强化混凝技术应用.

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强化混凝的影响因素 原水水质的影响 原水水质对混凝效果影响很大，影响因素是有机物的分子量、 电性及溶解性。原水中有机物的分子特性对其去除率大小起 决定作用，憎水性越强、分子链越大、化学键结合部位多都 能使其去除率大大提高。通过强化混凝能去除绝大部分分子 量大、憎水性强的有机物。当原水中的有机物主要由有机颗 粒和大分子有机物组成时，混凝可以有效去除水中的 TOC。 而水源水的腐殖质含量又会使TOC 降低。所以混凝去除腐殖 类和高分子量有机物的效果比它去除非腐类和低分子量有机 物好。
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强化混凝机理研究的新发展 分形理论在强化混凝中的应用 分形理论用于对混凝的研究也是一种有效的新手段。絮体结 构和性能在混凝研究中一直有十分重要的地位，其大小、强 度、密度与穿透性等特点对于污泥处置和出水水质至关重要， 其形成往往具有分形特征。通过分形结构分析，用一非整数 维数来描述非规则体中的无规则程度，为这些看起来复杂不 规则形态提供一种数学框架，从而得以定量的描述，而分形 结构分析中最重要的特征参数是分形维数(分维)。一般认为， 对应于分形体的不规则和复杂性或空间填充程度，分维不同 则反映了聚集体结构所具有的开放程度，在混凝研究中应用 分维可以对不同条件下形成的絮体结构进行更为准确的描述。
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强化混凝对有机物的去除机理 利用强化混凝去除水中的NOM(特别是腐殖质)被证明是有 效的方法，作用机理主要有以下四种： ①通过压缩双电层、特性吸附电性中和、网捕作用或架桥 作用使胶体脱稳: ②通过表面吸附后，NOM(腐殖质)可与金属盐离子鳌合， 脱稳沉降; ③由沉降速度差造成的差降沉降作用; ④主要通过表面吸附非同类构造分子而产生的共同(协同) 沉降作用。 NOM包括颗粒态物质(如植物碎片或残骸、微生物等)和 溶解性有机物DOM(DOC)。前者主要通过胶体脱稳机理去 除，而后者则主要通过差降沉降或共同沉降作用去除的
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强化混凝对有机物的去除机理
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强化混凝的方法
基于混凝剂形态的强化混凝方法
基于投加助凝剂的强化混凝方法
基于改善水力条件的强化混凝方法
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强化混凝的影响因素 混凝剂的种类 对强化混凝而言，无机混凝剂要比合成有机物混凝剂效果 好。 通常认为，在合成有机物混凝剂在天然水的混凝过程中， 由于无法提供有机物的吸附位，只能产生电中和作用参与腐 殖酸的沉淀，所以混凝效果很不理想。 高分子絮凝剂单独作为混凝剂时，它的效果不如无机金属 盐类混凝剂，因为它不能有效地去除溶解性有机物（DOM） ，但当被用作助凝剂时，则可发挥其提高固液分离的功能， 有效地提高TOC的去除率。
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强化混凝机理研究的新发展 表面络合原理及其定量计算模式在强化混凝中的应用 20世纪70年代初期Stulnn等首先提出对水合氧化物的分散 体系中金属离子的专属吸附采用配位化学的处理方法，认为 颗粒物界面上与H+、OH-和金属离子的结合属于络合化学反 应，此时的吸附量可以用与溶液中络合平衡类似的方法，按 质量作用定律加以讨论。Schindler等对这一概念加以进一 步的阐述，因而后来被称为Stulnn—Schindle络合模式， 近年被广泛应用于固液界面上反应机制的研究。由于表面络 合模型的计算相当繁杂，主要应用计算机模块来进行多组分 多相的复杂计算，目前主要的计算机程序有REDE—QL， MINEQL，MICROQL，SUREQL，HYDRAQL，FITEQL等。它们可 用来计算各种化学平衡和表面络合反应中的平衡常数和组分 浓度。例如MICROQL可以计算饱和Al(OH)3，溶液中铝的形态 分布及其表面平衡常数。王向天等应用Stulnn—Schindle 络合模式，计算了高岭土、二氧化硅的表面络合常数，得到 了与实验数据相吻合的计算结果。
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强化混凝的影响因素 混凝剂的投加量 混凝剂的投加量直接影响强化混凝对水中有机物的去除效果。 加大混凝剂投加量，会使有机物的水化壳压缩，水解的阳离 子与有机物阴离子电中和，消除有机物对无机胶体的影响， 从而使无机胶体脱稳，达到除去胶体的目的
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强化混凝的影响因素 pH值的影响 由于混凝剂有其发挥作用的最佳pH值范围，因此，pH值对混 凝效果有很大的影响。pH对有机物去除效果的影响，主要是 由于氢离子与金属离子水解产物对有机配位体的竞争 或者羟基与有机阴离子对金属离子水解产物的竞争造成。在 较低的pH 下，有机物质子化程度增加，因而减少了混凝剂 的需求量，混凝剂水解后的形态带更多的正电，有利于吸附， 所需求的混凝剂剂量也减少；另外，可能电性中和和吸附共 沉淀机理得以加强，腐殖酸和富里酸聚合体的沉淀作用减弱。
强化混凝技术
——the technology of enhanced coagulation
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定义
强化混凝是在常规混凝工艺的基础上 ,在保证 浊度去除效果的前提下，通过增加混凝剂的投 加量和调整PH值等方法，来提高常规工艺中 对有机物的去除效果，最大限度去除消毒副产 物的前驱物质（DBPFP）,保证饮用水消毒副 产物（DBPs）符合饮用水标准的方法。
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强化混凝的影响因素 水温的影响的影响 水温对混凝的影响国内外已经有大量研究。低温对于常规混 凝具有负面的影响作用。低温可能造成水的粘度上升，阻碍 混凝剂的扩散和絮体沉降；可以影响水解动力学平衡，影响 金属氢氧化物的形成；同时可以降低水的离子积常数，从而 降低水中氢氧根的浓度。此外，低温可能造成形成的絮体密 实度较低、絮体较小，导致分离效果差。
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强化混凝的影响因素 水力条件的影响 混凝过程中两个关键性的控制因素是混凝剂的水解结合效力 和水力条件，混凝效果与混凝剂在水中的扩散有密切关系， 原水中加入混凝剂后将产生两种效应：混凝剂在水中进行混 合与扩散；混凝剂水解，水解产物与胶体颗粒作用使其脱稳。 由于水解、脱稳速率远远大于混凝剂在水中的扩散速率，故 扩散作用成为胶体颗粒能否迅速脱稳的决定性因素。实际上 混凝剂水解产物的吸咐架桥能力和混凝设施产生的微漩涡所 带来的剪切力的对比关系，决定了矾花的尺寸、密实度及沉 降性能。前者取决于混凝剂本身，而后者则由水力条件所确 定。许多研究显示，适宜的水力条件是混凝剂发挥效力的前 提，可以提高混凝出水水质。 有人在对配水进行强化混凝条件的选择试验中，考察了混凝 剂种类、快速搅拌时间及强度等对强化混凝效果的影响。通 过测定絮凝指数、沉淀后水的浊度及DOC等发现：混凝剂的 扩散过程和快速混合碰撞过程对混凝效果起着至关重要的作 用，一定的搅拌强度和时间可以实现对有机物的较好去除。