。
2）三氯化铁三氯化铁是另一种常用的无机低分子凝聚剂，产品有固体的黑褐色结晶体，也有较高浓度的液体。
其具有易溶于水，矾花大而重，沉淀性能好，对温度、水质及pH的适应范围宽等优点。
三氯化铁的适用pH值范围是9～11，形成的絮体密度大，容易沉淀，低温或高浊度时效果仍很好。
污水处理用剂之絮凝剂
污水处理用剂：絮凝剂絮凝剂：有时又称为混凝剂，可作为强化固液分别的方法，用于初沉池、二沉池、浮选池及三级处理或深度处理等工艺环节。
絮凝剂主要应用于给水和污水处理领域。
絮凝剂在污水处理领域作为强化固液分离的手段，可用于强化污水的初次沉淀、浮选处理及活性污泥法之后的二次沉淀，还可用于污水三级处理或深度处理。
当用于剩余污泥脱水前的调理时，絮凝剂和助凝剂就变成了污泥调理剂或脱水剂。
在普茵沃润的污水处理工程中，微电解+芬顿工艺之后，一般会在沉淀池中加入絮凝沉淀剂，今天就给大家讲解一下絮凝剂。
一、絮凝剂的作用是什么絮凝剂的作用机理：水中胶体颗粒微小、表面水化和带电使其具有稳定性，絮凝剂投加到水中后水解成带电胶体与其周围的离子组成双电层结构的胶团。
采用投药后快速搅拌的方式，促进水中胶体杂质颗粒与絮凝剂水解成的胶团的碰撞机会和次数。
水中的杂质颗粒在絮凝剂的作用下首先失去稳定性，然后相互凝聚成尺寸较大的颗粒，再在分离设施中沉淀下去或漂浮上来。
搅拌产生的速度梯度G和搅拌时间T的乘积GT可以间接表示在整个反应时间内颗粒碰撞的总次数，通过改变GT值可以控制混凝反应效果。
一般控制GT值在104～105之间，考虑到杂质颗粒浓度对碰撞的影响，可以用GTC值作为表征混凝效果的控制参数，其中C表示污水中杂质颗粒的质量浓度，而且建议GTC值在100左右。
促使絮凝剂迅速向水中扩散，并与全部废水混合均匀的过程就是混合。
水中的杂质颗粒与絮凝剂作用，通过压缩双电层和电中和等机理，失去或降低稳定性，生成微絮粒的过程称为凝聚。
凝聚生成微絮粒在架桥物质和水流的搅动下，通过吸附架桥和沉淀物网捕等机理成长为大絮体的过程称为絮凝。
混合、凝聚和絮凝合起来称为混凝，混合过程一般在混合池中完成，凝聚和絮凝在反应池中进行。
二、影响絮凝剂使用的因素(1)水的pH值水的pH值对无机絮凝剂的使用效果影响很大，pH值的大小关系到选用絮凝剂的种类、投加量和混凝沉淀效果。
絮凝剂和混凝剂区别
众所周知，在水处理药剂中，应用较为广泛的一般为混凝剂与絮凝剂，即聚合氯化铝与聚丙烯酰胺。
但如果为两者具体有何区别，却很少有人会知道。
所以，下边为大家整理了以下有关资料，以供大家参考。
1、混凝剂
水中悬浮的颗粒在粒径小到一定程度时，其布朗运动的能量足以阻止重力的作用，而使颗粒不发生沉降。
这种悬浮液可以长时间保持稳定状态。
而且，悬浮颗粒表面往往带电（常常是负电），颗粒间同种电荷的斥力使颗粒不易合并变大，从而增加了悬浮液的稳定性。
而混凝过程就是加入带正电的混凝剂去中和颗粒表面的负电，使颗粒“脱稳”。
于是，颗粒间通过碰撞、表面吸附、引力等作用，互相结合变大，以利于从水中分离。
2、絮凝剂
絮凝剂是聚合物的高分子链在悬浮的颗粒与颗粒之间发生架桥的过程。
“架桥”就是聚合物分子上不同链段吸附在不同颗粒上，促进颗粒与颗粒聚集。
一般可为有机聚合物，多数分子量较高，并有特定的电性（离子性）和电荷密度（离
子度）。
同时，由于混凝剂/絮凝剂都是高分子物质，同一产品中大大小小的分子都有，所谓“分子量”只是一个平均概念。
所以，在用某一混凝剂或絮凝剂处理污水是，“电中和”和“架桥”作用会交织在一起同时发生。
并且絮凝过程是多种因素综合作用的结果。
就目前所知，絮凝过程与絮凝剂分子结构、电荷密度、分子量有关；与悬浮颗粒表面性质、颗粒浓度、比表面积有关；与介质（水）的pH值、电导、水中其他物质的存在、水温、搅动情况等因素有关。
因此尽管有理论和经验可循，用实验来选择絮凝剂仍然是不可缺少的。
以上就是有关絮凝剂与混凝剂区别的一些简单介绍，希望对大家进一步的了解有所帮助。
污水处理中的混凝与絮凝剂应用
阴离子型絮凝剂
总结词
阴离子型絮凝剂是一种带负电荷的聚 合物，能够与带正电荷的悬浮物结合 ，实现快速沉降。
详细描述
阴离子型絮凝剂在碱性或中性环境中 表现出良好的絮凝效果，适用于处理 碱性废水、含重金属离子的废水等。
非离子型絮凝剂
总结词
非离子型絮凝剂不带电荷，通过物理吸附和桥接作用实现悬浮物的沉降。
THANKS
感谢观看
硫酸铝是一种常用的铝盐混凝剂 ，具有较好的混凝效果，但过量 使用会对环境造成影响。
聚合氯化铝
聚合氯化铝是一种高分子铝盐混 凝剂，具有较好的混凝和絮凝效 果，且对环境友好。
铁盐混凝剂
硫酸铁
硫酸铁是一种常用的铁盐混凝剂，具 有较好的混凝效果，但过量使用会对 环境造成影响。
聚合硫酸铁
聚合硫酸铁是一种高分子铁盐混凝剂 ，具有较好的混凝和絮凝效果，且对 环境友好。
污水处理中的混凝与絮凝剂应用
汇报人：可编辑 2024-01-03
目 录
• 污水处理概述 • 混凝剂的种类与特性 • 絮凝剂的种类与特性 • 混凝与絮凝在污水处理中的应用 • 混凝与絮凝剂的发展趋势与挑战 • 案例分析
01
污水处理概述
污水来源
来自家庭、商业和公共设 施的废水。
工业废水
生产过程中产生的各种废 水。
农业废水
来自养殖业、种植业等农 业生产活动。
污水处理的目标与流程
01
02
03
04
去除悬浮物和胶体
通过物理和化学方法去除不溶 性物质。
去除有机物
通过生物降解和化学氧化等方 法去除有机污染物。
去除营养物
控制氮、磷等营养物的排放， 防止水体富营养化。
消毒
凝聚絮凝混凝三者的关系为
凝聚絮凝混凝三者的关系为在水处理和化学工业中，凝聚、絮凝和混凝这三个名词可不是随便说说的，它们有着千丝万缕的关系，就像一条绳上的蚂蚱，缺一不可。
想象一下，水里有一堆细小的杂质，像那顽皮的小孩，总是四处乱跑。
这个时候，凝聚就像是一个耐心的老师，慢慢地把这些小杂质们聚集在一起，形成一小团一小团的大家伙。
这样一来，这些小家伙就不再孤单，变得比较听话，也更容易处理了。
絮凝就像是超级大妈，把这些团团的杂质搅和得更紧密。
就像在菜市场上，大家围在一起热闹聊天，彼此拉近了距离。
这个过程能让水里的杂质形成更大的絮状物，像一块块大饼，这样在后续的处理过程中，就能更高效地去掉了，真是事半功倍。
要知道，如果没有絮凝，这些小杂质就会像一个个小鬼，难以捉摸，让人抓狂。
然后，混凝就像是那位勤快的搬运工，把这些聚集在一起的杂质送到更合适的位置。
想象一下，所有的杂质都在水里漂浮，混凝就像是给它们上了一堂漂流课，把它们的浮动变得不再自由。
通过混凝，这些杂质就能沉淀下来，像落叶一样，安静地待在水底，不再打扰你我。
水变得清澈，真是美丽动人。
这三者的关系就像是老朋友，互相配合，各司其职。
没有凝聚，絮凝就没得搞；没有絮凝，混凝也无法顺利进行。
就好比一个乐队，缺了一个乐器，整个曲子就会走调，听起来怪怪的。
所以在水处理的过程中，这三者的作用都是不可或缺的。
每一个环节都得好好把握，不然最终的结果就可能让人失望。
说到这里，大家可能会想，实际应用中这三者怎么配合呢？其实很简单，先来个凝聚，把杂质集合在一起；然后通过絮凝，形成更大的团块；再利用混凝将这些杂质沉淀到水底，水变清了，效果真是立竿见影。
就像一场精彩的魔术表演，看得人眼花缭乱，最后却发现，原来一切都是有迹可循的。
随着科技的发展，许多新型的药剂和设备被应用到这些过程中，使得效果更好，速度更快。
就像是给魔术师加了超能力，瞬间把水处理的效率提升到新高度。
如今，水处理不仅要环保，还要高效，这三者的结合，真是一个美丽的圆满，绝对是现代水处理的“黄金组合”。
混凝剂、絮凝剂和助凝剂的区别
随着工业的不断发展，污水的处理也成了人们比较关心的话题。
而现今处理污水的药剂一般为絮凝剂、混凝剂以及助凝剂，那么，这三者有何区别呢？
1、混凝剂
混凝剂大致可以分为三类，有机混凝剂、无机混凝剂和高分子混凝剂。
无机盐类混凝剂有：硫酸铝、三氯化铁、硫酸亚铁、硫酸铝钾(明矾)、铝酸钠和硫酸铁等。
高分子混凝剂有：聚合氯化铝、聚合硫酸铁等。
2、絮凝剂
絮凝剂按照其化学成分总体可分为无机絮凝剂和有机絮凝剂两类，其中无机絮凝剂又包括无机凝聚剂和无机高分子絮无机絮凝剂。
无机絮凝剂有：硫酸铝、氯化铝、硫酸铁、氯化铁等。
无机聚合物絮凝剂有：聚合氯化铝(PAC)、聚合硫酸铝(PAS)、聚合氯化铁(PFC)以及聚合硫酸铁(PFS)等。
有机高分子絮凝剂：聚丙烯酰胺。
微生物絮凝剂有：红平红球菌等。
3、助凝剂
助凝剂分为pH值调整剂、絮体结构改良剂、氧化剂、高分子化合物。
pH
值调整剂有：CaO、Ca(OH)2、Na2CO3、NaHCO3、CaCO3、CO2、H2SO4等。
絮体结构改良剂有水玻璃、活性硅酸、粉煤灰、粘土等。
氧化剂有：加CL2、Ca(OH)2、NaCLO、漂白粉等。
高分子化合物有：聚丙烯酰胺。
以上就是有关混凝剂、絮凝剂以及助凝剂区别的一些简单介绍，通过以上内容，大家不难看出这三者之间的关系就好比数学中的交集关系，有相同的地方但各自又是独立的个体，所以虽然混凝=凝聚+絮凝但是混凝剂≠凝聚剂+絮凝剂≠助凝剂。
《水污染控制工程》考点(整理)
名词解释1、混凝:指通过某种方法使水中的胶体粒子和微小悬浮物聚集的过程。
P482、凝聚：指胶体脱稳并生成微小聚集体的过程。
P483、絮凝：指脱稳的胶体或微小悬浮物聚结成大的絮凝体的过程。
P484、同向絮凝：两个胶体颗粒在同一方向上发生碰撞而絮凝.(有外力推动所引起的碰撞）P595、异向絮凝：两个胶体颗粒向不同的方向上运动而发生碰撞聚集的情况。
（由布朗运动所引起的碰撞)P596、表面负荷：指单位沉淀面积上承受的水流量。
P967、固体通量：指单位时间通过单位面积的固体量。
P1198、澄清:使杂质沉淀,液体变清.（混凝+沉淀、活性污渣层+接触絮凝）9、自由沉降：悬浮颗粒的浓度低,在沉淀过程中互不黏合，不改变颗粒的形状、尺寸及密度.又指颗粒之间互不碰撞，呈离散状态,最终各自独立完成沉降过程。
P9110、拥挤沉降:水中较大颗粒在有限的水体中沉降时，由于颗粒相互之间会产生影响致使颗粒沉速较自由沉降时小,这种现象称为拥挤沉降。
P9311、絮凝沉降:在沉淀过程中能发生凝聚或絮凝作用、浓度低的悬浮颗粒物的沉淀，由于絮凝作用颗粒质量增加，沉降速度加快，沉速随深度而增加。
经过化学混凝的水中颗粒的沉淀即属絮凝沉淀。
12、滤速：水的流量除以过滤面积/单位过滤面积在单位时间内的滤过水量，单位m/h.P12613、强制滤速：在水厂，部分滤池因检修或翻砂而停运时，在总滤水量不变的情况下运行其他滤格的滤速.14、冲洗强度：冲洗滤池时，单位滤池面积在单位内通过的水量。
15、有效粒径:粒径分布曲线上小于该粒径的土含量占总土质量10％的粒径。
16、不均匀系数:K=d80/d10 通过80%滤料重量的筛孔孔径与通过10%的滤料重量的筛孔孔径的比值，有的主张用d60/d10来表示。
17、含（截）污能力：单位面积滤层在一个过滤周期里截留的悬浮物量。
P13918、湿密度：活性炭自身孔隙中充满水时测得的密度。
P18219、湿真密度：指在单位真体积内湿态离子交换树脂的质量.P23920、湿视密度:指单位视体积内紧密无规律排列的湿态离子交换树脂的质量.P23921、吸附等温线：指在恒温及吸附平衡状况下,单位吸附剂的吸附容量和平衡溶液浓度之间的关系曲线。
混凝处理学习资料
混凝处理天然水中的杂质种类很多，通常按这些杂质的分散态进行分类，分成悬浮物、胶体和有机物。
颗粒直径大于10mm的为悬浮物，在重力或浮力作用下易于分离出来，比水重的悬浮物，在静置或水流较慢时会在重力作用下下沉；比水轻的悬浮物，在水静置时会上浮，它们大都是一些有机物。
天然水中粒径在10~10mm的各种微小粒子都划为胶体范围，因为它们都具有胶体的性质。
胶体主要通过混凝处理除去。
溶解物质颗粒直径小于10mm，它包括离子态杂质和溶解气体（主要是O2和CO2）。
它通过离子交换、电渗析、反渗透除去。
For personal use only in study and research; not for commercial use一、胶体的概念及其特性1、胶体的动力稳定性和聚集稳定性胶体微粒很小，表面积非常大，具有很大的界面自由能，因此决定了胶体体系的许多特性。
稳定性是其中一种，胶体的稳定性分为动力稳定性和聚集稳定性。
For personal use only in study and research; not for commercial use动力稳定性：胶体微粒小，在各方向所受水分子的撞击力在瞬间是不平衡的，同时受重力影响甚微，胶体将朝合力方向不断移动，这种运动是不规则的，称为布朗运动，在布朗运动作用下，胶体微粒可以长时间不发生明显沉降，保持其分散状态，称为胶体颗粒的动力稳定性。
聚集稳定性：如果胶体微粒在相互碰撞中，因胶体微粒之间的排斥或胶体微粒表面的水合层（又称为水化膜）阻碍胶体微粒相互聚合，这种使胶体微粒保持其分散状态而不凝聚的性能称为稳定性。
2、亲水胶体和憎水胶体For personal use only in study and research; not for commercial use胶体能长时间保持其稳定性，其原因是胶体具有双电层结构或胶体微粒表面有一层水合层。
胶体按其对溶剂水的亲合力，分为亲水胶体和憎水胶体。
絮凝和混凝凝聚
第四节 混凝剂与助凝剂
聚合硫酸铁(碱式硫酸铁)(简写PFS) 化学通式为[Fe2(OH)n(SO4)3- n/2]m
式中n<2,m>10。
A、适用范围广：pH 4-11；低水温，混凝效果 稳定； B、用量小，絮凝体沉降性能好； C、COD去除率和脱色效果好； D、处理后水中铁残留量低，腐蚀性较小。
胶核表面存在某些极性基团和水分子亲和力 很大，使水分子直接吸附到胶核表面而形成一层 水化膜的胶体。
第二节
胶体的特性
五、胶体的稳定性 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。 稳定因素
静电斥力 布朗运动 水化作用
不稳定因素
范德华引力 布朗运动 重力作用
第三节 混凝原理
根据胶体的特性，在水处理中破坏胶体的稳 定性的方法： 投加电解质；
排 斥 a 排 斥
最大排斥势能
合力fa-fb
颗粒间距 颗粒间距
吸 引
吸 引
(1)水中离子浓度高
(2)水中离子浓度低
第三节 混凝原理
Schulze—Hardy法则：
浓度相同的电解质破坏胶体稳定性的效力随离 子价数的增加而加大。
M :M
2
:M
3
1 : 20 ~ 50 : 1500~ 2500
二、吸附电中和机理 异号胶粒间相互吸引达到电中和而凝聚； 大胶粒吸附许多小胶粒或异号离子，ξ电位降 低，吸引力使同号胶粒相互靠近发生凝聚。
混凝剂一般为高价电解质或聚合离子。 再稳现象：过多投加多核络合离子，胶核的 强烈吸附作用，使胶体重新带电(电荷异号) 而出 现的再稳现象。
第三节 混凝原理
三、吸附架桥机理 吸附架桥作用是指链状高分子聚合物在静电 引力、范德华力和氢键力等作用下，通过活性部 位与胶粒和细微悬浮物等发生吸附桥连的现象。
给水处理中混合、絮凝反应、沉淀三大工艺介绍
给水处理中混合、絮凝反应、沉淀三大工艺介绍一、概述“涡旋混凝低脉动沉淀给水处理技术“是根据王绍文教授提出的多相流动物系反应控制惯性效应理论，结合给水工程初中，经近十年的研究而发明的。
该技术涉及了给水处理中混合、絮凝反应、沉淀三大主要工艺。
理论上，首次从湍流微结构的尺度即亚微观尺度对混凝的动力学问题进行了深入的研究，提出了“惯性效应“是絮凝的动力学致因，湍流剪切力是絮凝反应中决定性的动力学因素，并建立了絮凝的动力相似准则；首次指出扩散过程应分为宏观扩散与亚微观扩散两个不同的物理过程，而亚微观扩散的动力学致因是惯性效应，特别是湍流微涡旋的离心惯性效应。
由于新理论克服了现有传统给水处理技术理论上的缺陷和实践上的不足，因而导致了在给水处理技术上的重大突破。
实践中，发明了串联圆管初级混凝设备、小网格反应设备、小间距斜板沉淀设备等三项专利。
目前这项新技术已在大庆市、宾县、海伦市、抚顺市、清原县、秦皇岛市等地自来水公司成功地推广使用，取得了明显的经济效益和社会效益。
工程实践证明：此项技术用于新建水厂，构筑物基建投资可节约20-30%；用于旧水厂技术改造，可使处理水量增加75%-100%，而其改造投资仅为与净增水量同等规模新建水厂投资的30%-50%。
采用此项技术可使沉淀池出水浊度低于3度，滤后水接近0度，可节省滤池反冲洗水量50%，节省药剂投加量30%，大大降低了运行费用和制水成本。
这项技术适应广泛，不仅对低温低浊、汛期高浊水处理效果好，同时，对微污染原水具有较好的处理效果。
可利用最小投资，取得最大效益，充分发挥现有供水设施的潜力，在短时间内缓解城市供水短缺状况，促进城市的经济发展。
二、“涡旋混凝低脉动沉淀给水处理技术“的工作机理(一)混合混合是反应第一关，也是非常重要的一关，在这个过程中应使混凝剂水解产物迅速地扩散到水体中的每一个细部，使所有胶体颗粒几乎在同一瞬间脱稳并凝聚，这样才能得到好的絮凝效果。
因为在混合过程中同时产生胶体颗粒脱与凝聚，可以把这个过程称为初级混凝过程，但这个过程的主要作用是混合，因此都称为混合过程。
污水混凝与絮凝处理工程技术规范
《污水混凝与絮凝处理工程技术规范》（征求意见稿)编制说明《污水混凝与絮凝处理工程技术规范》编制组二○○八年目次1 标准制定工作概述。
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2 1.1 制定本标准的必要性..。
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2 任务来源和工作过程。
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2 1.3 法律和技术依据。
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21.4 编制原则...。
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. 32 混凝与絮凝技术在污水处理中的应用现状。
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.. 32.1 混凝应用范围及适用条件。
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3 2。
2 目前混凝应用的方法及类型..。
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. 42.3 混凝设计应用中存在的问题.。
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42.4 工程应用实例.。
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. 53 规范的主要内容说明。
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1 混凝剂、助凝剂选择原则。
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(7)3。
2 混凝剂的调制及投配.。
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73.3 混合反应设备的选择与设计。
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第一章混凝与絮凝的比较絮凝剂是用来提高沉降、澄清、过滤、气浮、离心分离等工艺过程的速度和效率。
絮凝过程就是悬浮液中许多单独颗粒形成会萃体(絮团或者矾花)的过程。
水处理中，混凝和絮凝代表两种不同的机制。
1.混凝水中悬浮的颗粒在粒径小到一定程度时，其布朗运动的能量足以阻挠重力的作用，而使颗粒不发生沉降。
这种悬浮液可以长期保持稳定状态。
而且，悬浮颗粒表面往往带电(往往是负电)，颗粒间同种电荷的斥力使颗粒不易合并变大，从而增加了悬浮液的稳定性。
混凝过程就是加入带正电的混凝剂去中和颗粒表面的负电，使颗粒“脱稳”。
颗粒间通过碰撞、表面吸附、范德华引力等作用，互相结合变大，以利于从水中分离。
混凝剂是份子量低而阳电荷密度高的水溶性聚合物，多数为液态。
它们分为无机和有机两大类。
无机混凝剂主要是铝、铁盐及其聚合物。
1.1PAC(聚合氯化铝)的溶解与使用(1)PAC 为无机高份子化合物,易溶于水,有一定的腐蚀性；根据原水水质情况不同,使用前应先做小试求得最佳用药量(具体方法可参见第2 条:聚合硫酸铁的溶解与使用-加药量的确定)；(参考用量范围:20-800ppm) ；(2)为便于计算,实验小试溶液配置按分量体积比(W/V),普通以2~5%配为好。
如配3% 溶液:称PAC3g,盛入洗净的200ml 量筒中,加清水约50ml,待溶解后再加水稀释至100ml 刻度, 摇匀即可；(3)使用时液体产品配成5-10%的水液, 固体产品配成3-5%的水液(按商品分量计算)；使用配制时按固体:清水=1:5(W/V)摆布先混合溶解后,再加水稀释至上述浓度即可；低于1%溶液易水解,会降低使用效果；浓度太高易造成浪费,不容易控制加药量；加药按求得的最佳投加量投加；(4)运行中注意观察调整,如见沉淀池矾花少、余浊大，则投加量过少；如见沉淀池矾花大且上翻、余浊高，则加药量过大，应适当调整；加药设施应防腐。
1.2聚合硫酸铁(PFS)的溶解与使用1.2.1PFS溶液配制a. 使用时普通将其配制成5%-20%的浓度；b. 普通情况下当日配制当日使用，配药如用自来水，稍有沉淀物属正常现象。
1.2.2加药量的确定(1)因原水性质各异，应根据不同情况，现场调试或者作烧杯混凝试验，取得最佳使用条件和最佳投药量以达到最好的处理效果。
a.取原水1L，测定其PH 值；b.调整其PH 值为6-9；c.用2ml 注射器抽取配制好的PFS 溶液，在强力搅拌下加入水样中，直至观察到有大量矾花形成,然后缓慢搅拌，观察沉淀情况。
记下所加的PFS 量，以此初步确定PFS 的用量；d. 按照上述方法，将废水调成不同PH 值后做烧杯混凝试验，以确定最佳用药PH 值；e. 若有条件，做不同搅拌条件下用药量，以确定最佳的混凝搅拌条件；f. 根据以上步骤所做试验，可确定最佳加药量，混凝搅拌条件等。
(2)注意混凝过程三个阶段的水力条件和形成矾花状况。
a) 凝结阶段：是药剂注入混凝池与原水快速混凝在极短期内形成微细矾花的过程，此时水体变得更加浑浊，它要求水流能产生激烈的湍流。
烧杯实验中宜快速(250-300 转/分)搅拌10-30S，普通不超过2min。
b)絮凝阶段：是矾花成长变粗的过程，要求适当的湍流程度和足够的停留时间(10 - 15mi，n)至后期可观察到大量矾花会萃徐徐下沉，形成表面清晰层。
烧杯实1验50先以转/分搅拌约6 分钟，再以60 转/分搅拌约4 分钟至呈悬浮态。
c) 沉降阶段：它是在沉降池中进行的絮凝物沉降过程，要求水流缓慢，为提高效率普通 采用斜管(板式)沉降池(最好采用气浮法分离絮凝物)，大量的粗大矾花被斜管(板)壁阻挡而 沉积于池底，上层水为澄清水，剩下的粒径小，密度小的矾花一边徐徐下降，一边继续相 互碰撞结大， 至后期余浊基本不变。
烧杯实验宜以 20-30 转/分慢搅 5 分钟， 再静沉 10 分钟， 测余浊。
(3)PFS 的投加a. 根据烧杯混凝试验结果,调整废水 PH 值和搅拌条件；b. 根据水量大小， 调整加药泵流量， 按所确定的加药比例投加；c. 实际加药量可能与烧杯混凝试验有些差异，根据处理水质情况调整；d. 若配合使用有机高份子絮凝剂如 PAM ，可取得更佳效果；e. PAM 加药量普通为 2ppm 摆布。
2. 絮凝絮凝是聚合物的高份子链在悬浮的颗粒与颗粒之间发生架桥的过程。
“架桥”就是聚合 物份子上不同链段吸附在不同颗粒上， 促进颗粒与颗粒会萃。
合用范围及参考用量名称 纸箱厂废水 机加工乳化油废水 化工废水 油田钻井废水造漆废水 洗毛废水 制革废水 印染废水 造纸废水 污泥脱水注：上表为参考用量， 具体用量应该通过实验确定。
名称 生活饮用水 工业用水 城市污水 电厂废水 洗煤废水 钢铁工业废水 有色选矿废水 冶金选矿废水 食品工业废水 电镀废水参考用量 参考用量表絮凝剂为有机聚合物，多数份子量较高，并有特定的电性(离子性)和电荷密度(离子度)。
实际过程要比上述理论复杂得多。
由于混凝剂/絮凝剂都是高份子物质，同一产品中大大小小的份子都有，所谓“份子量”只是一个平均概念。
所以，在用某一混凝剂或者絮凝剂处理污水是，“电中和”和“架桥”作用会交织在一起同时发生。
絮凝过程是多种因素综合作用的结果，目前仍有一些没有认清和解决的问题。
就我们所知，絮凝过程与絮凝剂份子结构、电荷密度、份子量有关；与悬浮颗粒表面性质、颗粒浓度、比表面积有关；与介质 (水)的pH 值、电导、水中其他物质的存在、水温、搅动情况等因素有关。
因此尽管有理论和经验可循，用实验来选择絮凝剂仍然是不可缺少的。
2.1聚丙烯酰胺(PAM)的溶解与使用1) PAM 是有机高份子化合物，可分为阴离子型，阳离子型和非离子型，为白色粉末或者颗粒，可溶于水，但溶解速度很慢；2) 阴离子型普通用于废水处理絮凝剂，阳离子型普通用于污泥脱水；3) 作为絮凝剂时用药量普通为1-2ppm ，即每处理1 吨废水用药量约为1-2g；4) 使用时阴离子型普通配制成0.1%摆布的水溶液，阳离子型可配制成0.1%-0.5%；5) 配制溶液时应先在溶解槽中加水，然后开启搅拌机，再将PAM 沿着旋涡缓慢加入，PAM 不能一次性快速投入，否则的话PAM 会结块形成“鱼眼”而不能溶解；6) 加完PAM 后普通应继续搅拌30min 以上，以确保其充分溶解；7) 溶解后的PAM 应尽快使用，阴离子型普通不要超过36h，阳离子型溶解后很容易水解，应24h 内使用。
2.2.ST絮凝剂特性ST 絮凝剂是种新型的水溶性高份子电解质。
它具有离子度高、易溶于水(在整个PH 值范围内彻底溶于水，且不受低水温的影响)、不成凝胶、水解稳定性好等特点，由于ST 絮凝剂的大份子链上所带的正电荷密度高，产物的水溶性好，份子量适中，因此具有絮凝和消毒的双重性能。
它不仅可有效地降低水中悬浮物固体含量，从而降低水的浊度：而且还可使病毒沉降和降低水中三卤甲烷前体的作用，于是使水中的总含碳量(TOC)降低。
ST 絮凝剂可作为主絮凝剂和助凝剂使用(其用量0.5-0.7PPM 相当于明矾50~60PPM)，对水的澄清有明显的效果，特殊是对低浊度水的处理，更是其它类型的高份子絮凝剂所不及。
ST 絮凝剂与传统使用的无机絮凝剂(如硫酸铝、碱式氯化铝等)相比，具有产生的淤泥量少，沉降速度快水质好，成本低等特点，而且还可采用直接过滤的新工艺，这对传统的上水处理无疑是一个重大改革。
ST 絮凝剂产品的技术指标为：外观：无色或者淡黄色粘稠液体含量：≥30% (m/m)特性粘度：≥40% (m1/g)离子度：≥50%(m/m)ST 絮凝剂的使用方法：ST 絮凝剂可单独使用，或者与硫酸铝、碱式氯化铝复合使用。
复合使用时、可减少无机絮凝剂添加量，并大大减少产生的污泥量。
ST 絮凝剂的最佳使用浓度是使Zate 电位零或者接近于零时用量。
当用量过多时，反而起分散作用。
ST 絮凝剂单独使用时，其加药量范围为0.2- 10ppm。
ST 絮凝剂在低温贮存时，将使胶体或者液体冻成冰块，影响它的絮凝活性。
因此，应在0-32℃之间贮顾为宜。
ST 絮凝剂应可能用中性不含金属盐的水来配制贮备液。
贮备液普通配成1%、0.5%或者0. 1%的液体。
与其它高份子絮凝剂一样，ST 絮凝剂在剪切力较高的高速搅拌下，将会被切断份子链，从面降低絮凝剂性能。
因此，溶解、输送和絮凝过程，都不要使用较高速度的旋转搅拌机和离心泵。
普通溶解和絮凝时可用吹入空气或者用约100 转/分低速的螺旋式搅拌为宜。
输送则尽可能利用位差或者排液泵为宜。
ST 絮剂的效果与加入方法有很大关系，为使ST 絮凝剂与悬浮物能充分混匀，絮凝剂应尽可能稀释并多次加入。
为了使ST 絮凝剂的份子链既不被剪断，同时又能与处理体系充分混合，可采用： (一) 在处理物流动管中多次分散加入ST 絮凝剂； (二)用压缩空气搅拌； (三)用螺旋桨搅拌器在100 转/分低速下进行。
形成絮凝块后，便要避免搅拌。
ST 絮凝剂广泛应用于净水、破乳、造纸双元助留、造纸浆液阴离子杂质消除等领域。
第二章PAM和铝盐混凝剂联用1.摘要本文试验研究了聚丙烯酰胺和聚合氯化铝或者硫酸铝联用除浊、除UV254 和CODMn 的效果，结果表明：聚丙烯酰胺和聚合氯化铝或者硫酸铝联用, 比单独用聚合氯化铝或者硫酸铝的除浊效果显著,而对UV254 和CODMn 去除率提高幅度不大，但可大量减少无机混凝剂用量和减少污泥湿基分量，从而减少水厂净水处理成本和污泥处理量。
关键词：聚丙烯酰胺污泥湿基分量经济分析混凝是以地面水为水源的自来水处理厂不可缺少的基本净水工艺，国内各水厂大多使用无机混凝剂，投药量大，产生的污泥数量多、体积大，难以处理,而且净水效果也不尽如意。
有机高份子聚丙烯酰胺(PAM)优良的助凝效果早已为人们熟知,但受其单体毒性、投加量及投加方式优化等问题的影响, 国内自来水厂较少使用。
然而研究表明：只要严格控制PAM 投加量及产品单体含量，其在水厂使用非但可以提高净水效果，而且是最有效减少污泥数量、体积及改善污泥脱水性质的途径[1] 。
欧洲、美国已经有相当数量的给水厂选用聚丙烯酰胺作为给水处理的一种絮凝剂。
随着环境问题的日益严重，水厂污泥处理已为人们所重视，我国有些城市的新建水厂及原有水厂已将污泥处理提上议事日程，有的水厂污泥处理工程已建成投产。
同济大学在自来水厂使用PAM 助凝和污泥处理方面作了大量研究，取得一定的经验。
2.试验部份取某河水水样，进行投加不同的混凝剂和聚丙烯酰胺的实验室混凝搅拌试验。
2.1仪器与试剂SC－956 实验搅拌机(湖北省潜江县仪器厂)；2100N 浊度仪(HACH 公司)；751GW 分光光度计(惠普上海分析仪器有限公司)；聚合氯化铝(以下简称PAC，Al2O330%,盐基度65－80％，2300 元/吨，上海五四净水剂厂)；硫酸铝(以下简称AS ，Al2O310% ，900 元/吨,上海五四净水剂厂)；聚丙烯酰胺(以下简称PAM，AN910PWG，阴离子型，份子量1.42×107,单体含量0.008%, 水解度20.5%,26000 元/吨,法国SNF 公司)。