第三章+混凝
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为同号胶体。 （4）亲水胶体凝聚 ① 稳定的原因：水化壳的存在 ② 脱稳与凝聚：投加电解质：压缩去除水合层，中和电荷，脱水
与压缩双电层的区别: 离子价数无重要影响，主要是阴离子作用。 （5）接触凝聚 胶体颗粒由于吸附在巨大颗粒表面上产生的凝聚现象称为接触凝聚，可能包括几种不同
的现象。 压缩双电层
小胶粒被同号大胶粒吸附
-3-
Fe（OH)3胶体分散系胶团结构 5、胶体的 ζ 电位
胶体在滑动时所显示的电位，滑动界面上可通过电流速度计算距离。
胶体颗粒移动时其滑动面上相对于溶液内部的电位差。决定胶体颗粒稳定性的重要指标。计 算公式为：
-4-
粘土胶体颗粒一般为-15 ~ -40 mV；细菌一般为-30~ -70 mV；藻类一般为-10~ -15mV； Fe(OH)3溶液一般为+56mV。 6、胶体颗粒间的相互作用
3-3 影响混凝的主要因素
3.3.1 水温
混凝剂的水解为吸热过程， 低温不利于混凝剂水解（水温每降 10℃，水解速度将降低 2~4 倍）；
水温低→水粘滞度高→不利于脱稳颗粒的絮凝。 水温低→胶体颗粒布朗运动减弱→不利于“异向絮凝” 水温过高→絮体水合作用增强、松散不易沉降 适宜温度在 15~25 ℃之间！
量而实现。
（2）叔菜—哈代规则
起聚沉作用的主要是反离子。反离子价数越高，效率越高。一般与反离子价数的六次方成
反比。
（3）聚沉值
在一定条件下，使一定量胶体颗粒聚聚沉所需的反离子的最低浓度。
2、吸附电中和作用机理
-8-
胶粒表面强烈吸附异号离子、胶粒或链状分子带异电荷的部位，使静电斥力减小，胶粒 脱稳而沉淀。是由于吸附和静电引力两种作用的结果。
3.2.2 凝聚机理
基本概念（术语的含意） 凝聚（Coagulation）—胶体颗粒被压缩双电层而失去稳定性的过程。所需时间短（10~30
秒），只需将扩散到全部水中即可。要求强烈而快速混合。
-7-
絮凝（Flocculation）—脱稳后的胶体颗粒相互聚集成大颗粒絮体的过程。需要一定时间 （20~30 分钟），要求控制良好的水力条件。
电中和
小胶粒被异号大胶粒吸附
巨大颗粒一般指矾花、滤料。
3-2 混凝的过程与机理
3.2.1 水处理中混凝的特点
天然水中的颗粒是一个很复杂的体系──大小不一，组分多样，性质各异。废水中存在的 颗粒有：
粘土、细菌、腐植酸、蛋白质等； 无机混凝剂产生的颗粒，高分子混凝剂产生的颗粒；
比胶体化学中研究的单一胶体更为复杂。 水的混凝过程要考虑：颗粒增大至足以沉降的粒度，有较结实和比重大的结构。
3、吸附架桥作用机理 与不带电荷高分子吸附架桥； 与带异号电荷的高分子吸附架桥；
-9-
与带同号电荷的高分子物质的吸附架桥； 适用:非离子型或带同号电荷的离子型高分子絮凝剂的混凝。
聚合物对脱稳胶体的吸附架桥作用 4、沉淀物网捕作用机理
当金属盐（如硫酸铝或氯化铁）或金属氧化物和氢氧化物（如石灰）作混凝剂时，当投 量大得足以迅速沉淀技术氢氧化物或金属碳酸盐（CaCO3）时，对水中胶体颗粒的网捕作用。
关。 ④ 范德华引力：分子间的作用力，与分子间距离的 6 次方成反比。 水中胶体颗粒的稳定性，取决于上述因素的综合作用。 稳定的胶体溶液中: 碰撞时两个滑动面内的离子层厚度较大，范德华引力较弱，同时由于
布朗运动的动能不足以克服能垒，使双电层结构不易遭破坏，从而胶体保持稳定。对于亲水 胶体其水壳厚度使之不能相互接近。 3、胶体颗粒的脱稳与絮凝
（1）定义 使胶体失去稳定性过程。 （2）同号胶体的凝聚
① 稳定的原因：由于两胶粒间隔着两个滑动面内的离子层厚度而保持相斥状态，范德 华引力不起作用。
② 脱稳与凝聚：压缩双电层 投加电解质，增大反离子浓度，这些反离子与扩散层中的反离子发生交换，进而挤入滑
-6-
动面和吸附层，使胶粒所带电荷数减少，ζ 电位降低。这种作用叫压缩双电层。 ζ 电位等于 0 时称为等电点，此时胶团尺寸最小，最易脱稳。 各种电解质压缩双电层的能力不同，遵循叔而采法则：与离子价数 6 次方成正比。 （3）异号胶体的凝聚 异号电荷若大致相等，可依靠静电引力相互聚凝，ζ 电位降低。若电荷差异大，则可能变
3.3.2 pH 值和碱度
pH 影响铝、铁盐水解产物的形态，是影响混凝效果的主要原因。最佳 pH 值的确定：
- 11 -
碱度：起缓冲作用，以使 pH 保持在适宜范围 水解反应产生H+，故在混凝投量大，原水碱度不足时，需加助凝剂。 水的 pH 不同→胶体颗粒表面电荷电位不同→所需混凝剂投量不同 不同混凝剂水解反应对最佳 pH 要求不同 去除浊度：硫酸铝 6.5~7.5；三氯化铁 6.0~8.5；硫酸亚铁≥ 8.5；高分子混凝剂 5~9； 去除色度：硫酸铝 4.5~5.5；三氯化铁 3.5~5.0；硫酸亚铁≥ 8.5； 混凝剂的水解将降低 pH； 需根据处理要求、混凝剂类型预先调节 pH，提供足够的碱度； 水解所需碱度[CaO，mg/L]：
绝大部分粘大颗粒（<4μm）、大部分细菌（0.2~80nm）、病毒及一些高分子量的有机物。
—溶解或不溶性胶体颗粒（1mμm~0.1 μ m）
—微小的 SS
—其他致浊物质
这类物质的去除不能依靠自身的沉淀性能，按 stokes 公式
d=10μm
下沉 1m 需 100 分钟
d= 1μm
下沉 1m 需 10,000 分钟
3.2.3 絮凝机理
1、絮凝的含义 脱稳的胶体颗粒或微小的悬浮颗粒聚集成大颗粒絮体以至达到可沉降（0.6~1.0mm）的
- 10 -
过程。 需要创造相互碰撞的动力。
2、絮凝的动力来源 内 力 作 用 — 由 刚 脱 稳 的 胶 体 颗 粒 提 供 的 布 朗 运 动 → “ 异 向 絮 凝 ” （ perikinetic
第三章 混 凝
3-1 混凝的基本理论
3.1.1 混凝及其处理对象
1、混凝的概念
向被处理水或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
等条件，以使水中污染物相互凝聚、颗粒增大并与水分离而达到处理目标。
2、处理对象
去除水和废水大部分以胶体形式存在于水中的物质，尺度一般在 10-6～10-9m 之间。包括
3.3.3 水中杂质性质，成分和浓度
水中存在二价及其以上的正离子，利于双电层压缩； 水中存在较多粘土，可降低混凝剂用量； 水中存在较多有机物时，将增加混凝剂用量； 水中杂质越单一、尺寸越均匀、颗粒越细小，越不利于混凝效果； 杂质浓度过低，不利于颗粒间接触而影响混凝效而果； 目前低温、低浊水的混凝是水处理的一个研究方向。
3.3.4 混凝剂种类、投放量、投加顺序、助凝剂
- 12 -
一般通过混凝试验选择混凝剂、投量及工艺条件。 1、混凝剂种类
选用不同的混凝剂在其它条件（如温度、pH、投加量等）相同时对同类废水进行试验， 去除率高的为最佳混凝剂。 2、投加量
最佳混凝剂投量应根据试验确定。在其它条件相同时，采用不同的投加量wk.baidu.com废水进行混 凝试验，可得如下曲线：
真溶液
d<1nm
胶体
1nm<d<1μm
悬浮液
d>1μm
2、胶体的基本特性
（1）光学特性：丁达尔效应（即光的散射）；
-1-
（2）布朗运动：受水分子热运动的影响而产生的不规则运动；
（3）表面性能：比表面积极大，因而表面自由能极大，具有吸附能力；
（4）电学性质：
a．电泳现象：胶体在电场作用下的定向运动。
混凝—包括凝聚和絮凝两个过程。 1、压缩双电层机理
投加电解质，增大溶液中离子浓度，减小扩散层厚度(降低 ζ 电位)，使得最大排斥势能(能 垒)减小以及消失。
适用: 河口、海湾处的沉积现象； 无法解释: 胶粒反号与再稳定；
最佳混凝效果时 ζ 电位不为零； 高分子混凝剂作用。
（1）DLVO 理论
压缩双电层可降低胶体颗粒间的排斥势。胶体颗粒的双电层可通过提高溶液中反离子的数
因此，这部分悬浮物很难经自然沉淀或直接气浮从水中去除。为此，我们必须设法改善
胶体的界面性能，增大其尺寸，从而使其能易于从水中分离。
3.1.2 胶体及其稳定性
1、分散体系
两种以上的物质混合在一起组成的体系为分散体系。其中被分散的物质为分散相，分散
相周围连续的物质为分散介质。
分散体系按溶质的尺度来分，可分为三类：
SiO2 +H2O→H2SiO3 H2SiO3→2H++ SiO32其余的SiO2吸附SiO32-带负电 （3）胶体表面的电离 如蛋白质：
-2-
等电点：使两性胶体呈中性时的 pH 值。 许多蛋白质的等电点在 pH4~5（弱酸性区），故天然水中细菌带负电。 4、胶体的双电层结构 （1）胶团的结构 胶核—胶体分子聚合而成的胶体微粒。 电位形成离子—胶核表面吸附的某种离子。 反离子—电位形成离子在静电作用下所吸附的溶液中的异号离子。 双电层—胶体微粒表面所吸附的阴、阳离子层。 束缚反离子—紧附在胶体微粒表面并随其运动的反离子。 吸附层—电位形成离子与束缚反离子所组成的电位层（几个离子或一个分子大小）。 自由反离子—胶体微粒运动时，与其表面脱离而与液体一起运动的反离子。与电位形成 离子具有相反电荷的离子，受到两种力的作用。①静电引力：靠近带电微粒；②热运动扩散 作用和溶剂化作用，均匀分散。 扩散层—自由反离子构成的离子层。 胶粒—由胶核与吸附层组成。 胶团—由胶粒与扩散层组成。
适用：胶粒表面电性改变，再稳定。 （1）作用过程 胶体颗粒表面吸附异号离子、异号胶体颗粒和异号（高）分子，由此中和其部分或全部 电荷，减小排斥力。 （2）作用驱动力 静电引力、氢键、配位键及范德华引力等。 （3）再稳定现象 胶体颗粒吸附高离子而使其电性反号，重新产生斥力而稳定。
压缩双电层和吸附电中和作用机理
水中胶粒被混凝剂形成的絮状沉淀物所网捕，胶粒本身也可作为沉淀物形成的核心。
以上四种机理往往可能同时存在，只是在一定条件下以某种现象为主。 上述四种凝聚机理，在水和废水处理工程中并非独立存在，而往往可能是同时存在，只 是在一定条件下以某种机理为主。 混凝剂类型不同，所发生的混凝机理有所不同。高分子混凝剂，尤其是有机高分子混凝 剂，以吸附架桥作用为主；无机混凝剂（如硫酸铝等）以上机理可能同时具有。
flocculation）。 外 力 作 用 — 通 过 水 力 或 机 械 作 用 产 生 水 流 运 动 → “ 同 向 絮 凝 ” （ orthokinetic
flocculation）。 3、异向絮凝（次要，基本可忽略！）
因布朗运动的无规则性，使各脱稳胶体颗粒在不同方向运动而发生相互碰撞。 颗粒因碰撞结合而使其由小变大，布郎运动将逐渐消失。 4、同向絮凝（主要） 主要的絮凝机理。在水力及机械等外力作用下，产生具有同向流动的水流运动及其产生 的流速差而产生的颗粒间相互碰撞结合的过程。
-5-
3.1.3 亲水胶体与憎水胶体
1、憎水胶体 (hydrophobic colloid) 吸附层中离子与胶核直接接触的胶体，具有双电层。常为无机胶体。
2、亲水胶体 (hydrophilic colloid) 胶体微粒直接吸附水分子，形成水合（水化）壳。多为分子量很大的高分子化合物或高
聚物。亲水胶体吸水分散成胶体，脱水回复到原物质，其稳定性高于憎水胶体（疏水）。 双电层理论适用于疏水胶体。
→ + 粘土、细菌、蛋白质
负电
→ - Al(OH)3颗粒，Fe(OH)3颗粒 正电 b．电渗现象：液体在电场中透过多孔性固体的现象（与电泳相反）。
c．动电现象：胶体溶液系统内固相与液相之间产生的相对移动。
3、胶体颗粒带电原因
（1）胶体颗粒表面对溶液中离子的吸附
选择性—有共同成分的离子。
FeCl3+3H2O→Fe(OH)3+3HCl Fe(OH)3+HCl→FeOCl+2H2O FeOCl→FeO++ ClFe(OH)3胶体吸附FeO+而带正电。 （2）胶体颗粒表面的溶解 胶体表面与水反应，生成的化合物离解出正、负离子，微粒吸附了其中的一种离子而带 电。如粘土颗粒：
3.1.4 胶体的稳定性与凝聚
1、稳定性 胶体溶液不断保持分散的悬浮状态的特性。
2、稳定的原因： ① 布朗运动：保持分散状态；提供碰撞机会 ② 静电斥力：疏水胶体外的同号电荷形成静电斥力，又叫 ζ 电位库仑力，与颗粒间距离
的平方成反比，与电位成正比。 ③ 水（溶剂）化作用：亲水胶体由于具有水壳，具有水化作用。其大小与水壳的厚度有
与压缩双电层的区别: 离子价数无重要影响，主要是阴离子作用。 （5）接触凝聚 胶体颗粒由于吸附在巨大颗粒表面上产生的凝聚现象称为接触凝聚，可能包括几种不同
的现象。 压缩双电层
小胶粒被同号大胶粒吸附
-3-
Fe（OH)3胶体分散系胶团结构 5、胶体的 ζ 电位
胶体在滑动时所显示的电位，滑动界面上可通过电流速度计算距离。
胶体颗粒移动时其滑动面上相对于溶液内部的电位差。决定胶体颗粒稳定性的重要指标。计 算公式为：
-4-
粘土胶体颗粒一般为-15 ~ -40 mV；细菌一般为-30~ -70 mV；藻类一般为-10~ -15mV； Fe(OH)3溶液一般为+56mV。 6、胶体颗粒间的相互作用
3-3 影响混凝的主要因素
3.3.1 水温
混凝剂的水解为吸热过程， 低温不利于混凝剂水解（水温每降 10℃，水解速度将降低 2~4 倍）；
水温低→水粘滞度高→不利于脱稳颗粒的絮凝。 水温低→胶体颗粒布朗运动减弱→不利于“异向絮凝” 水温过高→絮体水合作用增强、松散不易沉降 适宜温度在 15~25 ℃之间！
量而实现。
（2）叔菜—哈代规则
起聚沉作用的主要是反离子。反离子价数越高，效率越高。一般与反离子价数的六次方成
反比。
（3）聚沉值
在一定条件下，使一定量胶体颗粒聚聚沉所需的反离子的最低浓度。
2、吸附电中和作用机理
-8-
胶粒表面强烈吸附异号离子、胶粒或链状分子带异电荷的部位，使静电斥力减小，胶粒 脱稳而沉淀。是由于吸附和静电引力两种作用的结果。
3.2.2 凝聚机理
基本概念（术语的含意） 凝聚（Coagulation）—胶体颗粒被压缩双电层而失去稳定性的过程。所需时间短（10~30
秒），只需将扩散到全部水中即可。要求强烈而快速混合。
-7-
絮凝（Flocculation）—脱稳后的胶体颗粒相互聚集成大颗粒絮体的过程。需要一定时间 （20~30 分钟），要求控制良好的水力条件。
电中和
小胶粒被异号大胶粒吸附
巨大颗粒一般指矾花、滤料。
3-2 混凝的过程与机理
3.2.1 水处理中混凝的特点
天然水中的颗粒是一个很复杂的体系──大小不一，组分多样，性质各异。废水中存在的 颗粒有：
粘土、细菌、腐植酸、蛋白质等； 无机混凝剂产生的颗粒，高分子混凝剂产生的颗粒；
比胶体化学中研究的单一胶体更为复杂。 水的混凝过程要考虑：颗粒增大至足以沉降的粒度，有较结实和比重大的结构。
3、吸附架桥作用机理 与不带电荷高分子吸附架桥； 与带异号电荷的高分子吸附架桥；
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与带同号电荷的高分子物质的吸附架桥； 适用:非离子型或带同号电荷的离子型高分子絮凝剂的混凝。
聚合物对脱稳胶体的吸附架桥作用 4、沉淀物网捕作用机理
当金属盐（如硫酸铝或氯化铁）或金属氧化物和氢氧化物（如石灰）作混凝剂时，当投 量大得足以迅速沉淀技术氢氧化物或金属碳酸盐（CaCO3）时，对水中胶体颗粒的网捕作用。
关。 ④ 范德华引力：分子间的作用力，与分子间距离的 6 次方成反比。 水中胶体颗粒的稳定性，取决于上述因素的综合作用。 稳定的胶体溶液中: 碰撞时两个滑动面内的离子层厚度较大，范德华引力较弱，同时由于
布朗运动的动能不足以克服能垒，使双电层结构不易遭破坏，从而胶体保持稳定。对于亲水 胶体其水壳厚度使之不能相互接近。 3、胶体颗粒的脱稳与絮凝
（1）定义 使胶体失去稳定性过程。 （2）同号胶体的凝聚
① 稳定的原因：由于两胶粒间隔着两个滑动面内的离子层厚度而保持相斥状态，范德 华引力不起作用。
② 脱稳与凝聚：压缩双电层 投加电解质，增大反离子浓度，这些反离子与扩散层中的反离子发生交换，进而挤入滑
-6-
动面和吸附层，使胶粒所带电荷数减少，ζ 电位降低。这种作用叫压缩双电层。 ζ 电位等于 0 时称为等电点，此时胶团尺寸最小，最易脱稳。 各种电解质压缩双电层的能力不同，遵循叔而采法则：与离子价数 6 次方成正比。 （3）异号胶体的凝聚 异号电荷若大致相等，可依靠静电引力相互聚凝，ζ 电位降低。若电荷差异大，则可能变
3.3.2 pH 值和碱度
pH 影响铝、铁盐水解产物的形态，是影响混凝效果的主要原因。最佳 pH 值的确定：
- 11 -
碱度：起缓冲作用，以使 pH 保持在适宜范围 水解反应产生H+，故在混凝投量大，原水碱度不足时，需加助凝剂。 水的 pH 不同→胶体颗粒表面电荷电位不同→所需混凝剂投量不同 不同混凝剂水解反应对最佳 pH 要求不同 去除浊度：硫酸铝 6.5~7.5；三氯化铁 6.0~8.5；硫酸亚铁≥ 8.5；高分子混凝剂 5~9； 去除色度：硫酸铝 4.5~5.5；三氯化铁 3.5~5.0；硫酸亚铁≥ 8.5； 混凝剂的水解将降低 pH； 需根据处理要求、混凝剂类型预先调节 pH，提供足够的碱度； 水解所需碱度[CaO，mg/L]：
绝大部分粘大颗粒（<4μm）、大部分细菌（0.2~80nm）、病毒及一些高分子量的有机物。
—溶解或不溶性胶体颗粒（1mμm~0.1 μ m）
—微小的 SS
—其他致浊物质
这类物质的去除不能依靠自身的沉淀性能，按 stokes 公式
d=10μm
下沉 1m 需 100 分钟
d= 1μm
下沉 1m 需 10,000 分钟
3.2.3 絮凝机理
1、絮凝的含义 脱稳的胶体颗粒或微小的悬浮颗粒聚集成大颗粒絮体以至达到可沉降（0.6~1.0mm）的
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过程。 需要创造相互碰撞的动力。
2、絮凝的动力来源 内 力 作 用 — 由 刚 脱 稳 的 胶 体 颗 粒 提 供 的 布 朗 运 动 → “ 异 向 絮 凝 ” （ perikinetic
第三章 混 凝
3-1 混凝的基本理论
3.1.1 混凝及其处理对象
1、混凝的概念
向被处理水或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
等条件，以使水中污染物相互凝聚、颗粒增大并与水分离而达到处理目标。
2、处理对象
去除水和废水大部分以胶体形式存在于水中的物质，尺度一般在 10-6～10-9m 之间。包括
3.3.3 水中杂质性质，成分和浓度
水中存在二价及其以上的正离子，利于双电层压缩； 水中存在较多粘土，可降低混凝剂用量； 水中存在较多有机物时，将增加混凝剂用量； 水中杂质越单一、尺寸越均匀、颗粒越细小，越不利于混凝效果； 杂质浓度过低，不利于颗粒间接触而影响混凝效而果； 目前低温、低浊水的混凝是水处理的一个研究方向。
3.3.4 混凝剂种类、投放量、投加顺序、助凝剂
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一般通过混凝试验选择混凝剂、投量及工艺条件。 1、混凝剂种类
选用不同的混凝剂在其它条件（如温度、pH、投加量等）相同时对同类废水进行试验， 去除率高的为最佳混凝剂。 2、投加量
最佳混凝剂投量应根据试验确定。在其它条件相同时，采用不同的投加量wk.baidu.com废水进行混 凝试验，可得如下曲线：
真溶液
d<1nm
胶体
1nm<d<1μm
悬浮液
d>1μm
2、胶体的基本特性
（1）光学特性：丁达尔效应（即光的散射）；
-1-
（2）布朗运动：受水分子热运动的影响而产生的不规则运动；
（3）表面性能：比表面积极大，因而表面自由能极大，具有吸附能力；
（4）电学性质：
a．电泳现象：胶体在电场作用下的定向运动。
混凝—包括凝聚和絮凝两个过程。 1、压缩双电层机理
投加电解质，增大溶液中离子浓度，减小扩散层厚度(降低 ζ 电位)，使得最大排斥势能(能 垒)减小以及消失。
适用: 河口、海湾处的沉积现象； 无法解释: 胶粒反号与再稳定；
最佳混凝效果时 ζ 电位不为零； 高分子混凝剂作用。
（1）DLVO 理论
压缩双电层可降低胶体颗粒间的排斥势。胶体颗粒的双电层可通过提高溶液中反离子的数
因此，这部分悬浮物很难经自然沉淀或直接气浮从水中去除。为此，我们必须设法改善
胶体的界面性能，增大其尺寸，从而使其能易于从水中分离。
3.1.2 胶体及其稳定性
1、分散体系
两种以上的物质混合在一起组成的体系为分散体系。其中被分散的物质为分散相，分散
相周围连续的物质为分散介质。
分散体系按溶质的尺度来分，可分为三类：
SiO2 +H2O→H2SiO3 H2SiO3→2H++ SiO32其余的SiO2吸附SiO32-带负电 （3）胶体表面的电离 如蛋白质：
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等电点：使两性胶体呈中性时的 pH 值。 许多蛋白质的等电点在 pH4~5（弱酸性区），故天然水中细菌带负电。 4、胶体的双电层结构 （1）胶团的结构 胶核—胶体分子聚合而成的胶体微粒。 电位形成离子—胶核表面吸附的某种离子。 反离子—电位形成离子在静电作用下所吸附的溶液中的异号离子。 双电层—胶体微粒表面所吸附的阴、阳离子层。 束缚反离子—紧附在胶体微粒表面并随其运动的反离子。 吸附层—电位形成离子与束缚反离子所组成的电位层（几个离子或一个分子大小）。 自由反离子—胶体微粒运动时，与其表面脱离而与液体一起运动的反离子。与电位形成 离子具有相反电荷的离子，受到两种力的作用。①静电引力：靠近带电微粒；②热运动扩散 作用和溶剂化作用，均匀分散。 扩散层—自由反离子构成的离子层。 胶粒—由胶核与吸附层组成。 胶团—由胶粒与扩散层组成。
适用：胶粒表面电性改变，再稳定。 （1）作用过程 胶体颗粒表面吸附异号离子、异号胶体颗粒和异号（高）分子，由此中和其部分或全部 电荷，减小排斥力。 （2）作用驱动力 静电引力、氢键、配位键及范德华引力等。 （3）再稳定现象 胶体颗粒吸附高离子而使其电性反号，重新产生斥力而稳定。
压缩双电层和吸附电中和作用机理
水中胶粒被混凝剂形成的絮状沉淀物所网捕，胶粒本身也可作为沉淀物形成的核心。
以上四种机理往往可能同时存在，只是在一定条件下以某种现象为主。 上述四种凝聚机理，在水和废水处理工程中并非独立存在，而往往可能是同时存在，只 是在一定条件下以某种机理为主。 混凝剂类型不同，所发生的混凝机理有所不同。高分子混凝剂，尤其是有机高分子混凝 剂，以吸附架桥作用为主；无机混凝剂（如硫酸铝等）以上机理可能同时具有。
flocculation）。 外 力 作 用 — 通 过 水 力 或 机 械 作 用 产 生 水 流 运 动 → “ 同 向 絮 凝 ” （ orthokinetic
flocculation）。 3、异向絮凝（次要，基本可忽略！）
因布朗运动的无规则性，使各脱稳胶体颗粒在不同方向运动而发生相互碰撞。 颗粒因碰撞结合而使其由小变大，布郎运动将逐渐消失。 4、同向絮凝（主要） 主要的絮凝机理。在水力及机械等外力作用下，产生具有同向流动的水流运动及其产生 的流速差而产生的颗粒间相互碰撞结合的过程。
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3.1.3 亲水胶体与憎水胶体
1、憎水胶体 (hydrophobic colloid) 吸附层中离子与胶核直接接触的胶体，具有双电层。常为无机胶体。
2、亲水胶体 (hydrophilic colloid) 胶体微粒直接吸附水分子，形成水合（水化）壳。多为分子量很大的高分子化合物或高
聚物。亲水胶体吸水分散成胶体，脱水回复到原物质，其稳定性高于憎水胶体（疏水）。 双电层理论适用于疏水胶体。
→ + 粘土、细菌、蛋白质
负电
→ - Al(OH)3颗粒，Fe(OH)3颗粒 正电 b．电渗现象：液体在电场中透过多孔性固体的现象（与电泳相反）。
c．动电现象：胶体溶液系统内固相与液相之间产生的相对移动。
3、胶体颗粒带电原因
（1）胶体颗粒表面对溶液中离子的吸附
选择性—有共同成分的离子。
FeCl3+3H2O→Fe(OH)3+3HCl Fe(OH)3+HCl→FeOCl+2H2O FeOCl→FeO++ ClFe(OH)3胶体吸附FeO+而带正电。 （2）胶体颗粒表面的溶解 胶体表面与水反应，生成的化合物离解出正、负离子，微粒吸附了其中的一种离子而带 电。如粘土颗粒：
3.1.4 胶体的稳定性与凝聚
1、稳定性 胶体溶液不断保持分散的悬浮状态的特性。
2、稳定的原因： ① 布朗运动：保持分散状态；提供碰撞机会 ② 静电斥力：疏水胶体外的同号电荷形成静电斥力，又叫 ζ 电位库仑力，与颗粒间距离
的平方成反比，与电位成正比。 ③ 水（溶剂）化作用：亲水胶体由于具有水壳，具有水化作用。其大小与水壳的厚度有