关于化学混凝课件
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教学课件PPT 混凝
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吸附连桥
– 水溶性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。
– 再稳：
I. 高分子聚合物浓度较高时，对胶粒的包裹，产生 “胶体保护”作用
II. 长时间剧烈搅拌
吸附连桥
胶体保护
12
网罗卷带
• 使用硫酸铝、石灰或氯化铁等高价金属盐 类作混凝剂
– 絮凝（flocculation）------这些具有粘附性的离 散微粒能够粘结成絮体
2
第二节：胶体结构与特性
溶液的种类（按溶质颗粒大小）
种类 真溶液
颗粒大小
实例
0.2 - 2.0(nm) 空气、海水、汽油、酒
胶体溶液 2.0 nm – 1µm 牛奶、雾、奶油
悬浮液 > 1µm
血液、颜料、杀虫剂喷雾剂
HPAM y/x:水解度
阳离子型：主要是含有-NH3+、-NH2+和-N+R4的聚合物
• 混凝机理：吸附架桥
22
3. 助凝剂
• 通常是在单独使用混凝剂不能取得良好效果的 时候投加,用以提高混凝效果的辅助药剂。
• 作用：
– 调节/改善混凝条件 – 改善絮凝体结构
• 分类
– pH调整剂：石灰、硫酸、NaOH – 絮凝体结构改良剂：活性硅酸、粘土、骨胶、海藻
3. 水中杂质浓度：
① 杂质浓度低，颗粒间碰撞几率下降，混凝效果差
• 加助凝剂或加混凝剂后直接过滤
4. 水力条件
27
第五节：混凝处理流程和设备
混凝剂 助凝剂
慢速搅拌
废水 投配 混合 反应 沉淀分离 出水
快速搅拌
沉渣
混凝沉淀处理示意流程图
吸附连桥
– 水溶性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。
– 再稳：
I. 高分子聚合物浓度较高时，对胶粒的包裹，产生 “胶体保护”作用
II. 长时间剧烈搅拌
吸附连桥
胶体保护
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网罗卷带
• 使用硫酸铝、石灰或氯化铁等高价金属盐 类作混凝剂
– 絮凝（flocculation）------这些具有粘附性的离 散微粒能够粘结成絮体
2
第二节：胶体结构与特性
溶液的种类（按溶质颗粒大小）
种类 真溶液
颗粒大小
实例
0.2 - 2.0(nm) 空气、海水、汽油、酒
胶体溶液 2.0 nm – 1µm 牛奶、雾、奶油
悬浮液 > 1µm
血液、颜料、杀虫剂喷雾剂
HPAM y/x:水解度
阳离子型：主要是含有-NH3+、-NH2+和-N+R4的聚合物
• 混凝机理：吸附架桥
22
3. 助凝剂
• 通常是在单独使用混凝剂不能取得良好效果的 时候投加,用以提高混凝效果的辅助药剂。
• 作用：
– 调节/改善混凝条件 – 改善絮凝体结构
• 分类
– pH调整剂：石灰、硫酸、NaOH – 絮凝体结构改良剂：活性硅酸、粘土、骨胶、海藻
3. 水中杂质浓度：
① 杂质浓度低，颗粒间碰撞几率下降，混凝效果差
• 加助凝剂或加混凝剂后直接过滤
4. 水力条件
27
第五节：混凝处理流程和设备
混凝剂 助凝剂
慢速搅拌
废水 投配 混合 反应 沉淀分离 出水
快速搅拌
沉渣
混凝沉淀处理示意流程图
《化学混凝》PPT课件
浊度高时，应先投加PAM。 高分子混凝剂最佳投加量的确定。 在高分子混凝剂使用时，应尽量采用较低的浓
度。
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精选PPT
第四节 混凝剂与助凝剂
三、研究发展
有机高分子混凝剂 天然有机高分子混凝剂：如壳聚糖及其改性产物、淀 粉改性 聚丙烯酰铵改性产品：阴离子型、阳离子型、非离子 型、两性
无机混凝剂 无机复合混凝剂的研制，如：聚硅酸铝、聚硅酸铁、 聚硅酸铝铁 微生物絮凝剂
第四节 混凝剂与助凝剂
①单核络合物通OH-桥键缩聚成单羟基络合物： [Al(H2O)6]3++[Al(OH)(H2O)5]2+≒[Al2(OH)(H2O)10]5++H2O
②两个单羟基络合物可缩合成双羟基双核络合物： OH
2[Al (OH)(H2O)5]2+ = [(H2O)4Al OHAl(H2O)4]4+ + 2H2O ③ 生 成 物 [Al2(OH)2(OH)8]4+ 还 可 进 一 步 缩 合 成
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精选PPT
第四节 混凝剂与助凝剂
(3) 无机高分子混凝剂 聚合氯化铝 (碱式氯化铝，简称PAC) 化学通式为[Al2(OH)nCl6-n]m,式中n≤5，m≤10。 制备：以铝灰或含铝矿物作原料，采用酸溶法或 碱溶法加工制成的。[《碱式氯化铝》李润生] A、对水质适应性强，适用pH范围广，5-9之间； B、絮凝体形成快，比重大，沉降性好； C、投药量低。 D、碱化度较高，对设备的腐蚀性小，处理后的水 pH和碱度下降较小。
32
精选PPT
第四节 混凝剂与助凝剂
(3) 高分子混凝剂的作用 靠氢键、静电、范德华力的作用对胶粒强烈的 吸附作用。 高聚合度的线型高分子在溶液中保持适当的伸 展形状，从而发挥吸附架桥作用，把许多细小颗 粒吸附后，缠结在一起。
度。
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第四节 混凝剂与助凝剂
三、研究发展
有机高分子混凝剂 天然有机高分子混凝剂：如壳聚糖及其改性产物、淀 粉改性 聚丙烯酰铵改性产品：阴离子型、阳离子型、非离子 型、两性
无机混凝剂 无机复合混凝剂的研制，如：聚硅酸铝、聚硅酸铁、 聚硅酸铝铁 微生物絮凝剂
第四节 混凝剂与助凝剂
①单核络合物通OH-桥键缩聚成单羟基络合物： [Al(H2O)6]3++[Al(OH)(H2O)5]2+≒[Al2(OH)(H2O)10]5++H2O
②两个单羟基络合物可缩合成双羟基双核络合物： OH
2[Al (OH)(H2O)5]2+ = [(H2O)4Al OHAl(H2O)4]4+ + 2H2O ③ 生 成 物 [Al2(OH)2(OH)8]4+ 还 可 进 一 步 缩 合 成
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第四节 混凝剂与助凝剂
(3) 无机高分子混凝剂 聚合氯化铝 (碱式氯化铝，简称PAC) 化学通式为[Al2(OH)nCl6-n]m,式中n≤5，m≤10。 制备：以铝灰或含铝矿物作原料，采用酸溶法或 碱溶法加工制成的。[《碱式氯化铝》李润生] A、对水质适应性强，适用pH范围广，5-9之间； B、絮凝体形成快，比重大，沉降性好； C、投药量低。 D、碱化度较高，对设备的腐蚀性小，处理后的水 pH和碱度下降较小。
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第四节 混凝剂与助凝剂
(3) 高分子混凝剂的作用 靠氢键、静电、范德华力的作用对胶粒强烈的 吸附作用。 高聚合度的线型高分子在溶液中保持适当的伸 展形状，从而发挥吸附架桥作用，把许多细小颗 粒吸附后，缠结在一起。
混凝Gt值介绍PPT课件
精选ppt
3
二、水中颗粒的稳定性
所谓胶体颗粒的稳定性，系指胶体颗粒在水中长期 保持分散悬浮状态的特性。（盐水，糖水等真溶液；含 黏土类胶体溶液沉降速度十分缓慢的在水处理领域也被 认为是“稳定体系”）
水中胶体颗粒具有稳定性的原因有三点（浑水不能 静置变清的原因）
胶体微粒的布朗运动；
胶体颗粒间的静电斥力；
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混凝剂在投入到水中之后，首先会进行自身的水解 反应，水解反应越迅速充分，其混凝效果越好。
②、水解体效果较未水解好，生产中采用水解体，即稀释 适用，生产中一般采用3‰～8‰；由于固体产品不易水 解，生产中要预先配制水解浓度。
③、产品独有极微弱的毒性，用于生活饮用水净化时，要 注意控制投加量；
④、属有机高分子化合物。
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生产中常用的混凝剂
3）、硫酸亚铁（绿矾）FeSO4.7H2O 适用于高碱度、高浊度原水，ph8.1～9.6，混
精选ppt
15
第三节、影响混凝的主要因素
一、PH值对混凝效果的影响； 前面我们提到过，PH值是反映水中酸碱度的指标，
也是水中H+的浓度指标。一般天然水的ph值在6.5～ 7.5左右。每一种混凝剂都有合适的ph适用范围，由 于水的ph值的不同，水中H+的含量不一样，混凝剂在 水中存在的状态也不同。
精选ppt
助凝剂分类：
调节和改善混凝条件：酸碱类和氧化剂类，如氯气、石灰、 漂白粉等；
用以改善絮凝体结构：高分子药剂，如黏土、活性泥渣、 3#矾、骨胶等。
其中，既可作混凝剂也可作助凝剂的是聚丙烯酰胺 。
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！在水处理过程中，如何正确选择助凝剂 助凝剂的投入必须根据原水的水质情况选用： 1）当原水PH值过低时，混凝剂水解很困难，可在水中投 加助凝剂如石灰、苏打、烧碱，以调整水的PH值，改善混 凝条件。 2）当原水受到污染时，水中腐殖质、有机物、藻类等含 量高很高，色度也较大，往往投加大量的混凝剂效果也不 明显，在这种情况下，可选用氧化剂类助凝剂入氯气、漂 白粉、臭氧，以破坏有机物的干扰。 3）当水中的PH值偏高时，可考虑加大浑水加氯量。 4）当矾花形成很细小松散时，可投加高分子助凝剂；原 水浊度和水温都很低时，可在原水中投入粘土或活性泥渣； 当原水浊度过高或过低时，可选用聚丙烯酰胺加快矾花的 形成和沉降。
水污染控制工程课件——混凝
概
分散相粒度的大小，可将废水分为：
粗分散系 （浊液）
胶体分散系 （胶体溶液）
分子-离子分散系 （真溶液）
述
>100nm
1-100nm
0.1-1nm
重力沉降 过滤
(>100um)
混凝 (1 nm -100um)
吸附
2.混凝去除对象（重点）
概
废水中的大颗粒可以通过重力沉淀法去除，
但微小粒径的悬浮物和胶体能在水中长期保持分
C 投药量低。
剂
D 碱化度较高，对设备的腐蚀性小，处理后
的水pH和碱度下降较小。
混
1.混凝剂
（1）无机混凝剂——无机高分子混凝剂
凝
剂
聚合硫酸铁(碱式硫酸铁)(简写PFS)
和
A 适用范围广：pH 4-11；低水温，混凝效果
助
稳定；
凝
B 用量小，絮凝体沉降性能好；
剂
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。
9对于高聚合度的水解沉淀物，以吸附、
网捕、卷带作用为主。
混
2.助凝剂
（1）定义
凝
剂
当单用混凝剂不能取得良好效果时，可投加
和
助 某些辅助药剂以提高混凝效果，促进絮凝体增
凝
剂
大，加快沉淀（作用），该辅助药剂称助凝剂。
混
2.助凝剂
（2）分类（了解）
凝
A、pH调整剂：调节废水的pH符合混凝处理工艺
剂 要求。常用石灰、硫酸、氢氧化钠等。
散悬浮状态，即使静置数十个小时也不会自然沉
述 降。
混凝处理对象主要是1 nm -100um 细小悬浮
物或胶体污染物（除油、脱色）
化学混凝法
(4) 胶体保持稳定的原因
1）胶体微粒的带电性。同类的胶体微粒间的静 电斥力阻止微粒间彼此接近而聚合成较大的颗粒。 2）水化作用。带电荷的胶粒和反离子都能与周 围的水分子发生水化作用，形成一层水化壳，阻 碍各胶粒的聚合。
上述分析说明，水中胶体物质是相当稳定的，要想 去除它，首先要使它们脱稳，然后凝聚和絮凝。
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• 特点：高分子混凝剂一般为链状结构，各单体间 以共价键结合。高分子混凝剂溶于水中，将生成 大量的线形高分子。
• 作用机理： （a）由于氢键结合、静电结合、范德华力等作用
对胶粒的吸附结合；
（b）线型高分子在溶液中的吸附架桥作用。
在一般情况下，不论混凝剂为何种离子型，对不同电性的 胶体和细微悬浮物都是有效的。但如为离子型，且电性与 胶粒电性相反，就能起降低电位和吸附架桥双重作用，可 明显提高絮凝效果。
因为淡水进入海水时，海水中盐类浓度较大， 使淡水中胶粒的稳定性降低，易于凝聚，所 以在港湾处泥砂易沉积。
✓ 该机理无法解释的现象：如以三价铝盐或铁 盐作混凝剂，当其投量过多时，凝聚效果反而下 降，其至重新稳定。
✓压缩双电层机理只是通过单纯静电现象来说明 电解质对脱稳的作用，如仅用它来解释水中的混 凝现象，会产生一些矛盾。为此，又提出了其他 几种机理。
• 由于扩散层厚度的减小，胶粒得以迅速凝聚。
05.12.2020
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溶液中离子浓度与扩散层厚度 的关系
溶液中离子
浓度低时，
扩散层厚度 反 为OA 离 子 浓
溶液中离子 度 浓度高时，
扩散层厚度 O 减小为OB
溶液中离子浓度高 溶液中离子浓度低
BA
到颗粒表面的距离
05.12.2020
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混凝机理ppt课件
①原水性质，包括水温、水化学特性、杂质性质 和浓度等；
②投加的凝聚剂种类与数量； ③使用的絮凝设备及其相关水力参数。
4.2水温影响
水温低时，通常絮凝体形成缓慢，絮凝颗 粒细小、松散，凝聚效果较差。其原因有： ①无机盐水解吸热； ②温度降低，粘度升高――布朗运动减弱； ③水温低时，胶体颗粒水化作用增强，妨碍 凝聚； ④水温与水的pH值有关
适宜pH：5~11，但腐蚀 性强
国外开始增多，国内尚 少
人工 合成 有 机
淀粉、动物胶、树胶、甲壳素等
天然 微生物絮凝剂
2.2 助凝剂 助凝剂：凡能提高或改善混凝剂作用效果 的化学药剂可称为助凝剂。助凝剂可以 参加混凝，也可不参加混凝。广义上可 分为以下几类： ①酸碱类：调整水的pH，如石灰、硫酸 等； ②加大矾花的粒度和结实性：如活化硅酸 （SiO2 nH2O）、骨胶、高分子絮凝剂； ③氧化剂类：破坏干扰混凝的物质，如有 机物。如投加Cl2、O3等。
4.3水的pH和碱度影响
水的pH值对混凝效果的影响程度， 与混凝剂种类有关。 混凝时最佳pH范围与原水水质、去 除对象等密切有关。 当投加金属盐类凝聚剂时，其水解会 生成H+，但水中碱度有缓冲作用，当碱 度不够时需要投加石灰。
胶粒 高分子 胶粒 排斥 胶粒
高分子 排斥
高分子
图 6-5 架 桥 模 型 示 意
图 6-6 胶 体 保 护 示 意
3．网捕或卷扫 金属氢氧化物在形成过程中对胶粒的 网捕与卷扫。所需混凝剂量与原水杂质含 量成反比，即当原水胶体含量少时，所需 混凝剂多，反之亦然。
2 混凝剂和助凝剂
2.1 混凝剂 混凝剂应符合以下要求：①混凝效果好；②对 人体无危害；③使用方便；④货源充足，价格低 廉。 目前混凝剂的种类有不少于200－300种，分为 无机与有机两大系列，见表6-1。 与硫酸铝相比，三氯化铁具有以下优点：①适 用的pH值范围较宽；②形成的絮凝体比铝盐絮凝 体密实；③处理低温低浊水的效果优于硫酸铝； ④但三氯化铁腐蚀性较强。 硫酸亚铁一般与氧化剂如氯气同时使用，以便 将二价铁氧化成三价铁。
水处理工程混凝PPT培训课件
电位离子 反离子
滑动面
胶团边界
吸附层
胶粒
扩散层
A B
C 阳离子浓度
阴离子浓度
ξ电位 φ电位
动电位电位：决定了胶体的 聚集稳 定性
一般粘土电位:
-15~-40mV 细菌电位:
-30~-70mV
电位离子 反离子
滑动面
胶团边界
吸附层
胶粒
扩散层
A B
C 阳离子浓度
阴离子浓度
ξ电位 φ电位
水处理工程
斥 力
合力
水处理工程混凝
水处理工程
第1节 混凝的去除对象
混凝—就是在废水中预先投加化学药剂来破坏胶体的稳定性，使废水中 的胶体和细小悬浮物聚集成具有可分离性的絮凝体，再加以分离去除的过 程。
凝聚和絮凝 其涵义存在着四种不同用法： １.两者当作同义语，不加区别，可以互相通用。（胶体化学中应用） ２．凝聚之胶体的脱稳阶段，絮凝指胶体脱稳后结成大颗粒絮体的阶 段．（水处理工程） ３．凝聚指压缩双电层所产生的脱稳过程，絮凝指由于胶体颗粒被吸附 在长链状的有机高分子上面所引起的脱稳作用（即架桥作用）．（LaMer 1964) ４．凝聚指胶体脱稳及形成絮体的整个过程，絮凝仅指结成絮体这一阶 段．（Ｗeber在‘水质控制污物理化学方法’一书中提出．
水处理工程
化学混凝的机理至今仍未完全清楚。因为它涉及的因素 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。 双电层压缩机理 吸附电中和机理 吸附架桥机理 沉淀物网捕机理
反 离 子 浓 度
斥 力
水处理工程
溶液中离子浓度高 溶液中离子浓度低
合 胶粒 力 间距
一、压缩双电层机理
污水处理之化学混凝法PPT课件
污水处理之化学混凝法
2020/2/21
1
化学混凝法是最常用的污水预处理方法。煤气站循环水中悬浮物、油与水都不是单体存在的， 由于长期的循环，水中固体颗粒在泵内叶轮的作用下被极度细化，成为水与固体均匀混合 的悬浊液，水与水中的油同时成为水油均匀混合的乳浊液，在循环水中还生成胶体（这些 胶体在水中极为稳定）。化学混凝沉淀法就是利用药剂破坏胶体、乳浊液的稳定性，从而 从悬浊液中分离出固体颗粒，从乳浊液中的油分离出来，经过凝聚而成较大颗粒，并将水 中油及固体粒子吸收最后组成的凝聚颗粒，逐渐增大而发展为絮凝体，此絮凝体即常称的 矾花。在投入一定量的絮凝剂后，其中大部分絮凝体比重逐渐增大而下沉至池底，作为沉 淀物析出，少量的聚合量低的就浮在水面，当然，在投入足够的药剂量，有足够形成絮凝 体时间及足够的沉降时间时，当下沉的絮凝体量大大超过上浮的絮凝体及悬浮在水体中的 絮凝体量时，此时就得到明显的混凝沉降效果。
2020/2/21
5
3、 效果较好，脱油及悬浮物去除率一般在50~90%左右。Βιβλιοθήκη 2020/2/216
其缺点是：1、 投入药剂量较大，所以运行成本较高。
2020/2/21
7
2、 在当药剂使用废酸时，由于循环水系统值的下降，会造成对设备及管道一定程度的腐蚀。 煤气站煤气洗涤水管理工作中，新水管道不能与循环水管道直接接通。这是为了防止阀门 不严密时造成污水漏入新水系统。此外，为防止污水在一定温度下蒸发造成大气环境恶化 的措施有：
2020/2/21
11
1 竖管的排水封由原来的打开清理孔敞开运行为关闭清理孔封闭运行。
2020/2/21
12
2 对引导槽和吸水井加盖进行封闭。
2020/2/21
13
2020/2/21
1
化学混凝法是最常用的污水预处理方法。煤气站循环水中悬浮物、油与水都不是单体存在的， 由于长期的循环，水中固体颗粒在泵内叶轮的作用下被极度细化，成为水与固体均匀混合 的悬浊液，水与水中的油同时成为水油均匀混合的乳浊液，在循环水中还生成胶体（这些 胶体在水中极为稳定）。化学混凝沉淀法就是利用药剂破坏胶体、乳浊液的稳定性，从而 从悬浊液中分离出固体颗粒，从乳浊液中的油分离出来，经过凝聚而成较大颗粒，并将水 中油及固体粒子吸收最后组成的凝聚颗粒，逐渐增大而发展为絮凝体，此絮凝体即常称的 矾花。在投入一定量的絮凝剂后，其中大部分絮凝体比重逐渐增大而下沉至池底，作为沉 淀物析出，少量的聚合量低的就浮在水面，当然，在投入足够的药剂量，有足够形成絮凝 体时间及足够的沉降时间时，当下沉的絮凝体量大大超过上浮的絮凝体及悬浮在水体中的 絮凝体量时，此时就得到明显的混凝沉降效果。
2020/2/21
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3、 效果较好，脱油及悬浮物去除率一般在50~90%左右。Βιβλιοθήκη 2020/2/216
其缺点是：1、 投入药剂量较大，所以运行成本较高。
2020/2/21
7
2、 在当药剂使用废酸时，由于循环水系统值的下降，会造成对设备及管道一定程度的腐蚀。 煤气站煤气洗涤水管理工作中，新水管道不能与循环水管道直接接通。这是为了防止阀门 不严密时造成污水漏入新水系统。此外，为防止污水在一定温度下蒸发造成大气环境恶化 的措施有：
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1 竖管的排水封由原来的打开清理孔敞开运行为关闭清理孔封闭运行。
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2 对引导槽和吸水井加盖进行封闭。
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第二节 胶体的特性
三、双电层理论
受胶核电位离子的静电引力和 反离子热运动的扩散作用、溶液 对反离子的水化作用，反离子的 浓度随与胶粒表面距离增加而逐 渐减少，分布符合Boltzmann分 布。
第二节 胶体的特性
四、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
五、混凝的特点
优点：设备简单，操作方便； 便于间歇运行，效果好。
缺点：运行费用高； 沉渣量大，处置困难；
第二节 胶体的特性
第二节 胶体的特性 一、胶体的基本特性
(一) 光学特性：指胶体在水溶液中能引起光的反射。
(二) 布朗运动: 胶体为常见的分散体系之一。 (三) 表面特性：分散体系的分散度越大，胶体颗粒的比 表面积越大，具有的表面自由能越大，使胶体可以产生特 殊的吸附能力和溶解现象。 (四) 动电现象 （电泳现象）：胶体具有带电性，在电场 力作用下，胶体微粒向一个电极方向移动的现象。
（ξ电位导致）
第二节 胶体的特性
可见胶体粒子表面电荷或水化膜消除，便失去聚集稳 定性，小颗粒便可相互聚集成大的颗粒，从而动力学稳 定性也随之破坏，沉淀就会发生。因此，胶体稳定性关 键在于聚集稳定性。
混凝处理即是要破坏胶体的聚集稳定性，使胶体脱稳、 聚集、沉淀析出。
第二节 胶体的特性 五、胶体的类型
第二节 胶体的特性
这些异号离子，其中紧靠电位
离子的部分被牢固的吸引着，
当胶核运动时，它也随着一起
胶核
运动，形成固定的离子层，称
为吸附层。而其它的异号离子，
动，
并有向水中扩散的趋势，形成
了扩散层。
吸附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为胶粒，胶粒与扩散层之间有一个电位差，称为
(一) 疏水性胶体（憎水性胶体） 吸附层中的离子直接与胶核接触，水分子不能直接接
触胶核。如氢氧化铝、二氧化硅在水中形成的胶体。
(二) 亲水性胶体 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。
第三节 混凝原理
根据胶体的特性，在水处理中，采取措施破坏胶体的 稳定性。采用的方法：
不稳定因素 范德华引力 布朗运动 重力作用
第二节 胶体的特性
胶体的稳定性
（1）动力学稳定：是指颗粒布朗运动对抗重力影响的 能力。粒子越小，动力学稳定性越高。
（2）聚集稳定性：指胶体粒子间不能相互聚集的特性。 胶体粒子小，比表面积大，故表面能大，在布朗运动作用 下，有自发地相互聚集的倾向，但由于粒子表面同性电荷 的排斥力作用或水化膜的的阻碍使这种自发聚集不能发生。
胶体的电动电位（ξ电位）。而胶核表面的电位离子与溶液之间的电位
差称为总电位（φ电位，电位离子和反离子形成的总电位。）
第二节 胶体的特性
胶体在水中受到几个方面的影响： （1）由于胶粒的带电现象，带相同电荷的胶体产生静 电斥力，而且ξ电位越高，胶体间的静电斥力越大。 （2）受水分子热运动的撞击，使胶体在水中做不规则 的布朗运动。 （3）胶粒之间还存在着相互引力——范德华引力。范 德华引力的大小与胶粒间距离的平方成反比，当间距较 大时，可忽略不计。
第二节 胶体的特性
二、胶体的结构
胶核
胶粒
胶团
吸附层
扩散层
第二节 胶体的特性 三、双电层理论
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（可以是
胶核
胶核的组成物直接电离产
生的，也可以是从水中选
择吸附的H+或OH-造成
的），成为胶体的电位离
子。
由于电位离子的静电引 力，在其周围又吸附了大 量的异号离子，形成了所 谓的“双电层”。
絮凝(flocculation)： 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、絮凝两各过程的总称。是水中胶体粒子 及微小悬浮物的聚集过程。
第一节 概述
三、天然水中的胶体杂质
通常是负电荷胶体，如粘土、细菌、病毒、藻类、腐 殖质等。
四、混凝的应用
给水处理： 混凝+沉淀，微絮凝+过滤 废水处理：
关于化学混凝
第一节 概 述
第一节 概 述
一、混凝的作用
废水中的大颗粒可以通过重力沉淀法去除，但 微小粒径的悬浮物和胶体能在水中长期保持分散 悬浮状态，即使静置数十个小时也不会自然沉降。
混凝所处理的对象，主要是水和废水中的微小 悬浮物和胶体杂质。
第一节 概 述
二、凝聚、絮凝和混凝
凝聚(coagulation)：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”。
第三节 混凝原理
一、双电层压缩
1、憎水性胶体
当两个胶粒相互接近以至双电层发生重叠 时，就产生静电斥力。
向溶液中投加电解质，溶液中离子浓度增
加，扩散层的厚度将从图上的oa减小到ob。
加入的反离子与扩散层原有反离子之间的
静电斥力将部分反离子挤压到吸附层中，从而
使扩散层厚度减小。
反 离
子
浓
度
溶液中离子浓度高 溶液中离子浓度低
第三节 混凝原理
由于扩散层厚度的减小，ξ电位相应降低，胶粒间的相
互排斥力也减少。
由于扩散层减薄，颗粒相撞时的距离减少，相互间的
吸引力变大。颗粒间排斥力与吸引力的合力由斥力为主
投加电解质 投加电荷不同或水化作用不同的胶体或产生此类胶 体的电解质 投加高分子物质 接触凝聚 上述投加的物质统称——混凝剂
第三节 混凝原理
化学混凝的机理至今仍未完全清楚。因为它涉及的因 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。
（一）双电层压缩机理 （二）吸附电中和机理 （三）吸附架桥机理 （四）沉淀物网捕机理
第二节 胶体的特性
一般水中的胶粒，ξ电位较高。其互相间斥力不仅与电 位有关，还与胶粒的间距有关，距离愈近，斥力愈大。 而布朗运动的动能不足以将两颗胶粒推近到使范德华引 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。
使胶体微粒不能相互聚结的另一个因素是水化作用。 由于胶粒带电，将极性水分于吸引到它的周围形成一层 水化膜。水化膜同样能阻止胶粒间相互接触。但是，水 化膜是伴随胶粒带电而产生的，如果胶粒的（电位消除 或减弱，水化膜也就随之消失或减弱。