碱度在水处理中对混凝效果的影响
影响混凝效果的主要因素及混凝剂的选择
影响混凝效果的主要因素及混凝剂的选择一、影响混凝效果的主要因素影响混凝效果的因素比较复杂，其中主要由水质本身的复杂变化引起，其次还要受到混凝过程中水力条件等因素的影响。
1、水质工业废水中的污染物成分及含量随行业、工厂的不同而千变万化，而且通常情况下同一废水中往往含有多种污染物。
因此某一种混凝剂对不同废水的混凝效果可能相关很大。
有些废水中含有表面活性剂或活性染料一类污染物质，通常使用的混凝剂对它们的去除效果也大多不理想。
2、pH值pH值也是影响混凝的一个主要因素。
在不同的pH值条件下，铝盐与铁盐的水解产物形态不一样，产生的混凝效果也会不同。
由于混凝剂水解反应过程中不断产生H+，因此要保持水解反应充分进行，水中必须有碱去中和H+，如碱不足，水的pH值将下降，水解反应不充分，对混凝过程不利。
3、水温水温对混凝效果也有影响，无机盐混凝剂的水解反应是吸热反应，水温低时不利于混凝剂水解。
4.水力学条件及混凝反应的时间把一定的混凝剂投加到废水中后，首先要使混凝剂迅速、均匀地扩散到水中。
混凝剂充分溶解后，所产生的胶体与水中原有的胶体及悬浮物接触后，会形成许许多多微小的矾花，这个过程又称为混合。
混合过程要求水流产生激烈的湍流，在较快的时间内使药剂与水充分混合，混合时间一般要求几十秒至2分钟。
混合作用一般靠水力或机械方法来完成。
二、混凝剂的选择常用的无机盐类混凝剂有机合成高分子混凝剂PAM针对处理某种特定的废水选择适应的混凝剂时，通常由综合以下几方面的考虑来确定。
（1）处理效果好，对希望去除的污染物有较高的去除率，能满足设计要求。
为了达到这一目标，有时需要两种或多种混凝剂及助凝剂同时配合使用。
（2）混凝剂及助凝剂的价格应适当便宜，需要的投加量应当适中，以防止由于价格昂贵造成处理运行费用过高。
（3）混凝剂的来源应当可靠，产品性能比较稳定，并应宜于储存和投加方便。
（4）所有的混凝剂都不应对处理出水产生二次污染。
当处理出水有回用要求时，要适当考虑出水中混凝残余量所造成的轻微色度等影响（例如采用铁盐作混凝剂时）。
工艺方法——水处理中的重点难点问题
工艺方法——水处理中的重点难点问题工艺简介1、降低酸碱耗的主要措施有哪些？（1）保证进水水质；（2）保证再生质量，延长制水量的周期；（3）保证再生液的质量、纯度，严格控制再生操作规程；（4）保证设备运行安全、可靠、正常。
2、胶体能存在于水中的稳定性原因有哪些？（1）胶体表面带电；（2）胶体表面有水位层；（3）胶体表面吸附某些促使胶体稳定的物质。
3、使用助凝剂有何目的？（1）改善絮粒结构，使其颗粒长大，强韧和沉重；（2）调整被处理水的pH值和碱度，使其达到最佳混凝条件，提高混凝效果；助凝剂本身不起混凝作用，但能促进水中杂质的混凝过程。
4、混凝的基本概念？由于水中存在的胶体颗粒是带负电荷，他们间同性相斥，同时又在水中不断做“布朗运动”极为稳定，不易下沉，当加入适量混凝剂后，水中的微小胶体颗粒就能脱稳，产生吸附架桥作用，絮凝成絮状物迅速下沉，这一过程称之为混凝。
5、影响混凝效果的主要因素有哪些？（1）水的pH：如加PAC水解产生Al（OH）3胶体，当pH在6.5-7.5时溶解最小，混凝效果也好；（2）水的碱度：当碱度不足时，混凝剂在水解过程中不断产生H+，使pH值下降，混凝效果也下降；（3）水的温度：当温度低时水的粘度大，水解速度慢，絮粒形成缓慢，且结构松散，颗粒细小不易沉淀；（4）水中杂质的成分：性质和浓度对混凝效果有很大的影响。
6、碳酸化合物在水中存在的形式与PH值有何关系？（1）当pH值≤4.3时，水中只有CO2（游离）；（2）当pH值=8.3-4.3时，98%以上的都是HCO3-；（3）当pH值＞8.4时，水中没有CO2。
7、锅炉内水处理的目的？（1）防止锅炉本体及附属系统水、汽在运行中积聚沉积物和腐蚀。
提高锅炉的传热传导效益。
（2）确保蒸汽质量，防止汽轮机部件结垢和腐蚀，在保证水质条件下，减少锅炉的排污损失，提高经济效益8、离心泵的工作原理？离心泵是利用叶轮旋转使水产生离心力来工作的，水泵在启动前，必须把泵壳和吸水管都充满水，然后启动电机，使泵轴带动叶轮和水作高速旋转运动，水在离心力作用下甩向叶轮外缘，并汇集到泵壳内，经涡形泵壳的流道而流入水泵的压水管路。
第十至十九章给水处理理论至其他处理方法习题及答案
第⼗⾄⼗九章给⽔处理理论⾄其他处理⽅法习题及答案给⽔⼯程第⼗四章给⽔处理概论P252：1、2、3思考题1.⽔中杂质按尺⼨⼤⼩可分成⼏类？了解各类杂质主要来源特点及⼀般去除⽅法。
2.叙述我国天然地表⽔源和地下⽔源的⽔质特点。
3 了解《⽣活饮⽤⽔卫⽣标准》中各项指标的意义。
4 反应器原理⽤于⽔处理有何作⽤和特点？5 试举出3种质量传递机理的实例。
6 3种理想反应器的假定条件是什么?研究理想反应器对⽔处理设备的设计和操作有何作⽤？7 为什么串联的CSTR型反应器⽐同容积的单个CSTR型反应器效果好？8 混合与返混在概念上有何区别？返混是如何造成的？9 PF型和CMB型反应器为什么效果相同？两者优缺点⽐较。
10 3种理想反应器的容积或物料停留时间如何求得？试写出不同反应级数下3种理想反应器内物料的平均停留时间公式。
11 何谓“纵向分散模型”？纵向分散模型对⽔处理设备的分析研究有何作⽤？1.⽔中杂质按尺⼨⼤⼩可分成⼏类？了解各类杂质主要来源特点及⼀般去除⽅法。
答：（1）⽔中杂质按尺⼨⼤⼩可分成悬浮物、胶体和溶解物三类。
（2）悬浮物的主要来源河中的泥沙、下⾬的藻类物质、⽔中腐殖质、矿物质废渣。
悬浮物的特点悬浮物尺⼨较⼤，易于在⽔中下沉或上浮。
如果密度⼩于⽔，则可上浮到⽔⾯。
易于下沉的⼀般式⼤颗粒泥沙及矿物质废渣，能够上浮的⼀般式体积较⼤⽽密度⼩的某些有机物。
悬浮物去除⽅法：⼤的颗粒通过⾃⾏下沉，⽽粒径较⼩的悬浮物须加混凝剂去除。
（3）胶体的主要来源是粘⼟、某些细菌及病毒、腐殖质及蛋⽩质，⼯业废⽔排⼊⽔体，会引⼊各种各样的胶质或有机分⼦物质和带电的⾦属氢氧化物胶体。
胶体的特点是胶体颗粒尺⼨很⼩，在⽔中长期静置也难下沉，同时胶体还带点并且有的胶体分⼦量很⼤。
胶体去除⽅法是投加混凝剂来去除。
（4）溶解体可分有机物和⽆机物两类；⽆机溶解物主要来源⼯业废⽔排放和矿物质；有机溶解物主要来源于⽔源污染，也有天然存在的，如腐殖质。
影响混凝效果的因素汇总
影响混凝效果的因素汇总水处理中影响混凝效果(药剂投加量)的因素比较复杂，包括水温、pH值和碱度、水中杂质的性质和浓度、外部水利条件等。
下面仅概述几个主要因素。
1、水温水温对药物消耗有明显影响，尤其是冬季水温低对药物消耗影响较大。
通常絮体形成缓慢，颗粒细小疏松。
主要原因是：（1）无机盐混凝剂的水解是吸热反应，低温混凝剂水解困难；（2）低温水的高粘度削弱了水中杂质颗粒的布朗运动强度，减少了碰撞的机会，不利于胶体失稳和凝聚，也影响了絮体的生长。
（3）水温较低时，胶粒的水化作用会增强，阻碍胶粒的凝聚，也影响胶粒间的粘结强度。
（4）水温与水的pH值有关。
水温低时，水的pH值会升高，相应的混凝最佳pH值也会升高。
因此，在寒冷地区的冬季，即使投加大量混凝剂，也很难获得良好的混凝效果。
2、PH值pH值是水是酸性还是碱性的指标，也就是清水中H+浓度的指标。
原水的pH值直接影响混凝剂的水解反应，即当原水的pH值在一定范围内时，混凝效果才能得到保证。
向水中加入混凝剂时，由于混凝剂的水解，水中H+的浓度增加，导致水的pH值降低，阻碍水解。
要使pH值保持在较好的范围内，水中要有足够的碱性物质来中和H+。
天然水中含有一定的碱度(通常是HCO3-)，可以中和混凝剂水解过程中产生的H+，缓冲pH值。
当原水碱度不足或混凝剂投量过多时，水的pH值会大大下降，破坏混凝效果。
3、水中SS颗粒的大小和带电情况水中SS颗粒的大小和带电情况会影响混凝效果。
一般来说，粒径小而均匀，其混凝效果差，水中颗粒浓度低，颗粒碰撞的概率小，不利于混凝；当浊度很高时，为了使水中的胶体不稳定，药物用量会大大增加。
当水中有大量有机物时，可被黏土颗粒吸附，从而改变原有胶体颗粒的表面特性，使其更加稳定，这将严重影响混凝效果。
这时候就需要在水中加入氧化剂，起到破坏有机物的作用，提高混凝效果。
水中的可溶性盐也会影响混凝效果。
比如天然水中大量的钙镁离子有利于混凝，而大量的Cl-则不利于混凝。
碱度对混凝效果影响及调节方式浅析
1引言社会经济在快速发展，环境恶化也愈加严重。
水环境作为整个环境系统不可或缺的部分，其污染也尤为突出[1]。
污水处理厂面临着原水水质越来越差和出水水质要求越来越高的的矛盾，因此，污水处理厂急需提高污水处理能力及处理效率。
混凝是提高出水水质的强有力手段，但是，中国北方水体具有较高的碱度，而且受工业污染较严重，传统混凝工艺对有机物的去除效率较低。
在水处理过程中，碱度是影响混凝效果的重要因素之一，因此，研究碱度对混凝的影响以及探析碱度调节方式设置对高碱度废水的处理十分有利[2]。
铝系混凝剂作为应用最为广泛的混凝剂之一，本研究以铝盐混凝剂为研究对象，对此问题进行探究。
2碱度对铝盐混凝剂的影响2.1碱度对铝盐混凝剂混凝效果的影响铝是一种被广泛用于制备各种工程材料和化学试剂的元素，同时，铝也是地壳中含量最多的金属元素，铝及其氧化物常被应用于各个方向的基础性研究。
其中，铝溶液化学经历了一个多世纪的发展，已成为一门涵盖范围非常广的学科，包括电镀、催化、环境、农药、微生物、土壤科学等[3]。
铝是一种典型的两性金属，在不同的pH条件下，铝离子会产生不同的水解形态，与污染物发生复杂多变的化学反应，经历典型的水解—聚合—结晶—沉淀过程去除有机物。
铝系混凝剂主要是利用铝盐在水中的水解形成的不同形态的阳离子发生作用，利用阳离子的电中和作用、原位水解形态的架桥吸附作用以及网捕卷扫作用，使水体颗粒物失稳聚集，最终沉降去除[4]。
碱度主要通过影响铝盐的水解而对混凝过程产生影响。
王东升[5]等人通过研究给出了方程式（1）、（2）所示的铝盐水解过程：x Al3+y H2O+z OH-→[Al x（H2O）y（OH）z]3x-z（1）[Al x（H2O）y（OH）z]3x-z→[AlO4Al12（OH）24（H2O）12]7+（2）不难看出，碱度是铝盐水解的重要影响因素。
不同碱度条件下，铝盐水解生成各种羟基铝形态，主要为低聚态铝和不稳定的高聚态铝，这是一个快速反应阶段，受控于碱化的速度和碱液扩散速度[5]。
混凝实验及影响混凝效果的五种因素[1]
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混凝实验及影响混凝效果的五种因素发布时间：2010-02-09 点击：121安徽赛科科技环保有限公司水处理药剂部门在做混凝实验中流程分析目的、原理、方法记录分析和总结出影响混凝效果的五种因素。
目的：观察混凝现象，加深对混凝机理的理解，了解混凝效果的影响因素；掌握混凝烧杯搅拌实验的方法和一般步骤；通过烧杯实验，学会确定一般水体最佳混凝条件的基本方法，包括投药量，pH和速度梯度。
原理：混凝是通过向水中投加药剂使胶体物质脱稳并聚集成较大的颗粒，以使其在后续的沉淀过程中分离或在过滤过程中能被截除。
混凝是给水处理中的一个重要工艺过程。
天然水中由于含有各种悬浮物、胶体和溶解物等杂质，呈现出浊度、色度、臭和味等水质特征。
其中胶体物质是形成水中浊度的主要因素。
由于胶体物质本身的布朗运动特性以及所具有的电荷特性(ξ电位)在水中可以长期保持分散悬浮状态，即具有稳定性，很难靠重力自然沉降而去除。
通过向水中投加混凝剂可使胶体的稳定状态破坏，脱稳之后的胶体颗粒则可借助一定的水力条件通过碰撞而彼此聚集絮凝，形成足以靠重力沉淀的较大的絮体，从而易于从水中分离，所以，混凝是去除水中浊度的主要方法。
在给水处理工艺中，向原水投加混凝剂，以破坏水中胶体颗粒的稳定状态，使颗粒易于相互接触而吸附的过程称为凝聚。
其对应的工艺过程及设备在工程上称为混合(设备)；在一定水力条件下，通过胶粒间以及和其他微粒间的相互碰撞和聚集，从而形成易于从水中分离的物质，称为絮凝。
其对应的工艺设备及过程在工程上称为絮凝(设备)。
这两个阶段共同构成了水的混凝过程。
混凝机理：水的混凝现象及过程比较复杂，混凝的机理随着所采用的混凝剂品种、水质条件、投加量、胶体颗粒的性质以及介质环境等因素的不同，一般可分为以下几种。
1．电性中和：电性中和又分为压缩双电层和吸附电中和两种。
通过投加电解质压缩扩散层以导致胶粒间相互凝聚的作用机理称为压缩双电层作用机理。
这种机理主要以静电原理(现象)为基础解释游离态离子(简单离子)对胶体产生的脱稳作用。
混凝影响因素
提高混凝效果的方法
• 活性泥渣重复使用 • 在澄清池内，活性泥渣的循环可以认为是 重复使用的一种方式。 • 混凝剂投加方式： • 为了提高混凝效果，尽量减少混凝剂用量， 投加方式也可以进行研究。不必固守传统 的一次投加方式。 • 有研究表明：有时多次投加混凝剂，可减 少药剂量５０％。
混凝剂的种类
水中杂质和水力条件影响
• 从胶体亲水性质而言，水中有机物亲水胶 体含量高时，混凝比较困难，一般需要投 加较多的混凝剂。粘土类矿物胶体混凝比 较容易。 • 混凝剂投入水中后，必须创造适宜的水力 条件使混凝作用顺利进行。 • 混凝分两个阶段，第一阶段称混合；第二 阶段称絮凝。对搅拌强度要求不同。
不周水质的药剂投加量
• 非离子型聚电解质的主要品种为末水解的 高分子量聚丙烯酰胺和聚氧化乙烯。 • 聚丙烯酰胺是用量最大的人工合成有机高 分子絮凝剂。 • 聚电解质的毒性与合成其的单体的残留时 有密切关系。
天然高分子絮凝剂
• 天然高分子絮凝剂的主要品种有：淀粉类， 半乳甘露聚糖类、纤维素衍生物类、微生 物多糖类、及动物胶类等五大类。 • 在淀粉（或水溶性多聚糖）分子结构中引 入带电基团能减少其在水处理中的投放剂 量，改善其分子在水中的伸展及分散情况。 • 由于淀粉不是线型结构，其作为絮凝剂的 应用性能一般不会太好。
氧化耦合絮凝剂
• 肖锦教授前几年提出氧化耦合絮凝剂 的理念就是氧化剂与絮凝剂混合使用， 发挥其相互增效作用。 • 并有相应论文发表。 • 在印染厂二级处理出水的进一步处理， 使用此絮凝剂，可使ＣＯＤ再降低５ ０％左右。 • 还有继续研究发展的空间。
提高混凝效果的方法
• 接触絮凝方法： • 当原水浊度较低时，除了采用助凝剂促 进水中胶体和悬浮物混凝以外，还可采 用高浓度泥渣的接触絮凝方法和微絮凝 过滤法。 • 国外有采用活性砂或无烟煤作为接触絮 凝介质来代替澄清池内的泥渣。 • 采用活性砂优点：絮凝速度快，絮粒密 度高。
混凝的机理
混凝的机理混凝是一种常用的水处理技术，广泛应用于污水处理、自来水处理、工业废水处理等领域。
混凝的目的是通过添加混凝剂使悬浮在水中的颗粒物聚集成较大的团簇，便于后续的沉淀或过滤，从而达到水的净化和澄清的目的。
本文将从混凝剂的种类、作用机理、影响因素等方面介绍混凝的机理。
一、混凝剂的种类混凝剂是混凝过程中最关键的因素之一，根据其化学成分和作用机理，可以将混凝剂分为以下几类：1. 无机混凝剂：主要包括铁盐、铝盐、钙盐等。
其作用机理是通过电化学反应或水解反应产生氢氧化物或氢氧根离子，使悬浮颗粒带有正电荷或负电荷，从而发生凝聚作用。
2. 有机混凝剂：主要包括聚合物、界面活性剂等。
其作用机理是通过分子间的吸引作用，使颗粒物和混凝剂形成复合物，从而发生凝聚作用。
3. 天然混凝剂：主要包括淀粉、蛋白质等。
其作用机理是通过分子间的吸引作用和空间位阻作用，使颗粒物和混凝剂形成复合物，从而发生凝聚作用。
二、混凝剂的作用机理混凝剂的作用机理可以归纳为以下几个方面：1. 电化学作用：无机混凝剂通过电化学反应或水解反应产生氢氧化物或氢氧根离子，使悬浮颗粒带有正电荷或负电荷，从而发生凝聚作用。
2. 吸附作用：有机混凝剂通过分子间的吸引作用，使颗粒物和混凝剂形成复合物，从而发生凝聚作用。
3. 空间位阻作用：天然混凝剂通过分子间的吸引作用和空间位阻作用，使颗粒物和混凝剂形成复合物，从而发生凝聚作用。
4. 铵基作用：有机混凝剂中的铵基可以与悬浮颗粒表面的负电荷形成离子对，从而发生凝聚作用。
5. 桥联作用：有机混凝剂中的分子可以同时与两个或多个颗粒物形成桥式结构，从而发生凝聚作用。
6. 溶胶-凝胶转变作用：混凝剂可以通过溶胶-凝胶转变作用，使悬浮颗粒形成较大的凝胶团簇，从而发生凝聚作用。
三、影响混凝效果的因素混凝过程中，除了混凝剂的种类和作用机理外，还受到以下因素的影响：1. pH值：pH值的变化会影响混凝剂的电荷状态和水解程度，从而影响混凝效果。
大学水污染控制第五次作业答案
大学水污染控制第五次作业答案1.化学混凝法的原理和适用条件是什么？城镇污水的处理是否可用化学沉淀法，为什么？（1）原理：水中悬浮杂质大都可以通过自然沉淀的方法去除，而胶体及微小悬浮物，沉速缓慢，须经混凝沉淀方可去除。
化学混凝的机理涉及的因素很多，如水中杂质的成分和浓度、水温、水的pH值、碱度，以及混凝剂的性质和混凝条件等。
但归结起来，可以认为主要是三方面的作用：1压缩双电层作用：水中胶粒能维持稳定的分散悬浮状态，主要是由于胶粒的ζ电位。
如能消除或降低胶粒的ζ电位，就有可能使微粒碰撞聚结，失去稳定性。
在水中投加电解质———混凝剂可达此目的。
2吸附架桥作用：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粘结的过程，称为絮凝。
3网捕作用：三价铝盐或铁盐等水解而生成沉淀物。
这些沉淀物在自身沉降过程中，能集卷、网捕水中的胶体等微粒，使胶体粘结。
上述三种作用产生的微粒凝结理象———凝聚和絮凝总称为混凝。
适用条件：混凝处理对象：胶体、细小悬浮物、溶解性大分子有机物（疏水性）。
混凝用途：生活饮用水处理、工业废水处理、城市污水三级处理、污泥处理等。
（2）在城市污水处理方面，过去很少采用化学混凝的方法，因为混凝剂的发展还没有现在这么先进，比较贵，处理城市污水成本太高。
近年来化学混凝剂的品种和质量都有较大的发展，使化学混凝法处理城市污水(特别在发展中国家)有一定的竞争力。
与常规一级处理相比，混凝法一级处理能够大幅度提高有机污染物的去除效率，且运行费用较低(处理成本仅为0.3～0.5元/m3)，同时还能取得较好的TP去除效果，达到抑制水体富营养化的作用。
国内的研究成果表明，采用无机混凝剂处理低浓度生活污水时，对COD的去除率可达70%以上。
碱度对混凝效果的影响
碱度对混凝效果的影响混凝是水处理过程中常用的一种方法，它通过加入混凝剂使水中的悬浮物、胶体和溶解物凝聚成较大的颗粒，从而方便后续的沉淀和过滤。
而混凝效果的好坏直接影响着水处理的成败，而碱度作为影响混凝效果的重要因素之一，也需要特别关注。
碱度对混凝效果有直接的影响。
碱度越高，混凝的效果越好。
因为在碱性条件下，混凝剂可以更好地发挥作用，使水中的悬浮物和胶体颗粒能够更好地凝聚成大颗粒，从而更容易被沉淀和过滤。
因此，在进行混凝处理时，可以通过调节水中的碱度来达到更好的混凝效果。
碱度还会影响混凝剂的选择和使用。
不同的混凝剂对水的碱度有不同的适应性，当水的碱度过低或过高时，混凝剂的效果会受到影响。
在选择混凝剂时，需要考虑水的碱度，选用适合该水质的混凝剂，以达到最佳的混凝效果。
碱度还会影响混凝剂的投加量。
在一定的水质条件下，混凝剂的投加量需要根据水的碱度来调整。
当水的碱度较低时，需要增加混凝剂的投加量，以达到良好的混凝效果；当水的碱度较高时，可以适当降低混凝剂的投加量，以避免浪费并保证混凝效果。
然而，过高的碱度也会对混凝效果产生不利影响。
当水的碱度过高时，会使水中的钙、镁等离子过多，这些离子会和混凝剂中的阴离子发生化学反应，从而降低混凝剂的效果。
因此，在进行混凝处理时，需要控制好水的碱度，避免过高或过低的情况出现，以达到最佳的混凝效果。
需要注意的是，不同的混凝剂对水的碱度的适应性不同，因此在选择和使用混凝剂时，需要根据具体情况进行调整。
同时，在进行混凝处理时，还需要考虑其他因素，如混凝剂的种类、投加量、搅拌时间等，以达到最佳的混凝效果。
碱度对混凝效果有着重要的影响。
在进行混凝处理时，需要根据水的碱度来选择混凝剂、调整投加量，并控制好水的碱度，以达到最佳的混凝效果。
同时，还需要考虑其他因素的影响，综合调整来提高混凝效果，确保水处理的质量。
影响混凝的因素之PH、碱度
影响混凝的因素之PH、碱度
一、PH的影响 水的PH直接与水中胶体颗粒的表面电荷和电位有关， 不同的PH下的胶体颗粒的表面电荷和电位不同，所诉 要的混凝剂的剂量也不相同，另一方面水的PH对混凝 剂的水解反应有显著的影响，不同混凝剂对于不同的最 佳水解反应所需要的PH范围也不同
二、碱度的影响 由于混凝剂加入原水后，发生水解反应，反应过程中要 消耗水中的碱度，特别是无机盐碱度，消耗的碱度更多， 当原水中碱度较低时，投低，如果水的PH降低超出混凝的最 佳PH范围，将使得混凝效果收到显著的影响，当原水 碱度较低时候或混凝剂投加量加大的时候，通常加入一 定的碱性药剂：如石灰提高混凝效果，加入一定的石灰 可以中和混凝剂水解过程中产生的氢离子反应如下：
建筑给水排水工程试题库：第15章 混凝
第15章混凝一、单项选择1、水中杂质按尺寸大小通常可以分成（）。
a、1类b、2类c、3类d、4类答案：c2、在水处理中，“混凝”的工艺过程实际上分为（）步骤。
a、1个b、2个c、3个d、4个答案：b3、絮凝池的动力学控制参数G和GT值分别是（）。
a、50——50s－1，103——104b、20——50s－1，104——105c、20——70s－1，104——105d、50——70s－1，104——105答案：c。
4、使用硫酸铝的最佳PH值范围为（）。
a、5——7b、6——9c、5.5——8d、6.5——7.5答案：d。
5、一些不带电荷甚至是带有少量与水中胶粒相同电荷的高分子物质，可以通过（）作用与胶粒进行吸附。
a、静电吸附b、压缩双电层c、氢键、范德华力d、沉淀物卷扫答案：c。
6如果能够降低胶体的( )，就可以使胶体间的静电斥力下降，从而降低胶体间的最大排斥能峰。
a、电动电位b、总电位c、反离子d、吸附层答案：a。
同类胶体带有同号电荷。
胶体运动时在其滑动面上表现出的电位称为电动电位，该电位越高，同类胶体间的静电斥力越大，造成胶体间的排斥能峰也越大。
如果能够降低胶体的电动电位，就可以使胶体间的静电引力的区域，进而相互靠近聚集。
7、下面对粘土胶体压缩双电层能力最强的离子是（）。
a、SO42-b、Ca2+c、Al2+d、Na+答案：c。
粘土胶粒带负电，对其有压缩双电层作用的应为正离子。
不同价数的离子压缩双电层的能力不同，使胶体脱稳的不同价数离子的摩尔浓度比大约是：[M3+]：[M2+]：[M+]≈1000：100：1。
8、( )过程是通过向水中投加药剂使胶体物质脱稳并聚集成较大的颗粒，以使在后续的沉淀过程中分离或在过滤过程中被截除。
a、过滤b、混凝c、沉淀d、澄清答案：b9、给水处理中，混凝的机理随着采用的混凝剂品种和投加量，胶体颗粒的性质以及介质环境等因素的不同，一般可分为( )。
a、压缩双电层b、吸附电中和c、吸附架桥d、以上均正确答案：d10、( )这种混凝机理主要通过静电原理为基础解释游离态离子对胶体产生的脱稳作用。
给水工程课后思考题答案
给⽔⼯程课后思考题答案1. ⾼分⼦混凝剂投量过多时，为什么混凝效果反⽽不好？当⾼分⼦物质投量过多时，将产⽣“胶体保护”作⽤。
“胶体保护”可理解为：当全部胶粒的吸附⾯均被⾼分⼦覆盖以后，两胶粒接近时，就受到⾼分⼦的阻碍⽽不能聚集。
这种阻碍来源于⾼分⼦之间的相互排斥。
排斥⾥可能来源于“胶粒－胶粒” 之间⾼分⼦受到压缩变形⽽具有排斥势能，也可能由于⾼分⼦之间的电性斥⼒（对带电⾼分⼦⽽⾔）或⽔化膜。
2.我国常⽤的混凝剂有：（⽆机盐类：）硫酸铝、三氯化铁；（⾼分⼦混凝剂：）聚合氯化铝（PAC）、聚合硫酸铁。
硫酸铝：优点：运输⽅便，操作简单，混凝效果好。
缺点：⽔温低时，硫酸铝⽔解困难，形成的絮凝体较松散，混凝效果变差。
⽽且因酸度较⾼⽽腐蚀性强，溶解与投加设备需要考虑防腐。
三氯化铁：优点：易溶解，形成的絮凝体⽐铝盐絮凝体密实，沉降速度快，使⽤的pH值范围较宽，投加量⽐硫酸铝⼩。
缺点：三氯化铁固体产品极易吸⽔潮解，不易保管，腐蚀性较强，处理后⽔⾊度⽐铝盐处理⽔⾼，最佳投加量范围较窄，不易控制。
聚合氯化铝（PAC）：优点：形成混凝体速度快，絮凝体⼤⽽密实，沉降性能好；投加量较低；对原⽔⽔质适应性好；最佳混凝pH值范围较宽，最佳投加量范围宽，对设备的腐蚀程度⼩，处理后⽔的pH值和碱度变化也较⼩。
聚合硫酸铁：采⽤聚合硫酸铁作混凝剂时，混凝剂⽤量少；絮凝体形成速度快、沉降速度快；有效的pH值范围宽；与三氯化铁相⽐腐蚀性⼤⼤降低；处理后⽔的⾊度和铁离⼦含量均较低。
3. 什么叫助凝剂？常⽤的有哪⼏种？在什么情况下需要投加助凝剂？当单独使⽤混凝剂不能取得预期效果时，需投加某种辅助药剂以提⾼混凝效果，这种药剂称为助凝剂。
①需吸附架桥改善已形成的絮体结构时；②需调节原⽔酸碱度，促进混凝剂⽔解时；③需破坏⽔中有机污染物对胶体颗粒稳定作⽤，改善混凝效果时④需改善混凝剂形态，促进混凝效果时。
4. 影响混凝效果的主要因素有哪⼏种？这些因素是如何影响混凝效果的？影响⽔混凝的主要因素有：⽔温、pH值、碱度、⽔中浊质颗粒浓度、⽔利条件。
污水处理中pH值与碱度的关系
污水处理中pH值与碱度的关系碱度与pH并不是一个概念，实际意义也不同，碱度说明的是缓冲能力，pH 是酸碱性的直接表现！一、pHpH值，亦称氢离子浓度指数、酸碱值，是溶液中氢离子活度的一种标度，也就是通常意义上溶液酸碱程度的衡量标准。
“pH"中的“H"代表氢离子（H+），而"p"的来源则有多种说，引用化学界的概念是把p加在无量纲量前面表示该量的负对数。
pH值其实是一个“对数单位”。
每个数字代表水的酸度10倍的变化。
水pH 为5等于10倍具有pH为6的水的酸性。
在标准温度和压力下，pH=7的水溶液（如：纯水为中性，这是因为水在标准温度和压力下自然电离出的氢离子和氢氧根离子浓度的乘积（水的离子积常数始终是1×10-14，且两种离子的浓度都是1×10-7moL，pH值小于7说明H+的浓度大于OH-的浓度，故溶液酸性强，而pH值大于7则说明H+的浓度小于OH-的浓度，故溶液碱性强。
所以pH值愈小，溶液的酸性愈强；pH愈大，溶液的碱性也就愈强。
二、碱度碱度是指水中能与强酸发生中和作用的物质的总量。
这类物质包括强碱、弱碱、强碱弱酸盐等。
天然水中的碱度主要是由重碳酸盐（bicarbonate，碳酸氢盐，下同）、碳酸盐和氢氧化物引起的，其中重碳酸盐是水中碱度的主要形式。
引起碱度的污染源主要是造纸、印染、化工、电镀等行业排放的废水及洗涤剂、化肥和农药在使用过程中的流失。
碱度和酸度是判断水质和废水处理控制的重要指标。
碱度也常用于评价水体的缓冲能力及金属在其中的溶解性和毒性等。
工程中用得更多的是总碱度这个定义，一般表征为相当于碳酸钙的浓度值。
三、pH值与碱度的关系两种并没有很明确的对应关系，碱度相同的水（或溶液），其pH值不一定相同。
反之，pH值相同的水（或溶液），其碱度也不一定相同。
原因是pH值直接反映水中H+或OH-的含量，而碱度除包括OH-外，还包括CO3-2、HCO3-等碱性物质的含量。
水处理实验-混凝
水处理实验设计—污水的混凝处理实验一、实验目的为了深入了解絮凝理论在水处理领域的应用和进一步掌握絮凝剂的特性，针对污染水体进行絮凝沉淀处理实验，观察絮凝沉淀过程并探讨絮凝剂在水处理过程中的最佳添加量。
二、实验要求1、要求认识几种絮凝剂，掌握其配制方法。
2、观察水处理过程中的絮凝现象，从而加深对絮凝理论的理解。
3、认识絮凝理论对污染水处理的重要意义。
三、实验原理所谓絮凝剂或者混凝剂是指：凡是能使水溶液中的溶质、胶体或者悬浮物颗粒产生絮状沉淀的水处理剂。
天然水或工业污水水中除了含有泥砂、颗粒很细的尘土、腐殖质、淀粉、纤维素、细菌、藻类等微生物。
这些杂质与水形成溶胶状态的胶体微粒，由于布朗运动和静电排斥力而呈现沉降稳定性和聚合稳定性，通常不能利用重力自然沉降的方法除去，必须加入絮凝剂以破坏溶胶的稳定性，使细小的胶体微粒凝聚再絮凝成较大的颗粒而沉淀。
絮凝机理一般有三种：（1）电解质对双电层的作用（图1）水中的悬浮物或固体微粒通常呈胶体状态分布，它们具有巨大的比表面，可吸附液体中的正离子或负离子或极性分子，使固液两相界面上的电荷分布不均匀而产生电位差。
加入电解质，使固体颗粒的表面形成的双电层有效厚度减少，使范德华引力占优势而达到彼此吸引，最后达到凝聚。
（2）吸附架桥作用机理(图2)当加入少量高分子电解质时，由于胶粒对高分子物质有强烈的吸附作用，高分子长链一端吸附在一个胶粒表面上，另一端又被其他胶粒吸附，形成一个高分子链状物。
高分子长链像各胶粒间的桥梁，将胶粒联结在一起形成絮凝体，最终沉降。
（3）沉淀物卷扫作用机理（图3）当水中加入较多的铝盐或铁盐等药剂后，在水中形成高聚合度的氢氧化物，可以吸附卷带水中胶粒而沉淀。
图1 固体微粒的双电层结构图2 高分子聚合物的吸附架桥作用图3沉淀物卷扫作用机理本次实验选择铝系絮凝剂（硫酸铝Al 2(SO 4)3）。
铝离子在水溶液中首先形成水合离子，也可以视为水分子作配位体的络合离子，通过水合离子的酸性离解即水解作用生成氢氧化物或羟基络离子。
碱度对混凝效果的影响
碱度对混凝效果的影响碱度是指水溶液中的氢离子浓度，通常用pH值来表示。
在水处理中，碱度是一个非常重要的参数，因为它可以影响混凝剂的效果。
混凝是一种水处理过程，通过加入混凝剂，使悬浮在水中的小颗粒聚集成大颗粒，以便于后续的沉淀或过滤。
混凝剂的选择和使用方法取决于水的化学特性，包括碱度。
碱度对混凝效果的影响主要表现在以下几个方面：1. 碱度影响混凝剂的选择：不同的混凝剂适用于不同的水质条件。
在低碱度的水中，通常使用铝盐混凝剂（如聚合氯化铝、硫酸铝等），而在高碱度的水中，则需要使用铁盐混凝剂（如氯化铁、硫酸亚铁等）。
因为在高碱度的水中，铁盐混凝剂可以更好地与水中的颗粒形成复合物，从而更容易聚集成大颗粒。
2. 碱度影响混凝剂的投加量：在水处理中，混凝剂的投加量是非常重要的。
在低碱度的水中，混凝剂的投加量通常比较小，因为铝盐混凝剂可以很容易地与水中的颗粒形成复合物。
而在高碱度的水中，混凝剂的投加量通常比较大，因为铁盐混凝剂需要更多的时间和混凝剂来形成复合物。
3. 碱度影响混凝剂的沉淀效果：混凝剂的主要作用是将悬浮在水中的小颗粒聚集成大颗粒，以便于后续的沉淀或过滤。
在低碱度的水中，混凝剂可以很容易地将颗粒聚集成大颗粒，从而更容易沉淀。
而在高碱度的水中，混凝剂需要更多的时间和混凝剂才能将颗粒聚集成大颗粒，从而更难以沉淀。
4. 碱度影响混凝剂的稳定性：在水处理过程中，混凝剂的稳定性是非常重要的。
在低碱度的水中，铝盐混凝剂可以很容易地形成复合物，并且这些复合物比较稳定，不容易分解。
而在高碱度的水中，铁盐混凝剂的复合物比较不稳定，容易分解，从而影响混凝剂的效果。
综上所述，碱度对混凝效果有很大的影响。
在水处理过程中，需要根据水的化学特性，选择合适的混凝剂和投加量，以达到最佳的混凝效果。
30影响混凝剂效果的因素
影响混凝剂效果的因素天然水中混入的悬浮物、胶体物构成水的浊度，不除去则不能作锅炉水和冷却水使用，通常采用混凝剂使其混凝沉淀、过滤除去。
然而影响混凝剂效果的因素很多，其中水温、PH值、和水的浊度影响较大。
1.水温的影响由于无机盐类混凝剂溶于水时系吸热反应，因此水温低时不利于混凝剂的水解。
另外水温低，水的粘度大，水中胶粒的布朗运动强度减弱，彼此碰撞机会减少，不易聚凝。
同时水的粘度大时水时，水流阻力增大，使絮凝体的形成长大受到阻碍，从而影响混凝效果。
2.水的PH值和碱度的影响用无机盐类混凝剂如铝盐或铁盐时，它们对水的PH值都有一定的要求。
如铝盐要求水的PH值在5.5-8.5之间，高了或低了都影响铝盐的混凝效果。
如水中有足够的HCO碱度时，则对PH值有缓冲作用，当铝盐水解导致PH值下降时，3不会引起PH值大幅度下降。
如水中碱度不足，为维持一定的PH值，还需投加石灰或碳酸钠等加以调节。
使用铁盐作为混凝剂时，常要求水的PH值大于8.5，而且有足够的溶解氧O存在才会有利于Fe2+迅速氧化成Fe3+起混凝作用，因此，2有时常投加石灰等提高PH值。
3.水质的影响当水中浊度较低，颗粒细小而均一，投加的混凝剂量又少时，仅靠混凝剂与悬浮颗粒之间相互接触，很难达到预期的混凝目的，必需投加大量混凝剂，形成絮凝体沉淀物，依靠卷扫作用除去微粒。
即使这样，效果仍不十分理想。
当水中浊度较高时，混凝剂投加量要控制适当，使其恰好产生吸附架桥作用，达到混凝效果。
若投加过量，此时已脱稳的胶粒又重新稳定，效果反而不好，除非再增加投入量，形成卷扫作用，这样又会增加药剂费用。
水中如存在大量的有机物质，它们会吸附到胶粒表面，使胶粒反而增加稳定性，混凝效果就差。
鑫沛环保研发的混凝剂可产生大的矾花，使水中杂质沉淀已达到净化目的，可应用于河水预处理、工业废水、生活污水处理等方面，若有相关的问题或需求欢迎来电共同探讨。
最新给水工程课后关键思考题答案1
第十五章混凝思考题1、何谓胶体稳定性？试用胶粒间互相作用势能曲线说明胶体稳定性的原因。
答：胶体稳定性是指胶体粒子在水中长期保持分散悬浮状态的特性。
原因P255最后一段。
2、混凝过程中，压缩双电层和吸附-电中和作用有何区别？简要叙述硫酸铝混凝作用机理及其与水的pH值的关系。
答：压缩双电层机理：由胶体粒子的双电层结构可知，反离子的浓度在胶粒表面处最大，并沿着胶粒表面向外的距离呈递减分布,最终与溶液中离子浓度相等。
当向溶液中投加电解质，使溶液中离子浓度增高，则扩散层的厚度减小。
该过程的实质是加入的反离子与扩散层原有反离子之间的静电斥力把原有部分反离子挤压到吸附层中，从而使扩散层厚度减小。
由于扩散层厚度的减小，电位相应降低，因此胶粒间的相互排斥力也减少。
另一方面，由于扩散层减薄，它们相撞时的距离也减少，因此相互间的吸引力相应变大。
从而其排斥力与吸引力的合力由斥力为主变成以引力为主(排斥势能消失了)，胶粒得以迅速凝聚。
吸附-电中和机理：胶粒表面对异号离子、异号胶粒、链状离子或分子带异号电荷的部位有强烈的吸附作用，由于这种吸附作用中和了电位离子所带电荷，减少了静电斥力，降低了ξ电位，使胶体的脱稳和凝聚易于发生。
此时静电引力常是这些作用的主要方面。
上面提到的三价铝盐或铁盐混凝剂投量过多，凝聚效果反而下降的现象，可以用本机理解释。
因为胶粒吸附了过多的反离子，使原来的电荷变号，排斥力变大，从而发生了再稳现象。
硫酸铝混凝作用机理及其与水的pH值的关系：Ph<3时，压缩扩散双电层作用。
Ph>3时,吸附-电中和作用。
Ph>3时水中便出现聚合离子及多核羟基配合物，这些物质会吸附在胶核表面，分子量越大，吸附作用越强。
3,高分子混凝剂投量过多时，为什么混凝效果反而不好？答：在废水处理中，对高分子絮凝剂投加量及搅拌时间和强度都应严格控制，如投加量过大时，一开始微粒就被若干高分子链包围，而无空白部位去吸附其他的高分子链，结果造成胶粒表面饱和产生再稳现象。
影响混凝效果的因素说明
影响混凝效果的因素说明
影响混凝效果的主要因素有∶
（1）水温低温时混凝效果差，凝聚很缓慢，那是由于无机盐类混凝剂在水解时是吸热反应，水温低时，水解十分困难。
其次，低温的水黏度大，水中杂质的热运动减慢，彼此接触碰撞的机会减少，不利相互凝聚。
水的黏度大，水流的剪力增大，絮凝体的成长受到阻碍，因此，水温低时混凝的效果差。
水温升高，分子之间的扩散速度加大，有利于混凝反应的进行。
通常最佳温度为20～29℃。
（2）水的pH值和碱度的影响详见pH值对铝盐混凝剂和pH值对铁盐混凝剂的影响。
（3）水中杂质的成分、性质和浓度的影响水中的杂质像黏土之类，如粒径细小而均一，则混凝效果差；颗粒的浓度过低也不利于混凝；水中如存在大量的有机物质会吸附于胶粒表面，使胶体颗粒失去了原有的特性而具备了有机物的高度稳定性，混凝效果就差；水中溶解盐类的浓度，如果引起阴离子的增加，与胶体颗粒带的电荷相同，也影响混凝效果。
此外，混凝效果还与混凝剂的用量、混凝剂投加时与水的混合速度及其混合的均匀性等有关。
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碱度在水处理中对混凝效果的影响
[摘要]在水处理过程中，碱度是影响混凝效果的因素之一，在水处理工艺中碱度控制的合理与否，不仅影响混凝效果，而且对铝盐在水中残留的铝离子的浓度有直接关系，本文对这方面进行了试验研究。
【关键词】碱度;混凝剂;pH值;铝离子
一、前言
铝盐作为给水处理中的混凝剂，已使用多年，并且继续发挥着作用，然后由于铝盐净水剂的投入，不可避免导致水中铝的残余浓度的升高，近来人们发现，引用含铝离子的水会引发老年痴呆症。
此外，摄铝过多可抑制胃液和胃酸的分泌，使胃蛋白酶活性下降。
世界各国相继对饮用水中铝的浓度进行了严格的规定，最大允许值在0.05~0.2mg/L，因而仅仅靠提高混凝剂的投加量的方法，不但难以满足水处理的要求，而且还会使自来水中引入过量的铝，而产生二次污染。
在配水过程中，一部分铝可能沉淀下来，从而使其浓度逐渐降低，而蓄积在配水系统中，特别是在水流慢的不稳，并可与铁、锰有机物和微生物一起形成沉淀，当流速改变时，这些沉淀易被搅动，而使其出现在用户从感官上不能接受的水。
如果铝在出厂水中的浓度超过0.1mg/L，则配水系统中产生颜色的机率增加，因此用户的抱怨增多。
在水处理中，当源水碱度充足时，投加混凝剂后pH略有下降，不致影响混凝效果，作为混凝剂使用的大部分铝能以不溶性的铝盐的形式通过沉淀或过滤而被除去。
如果源水碱度不足，则可能导致pH值大幅度下降，造成混凝条件的恶化，铝离子的泄漏。
此时须投加烧碱、石灰等来调整碱度和pH值。
本文围绕碱度对混凝效果的影响及铝离子的泄漏情况进行了试验研究。
二、试验过程与方法
源水取自牡丹江江水，人工配成不同浊度的水样，投加的药剂为硫酸铝及烧碱。
试验目的是研究在不同的源水条件下，投加不同量的硫酸铝（烧碱）时的混凝效果、pH值的变化和残余的铝离子浓度。
水样取出后分别加入6个1升烧杯中，在六联搅拌器上进行烧杯混凝试验。
投加混凝剂后，以300r/min的转速快搅1min，再以40r/min的转速慢搅10min，静置10min后在液面下1.5cm取上层清液测定余浊、pH、碱度、铝离子浓度。
三、试验结果与分析
图一为硫酸铝投加量与剩余浊度的关系曲线。
A试验用水的源水条件为：浊
度：500度，pH：6.9，水温：16℃；改变试验用水的pH值为pH=7.5，得试验曲线B，从图中A、B两条曲线可以看出提高源水的pH值，可以提高混凝效果，提高混凝沉淀后的水质。
另一方面可降低投药量。
经多次混凝试验，如将混凝过程的pH值控制在6.5~6.0之间，能降低投药量5%。
图二：为pH值与投药量及铝离子浓度关系曲线。
源水条件：浊度1800，pH=7.0，水温16℃。
从图中看出，随着水中投药量的增加，混凝过程的pH值逐渐降低，沉淀后残留于水中的铝离子的浓度增加，当pH值低于5.5时，溶液中残留铝离子高于0.3mg/L，预示着混凝过程的失败。
提高试验用水的浊度，增加投药量，试验结果如图三所示：曲线A、B为硫酸铝投加量与pH值的关系曲线，源水条件只是pH不同；曲线C、D为在A、B相应投药量的情况下，pH值与残留铝离子浓度曲线，源水条件也只是pH值不同。
从中可以看出与图二所得到的结果一致。
控制混凝沉淀过程的pH=6.4，得表一及图四，表一为将混凝过程的pH值控制在6.4，在不同投药量情况下，滤前水中的铝离子含量。
从中可以看出，控制混凝过程的pH值可以达到控制水中铝离子的残留量的目的。
四、结论
水处理中混凝过程的pH值是一重要的条件，有效合理的控制混凝过程的pH 值，不仅可以提高混凝效果，保证水质，降低药耗，还能有效的控制水中残留铝离子的泄漏。