化学混凝
化学药剂（混凝剂）
化学药剂（混凝剂）投加化学药剂（混凝剂）使得胶体分散体系脱稳和凝聚的过程称为化学混凝。
在混凝过程中，含有微小悬浮微粒和胶体杂质被聚集成较大的固体颗粒，使颗粒性的杂质与水分离的过程，称为混凝澄清处理。
1.混凝澄清处理的机理（1）胶体的稳定性和ξ电位胶体在水溶液中能持久地保持其悬浮的分散状态的特性叫做稳定性。
水中的胶体物质的自然沉降速度十分缓慢，不易沉降的原因是由于同类胶体带有相同的电荷（天然水和废水中胶体带负电），彼此之间存在着电性斥力，使之不能聚合，保持其原有颗粒的分散状态。
胶体颗粒保持其稳定性的另一个原因是，表面有一层水分子紧紧地包围着，称为水化层，它阻碍了胶体颗粒间的接触，使得胶体颗粒在热运动时不能彼此碰撞而粘合，从而使其颗粒保持悬浮状态。
使胶体失去稳定性的过程就称为脱稳。
胶体所带的电荷影响胶体的凝聚。
当胶体颗粒和流体之间呈相对运动时，剪切面（滑动面）上的电位，称之为ζ电位。
若ζ电位愈大，则胶体就愈稳定；若ζ电位等于零，胶体不带电荷，这时胶体极不稳定，易于彼此聚合成大块而沉降。
水中的胶体物质的自然沉降速度十分缓慢，不易沉降的原因是由于同类胶体带有相同的电荷（天然水和废水中胶体带负电），彼此之间存在着电性斥力。
另外，胶体表面总是有一层水分子包围着，它妨碍了胶体颗粒之间的接触粘合。
溶液主体与双电层滑动界面的电位差称为ξ电位。
（2）胶体的脱稳、凝聚和絮凝改变胶体颗粒的某些特性，使之失去稳定性称之为胶体的脱稳。
在布朗运动的作用下，相互凝聚成细小絮凝物的反应过程称为凝聚。
细小絮凝物在范德华引力的作用下或在絮凝剂的吸附架桥作用下，相互粘合成较大絮状物的过程称为絮凝。
向水中投加混凝剂后，经过混合、凝聚、絮凝等综合作用，可使胶体颗粒和其它微小颗粒聚合成较大的絮状物。
细小絮凝物在速度梯度？？的作用下或在絮凝剂的吸附架桥作用下，相互粘合成较大絮状物的过程称为絮凝。
凝聚和絮凝的全过程称为混凝。
a.胶体的脱稳凝聚向水中投加电解质，可起到压缩双电层使胶体脱稳的作用。
化学混凝法的原理和适用条件
化学混凝法的原理是：
（1）压缩双电层作用：投加电解质消除或胶粒的电位，使微粒碰撞聚结，失去稳定性；
（2）吸附架桥作用：三价铝盐、铁盐以及其它高分子絮凝剂溶于水后，经水解和缩聚反应形成高分子聚合物，具有线性结构。
因线性长度较大，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。
（3）网捕作用：三价铝盐或铁盐等水解而生成沉淀物，这些沉淀物在自身的沉降过程中，能集卷、网捕水中的胶体等颗粒，使胶体粘结。
城市污水的处理不宜用化学混凝法，因为城市污水成分复杂，废水量大，需投加大量的混凝剂，处理费用昂贵。
化学混凝的原理有哪三种
化学混凝的原理有哪三种
化学混凝是一种水处理技术，通过添加化学混凝剂以促使悬浮在水中的颗粒物凝聚成较大的离子聚合体。
常见的化学混凝剂包括有机聚合物和无机盐。
化学混凝的原理主要有以下三种：
1. 电荷中和原理：水中的悬浮物颗粒通常带有正负电荷，通过添加化学混凝剂，其可与悬浮物表面带有异性电荷的离子相互吸引，中和表面电荷，并聚合成较大的团块。
例如，阳离子混凝剂可以中和带有负电荷的悬浮物颗粒，使其凝聚成较大的团块。
2. 凝聚剂桥连作用：某些化学混凝剂能形成桥连剂，使颗粒物表面之间形成桥梁，使其凝聚为较大的群体。
这种原理常见于有机聚合物混凝剂，如聚丙烯酰胺等。
3. 管理凝聚剂原理：添加适量的化学混凝剂改变了水体的化学特性和pH值，使得悬浮物的溶解度发生变化，从而促进其凝聚。
此原理主要通过改变电解质平衡和溶解度来实现。
混凝原理主要有
混凝原理主要有混凝是一种水处理技术，可以去除水中的悬浮颗粒、胶体和溶解性有机物等杂质，使其达到一定的水质标准。
混凝原理主要包括化学混凝和物理混凝两种。
一、化学混凝原理化学混凝是通过添加化学药剂来改变水中杂质的电荷性质，使其相互吸引形成较大的团簇，从而达到去除的目的。
常用的化学药剂有铁盐、铝盐、钙盐等。
1. 铁盐铁盐是一种常用的化学混凝剂，主要包括氯化铁、硫酸亚铁等。
当铁盐加入水中时，会与水中的碱性离子反应生成氢氧化物沉淀，并在此过程中释放出大量的Fe3+离子。
这些Fe3+离子会与水中带负电荷的颗粒或胶体发生静电吸引作用，使它们聚集成较大颗粒并沉降下来。
2. 铝盐铝盐也是一种常用的化学混凝剂，主要包括硫酸铝、氯化铝等。
和铁盐一样，铝盐也可以与水中的碱性离子反应生成氢氧化物沉淀，并释放出大量的Al3+离子。
这些Al3+离子会与水中带负电荷的颗粒或胶体发生静电吸引作用，使它们聚集成较大颗粒并沉降下来。
3. 钙盐钙盐是一种常用的硬度调节剂，在水处理中也可以作为化学混凝剂使用。
当钙盐加入水中时，会和水中的碳酸根离子反应生成碳酸钙沉淀，并释放出大量的Ca2+离子。
这些Ca2+离子会与水中带负电荷的颗粒或胶体发生静电吸引作用，使它们聚集成较大颗粒并沉降下来。
二、物理混凝原理物理混凝是通过机械作用将水中杂质聚集成较大团簇，从而达到去除的目的。
常用的物理混凝方法有慢速过滤、快速过滤和压滤等。
1. 慢速过滤慢速过滤是一种常用的物理混凝方法，它通过将水缓慢地流过一层细沙或石英砂等过滤介质，使水中的颗粒、胶体和溶解性有机物被截留在过滤介质表面形成滤饼。
随着滤饼的不断积累，其孔隙度逐渐减小，阻力逐渐增大，最终导致水流量下降。
此时需要对过滤介质进行清洗或更换。
2. 快速过滤快速过滤是一种高效的物理混凝方法，它通过将水迅速地流经一层压缩空气或氧气充分混合的石英砂等过滤介质来实现去除杂质的目的。
在快速过滤中，水中的颗粒、胶体和溶解性有机物被迅速聚集成较大团簇，并被截留在过滤介质表面形成滤饼。
实验一化学混凝实验
实验一化学混凝实验一、实验目的分散在水中的胶体颗粒带有电荷，同时在布朗运动及其表面水化作用下，长期处于稳定分散状态，不能用自然沉淀方法去除。
向这种水中投加混凝剂后，可以使分散颗粒相互结合聚集增大，从水中分离出来。
由于各种废水差别很大，混凝效果不尽相同。
混凝剂的混凝效果不仅取决于混凝剂种类、投加量，同时还取决于水的pH、水温、浊度、水流速度梯度等影响。
通过本次实验，希望达到以下目的：1、加深对混凝沉淀原理的理解；2、掌握化学混凝工艺最佳混凝剂的筛选方法；3、掌握化学混凝工艺最佳工艺条件的确定方法。
二、实验原理化学混凝的处理对象主要是废水中的微小悬浮物和胶体物质。
根据胶体的特性，在废水处理过程中通常采用投加电解质、相反电荷的胶体或高分子物质等方法破坏胶体的稳定性，使胶体颗粒凝聚在一起形成大颗粒，然后通过沉淀分离，达到废水净化效果的目的。
关于化学混凝的机理主要有以下四种解释。
1、压缩双电层机理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。
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。
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变为以引力为主，颗粒就能相互凝聚。
2、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。
3、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。
4、沉淀物网捕机理当采用铝盐或铁盐等高价金属盐类作凝聚剂时，当投加量很大形成大量的金属氢氧化物沉淀时，可以网捕、卷扫水中的胶粒，水中的胶粒以这些沉淀为核心产生沉淀。
这基本上是一种机械作用。
在混凝过程中，上述现象常不是单独存在的，往往同时存在，只是在一定情况下以某种现象为主。
三、实验材料及装置1、主要实验装置及设备（1）化学混凝实验装置采用是六联搅拌器，其结构如图1所示。
化学混凝法
化学混凝法化学混凝法，是指在溶液中，经过一定条件，将有机物、无机物或其它物质，经过沉淀，离子、分子或原子捕获形成混合物，使其凝结成固体的技术程序。
这一技术的发展始于16 世纪，近年来，它已经广泛应用于化学、物理、医学、环境保护及生物学等多个领域，是现代工业和科学技术的重要手段。
一、化学混凝法的历史早在16世纪，意大利的化学家莱斯利斯（Lazzaro Spallanzani）就首先采用化学混凝法进行实验，实验中，他用硫酸钠溶液把水里的悬浮物沉淀出来，然后进行分离和测定，从而完成了一次混凝实验。
1802年，英国化学家利奥贝尔（J. Louis C. Berzelius）发现，将溶液加入足够量的沉淀剂，可使离子沉淀出来，他用这一技术来研究和分析酸溶液中的活性部分，并发现了氧酸钠及盐酸的沉淀性，从而奠定了混凝法的基础。
二、化学混凝法的原理一般而言，使用混凝法对溶液进行分离和测定，需要将溶液加入沉淀剂（混凝剂），混凝剂的选择取决于溶液中的活性离子，每种活性离子都有其特定的混凝剂，如氯离子主要是硫酸钠，硝酸根离子是碳酸钠，而磷酸根离子则是氢氧化钠。
混凝剂作用后，离子、分子及原子形成混合物，因混合物沉积，故溶液中便可分离出多种物质。
三、化学混凝法的应用1、化学混凝法在化学领域的应用。
化学混凝法在化学实验室中广泛应用，酸碱测定、金属元素及有机物分离等实验都常使用此法，如：溶液中的某些有机物、无机物或其它物质，以及金属元素、离子或原子，可以经过混凝结晶后分离出来。
2、化学混凝法在物理领域的应用化学混凝法还可应用于物理实验，如：探测元素或化合物的原子数、质量、极性等，以及滤除水中的悬浮物和微生物的活性污染物等，都可以采用混凝法。
3、化学混凝法在环境保护领域的应用化学混凝，可用于去除水体中的污染物，如，用来处理垃圾污水，有机物和无机物都可以利用混凝技术进行处理，以除去水体中的有害物质；同时，也可用于处理一些化学污染物，如石油、金属、核电站废液等的固体污染物。
化学混凝
实验一化学混凝一、试验的目的和意义影响混凝效果的因素有水温，pH值，混凝剂种类、加量以及搅拌速度和时间等。
由于上述诸因素的影响的错综复杂，且非拘一格，所以混凝过程的优惠工艺条件通常要用混凝试验来确定。
衡量混凝主要指标是出水浊度和主要污染因子浓度。
实验方案技术及数据处理常用优选法和正交设计等数理统计法。
本实验的目的，在于使学生掌握进行混凝实验的基本技能（包括混凝剂品种的筛选，以及与待处理废水相适应的pH值和混凝剂加量的确定等），并对实验数据作正确的处理和分析。
二、实验原理化学混凝法通常用来除去废水中的胶体污染物和细微悬浮物。
所谓化学混凝，是指在废水中投加化学及来破坏胶体及细微悬浮物颗粒在水中形成的稳定分散体系，使其聚集为具有明显沉降性能的絮凝体，然后再用重力沉降，过滤，气浮等方法予以分离的单元过程。
这一过程包括凝聚和絮凝两个步骤，二者统称为混凝。
具体地说，凝聚是指在化学药剂作用下使胶体和细微悬浮物脱稳，并在布朗运动作用下，聚集为微絮粒的过程，而絮凝则是指为絮粒在水流紊动作用下，成为絮凝体的过程。
根据混凝过程的GT值要求，在药剂与废水的混合阶段，对搅拌速度和搅拌时间的要求是高速短时；而在反应阶段则要求低速长时。
两个阶段的搅拌转速n(r、p、m)和搅拌时间T由GT=104-105通过计算确定。
一般水处理中，混合阶级的G值约为500~1000秒-1，混合时间为10~30秒，一般不超过2分钟，在反应阶段，G值约为10~100秒-1，停留时间一般为15~30钟。
三、实验设备及仪器1、无级调速六联搅拌机一台（或六台单联搅拌机）；2、721型分光光度计3、pH计或精密pH试纸；4、温度计；5、50ml注射器；6、秒表；7、量筒；8、1000ml烧杯，250ml烧杯；9、移液管；10、混凝剂：10g/L FeCl3, 10g/L 聚合氯化铝〔Al2(OH)m Cl6-m〕；11、10%盐酸，10%氢氧化钠。
四、实验步骤（一）最佳投药量实验步骤1、测定原水温度、浊度及pH值。
混凝实验
《水污染控制工程》（污水处理篇）实验实验二化学混凝一、实验目的影响混凝效果的因素有水温，pH值，混凝剂种类、加量以用搅拌速度和时间等。
由于上述诸因素的影响的错综复杂，且非拘一格，所以混凝过程的优化工艺条件通常要用混凝试验来确定。
衡量混凝主要指标是出水浊度和主要污染因子浓度。
实验方案技术及数据处理常用优选法和正交设计等数理统计法。
本实验的目的，在于使学生掌握进行混凝实验的基本技能（包括混凝剂品种的筛选，以及与待处理废水相适应的pH值和混凝剂加量的确定等），并对实验数据作正确的处理和分析。
二、实验原理化学混凝法通常用来除去废水中的胶体污染物和细微悬浮物。
所谓化学混凝，是指在废水中投加化学剂来破坏胶体及细微悬浮物颗粒在水中形成的稳定分散体系，使其聚集为具有明显沉降性能的絮凝体，然后再用重力沉降，过滤，气浮等方法予以分度的单元过程。
这一过程包括凝聚和絮聚两个步骤，二者统称为混凝。
具体地说，凝聚是指在化学药剂作用下使胶体和细微悬浮物脱稳，并在布朗运动作用下，聚集为微絮粒的过程，而絮凝则是指为絮粒在水流紊动作用下，成为絮凝体的过程。
根据混凝过程的GT值要求，在药剂与废水的混合阶段，对搅拌速度和搅拌时间的要求是高速短时；而在反应阶段则要求低速长时。
两个阶段的搅拌转速n(r，p，m）和搅拌时间T由GT=104-105通过计算确定。
一般水处理中，混合阶段的G值约为500-1000秒-1，混合时间为10-30秒，一般不超过2分钟，在反应阶段，G值约为10-100秒-1，停留时间一般为15-30分钟。
三、实验设备及仪器1、无极调速六联搅拌机一台；2、721型分光光度计；3、pH计或精密pH试纸；4、温度计；5、50mL注射器；6、秒表；7、量筒；8、1000 mL烧杯，250mL 烧杯；9、移液管；10、混凝剂：10g/L FeCl3，10g/L 聚合氯化铝；11、10%盐酸，10%氢氧化钠。
四、实验步骤（一）最佳投药量实验步骤1、测定原水温度、浊度及pH值。
化学混凝法
化学混凝法
化学混凝法是一种典型的应用到工业中的有机化学与非有机化
学结合的技术。
它可以有效地将溶液中的水不可溶物沉淀下来，应用到水处理过程中，可以使水质达到更好的指标。
化学混凝法在空气湿度和蒸发量变化时，可以把空气中的盐份和悬浮物沉淀到溶液中，减少空气中悬浮物及其他污染物的影响，从而改善空气质量。
其原理是将溶解物与一定的化学聚合物结合在一起，形成大分子团聚物，使不溶物落到溶液中，从而使溶液清澈。
另外，混凝法也可以在水处理过程中使物质聚集在一起，形成较大的颗粒，从而使这些物质容易沉淀，从而达到净化水质的目的。
混凝法是一种技术，可以有效地消除污染物，使清澈度升高，从而提高水处理效率。
它不仅可以通过有机混凝剂，如聚合物，把悬浮物沉淀下来，还可以通过预处理技术，如除絮、过滤、活性炭吸附等，去除污染物，从而进一步提高水质。
化学混凝法在工业领域中有着非常广泛的应用，可以用于许多不同的工艺，如钢铁、冶金、建筑等，可以减少污染物的产生，从而改善环境质量。
比如，在冶金工艺中，化学混凝法可以将溶液中的痕量元素沉淀出来，从而使熔炼过程更加稳定；在建筑材料制造过程中，可以有效地消除水中的痕量元素，使材料能更好地抵抗腐蚀和老化。
综上所述，化学混凝法是一种有效的应用于工业中的技术，可以有效减少污染物的产生，改善环境质量，同时提高工业领域的生产效
率。
此外，它的有效性也能得到在工业废水处理领域的佐证，起到净化水质的作用，使水质更加清澈。
化学混凝法
化学混凝法
化学混凝法是一项常见的净化和分离技术，也被称为化学凝胶净化。
它可以用来净化液体中的悬浮物和粒子，以及可溶性的离子，比如阴离子和阳离子，化合物等。
化学混凝法在液体净化中起着重要作用，通常用于去除水中有毒或有害的有机物。
比如化学混凝剂可以将污染物精确地凝结在细致的凝胶中，从而将污染物有效地分离出来。
常用的化学混凝剂包括：锰酸、铵酸、聚乙烯醇、聚氯乙烯、磷酸盐等。
除了用于净化水外，化学混凝法还常被用于工业废气净化、噪声控制等领域。
有些工业废气中含有有毒和有害的气体，比如硫氧化物、氨气等，这些物质不仅污染空气，还有可能影响到人们的健康，使用化学混凝剂可以将这些有毒物质净化，使排放出来的废气满足环保要求。
另外，化学混凝法还可以用于控制噪音，比如有些机器和设备操作会产生非常嘈杂的噪声，通过使用化学混凝剂可以有效地吸收或减弱这些噪声。
将化学混凝剂放置在空气中也是一种有效的控制噪音的方法，这叫做“湿法”噪声控制。
湿法噪声控制一般分为两个步骤：先将原始的粗声音消散，然后将消散后的声音吸附在化学混凝剂上，从而达到消除噪声的效果。
此外，这种方法也有可能带来安静和安全的环境。
综上所述，化学混凝法是一项常见的处理技术，它在净化水和废气、以及控制噪声等领域都有着重要的意义。
它可以有效地将有害的
物质和噪声精确地分离出来，从而达到防污净化的效果。
希望我们在未来能够更好地利用这种技术，从而营造出一个更美好的环境。
化学处理方法混凝
• 当废水浊度低时，宜先投加其他混凝剂， 再投加聚丙烯酰胺，使胶体颗粒先脱稳 到一定程度，为聚丙烯酰胺的絮凝作用 创造有利条件； • 当废水浊度高时，应先投加聚丙烯酰胺， 再投加其它混凝剂，以让聚丙烯酰胺先 在高浊度水中充分发挥作用，吸附部分 胶粒，使浊度下降，其余胶粒由其它混 凝剂脱稳，再由聚丙烯酰胺吸附，这样 可以降低其它絮凝剂的用量。
高分子聚合物对胶体或微粒的吸附架 桥作用示意图
• ＋
＋
＋
（4）沉淀物网捕机理
(entrapment in the floc structure)
• 沉淀金属氢氧化物(如Al(OH)3、Fe(OH)3) 或带金属的碳酸盐(如CaCO3)时，水中 的胶粒和细微悬浮物可被这些沉淀物在 形成时作为晶核或吸附质所网捕。 • 以上介绍的混凝的四种机理，在水处理 中往往可能是同时或交叉发挥作用的， 只是在一定情况下以某种机理为主而已。
胶团边界
2)胶体的结构
胶核
定位离子
束缚反离子， 滑动面
胶体的双电 层结构模型
• [胶核]电位形成离子，束缚反离子自由反离 子[Fe(OH)3]m nH＋ (n－x)Cl－x+ Cl－
胶核 (nuclear) 吸附层 stationary layer 扩散层 diffuse layer
胶粒(colloidal particle)
2. 混凝方法的优缺点
• 优点：
• 设备简单，维护操作易于掌握，处理效 果好，间歇或连续运行均可以。
• 缺点：
• 由于不断向废水中投药，经常性运行费 用较高，沉渣量大，且脱水较困难。
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3. 混凝原理 • 1) 胶体的特点：
• 粒径小， • 布朗运动，颗粒在废水中受水分子热运 动的碰撞而作无规则的布朗运动； • 带电，同类胶体微粒带有同性电荷。 • 水化膜，许多水分子被吸引在胶体微粒 周围，形成水化膜。
化学混凝法介绍范文
化学混凝法介绍范文化学混凝是一种常见的水处理方法，用于去除水中的悬浮物、颜色、悬浮粒子等污染物，提高水质和水的透明度，使之符合特定的水质要求。
它广泛应用于供水、污水处理、工业废水处理等领域。
1.硫酸铝混凝法硫酸铝是一种常用的无机混凝剂，它能够使微小的颗粒聚集形成较大的凝聚物。
硫酸铝溶液一般以15%~25%的浓度使用，混凝反应中，硫酸铝会与水中的碱性物质反应生成沉淀凝聚，从而达到去除悬浮物和颜色的效果。
2.氯化铁混凝法氯化铁是一种常用的铁盐混凝剂，它在水中的溶解度很高，能够快速与水中的氢氧根离子发生反应，生成铁氢氧化物沉淀。
氯化铁混凝法对大多数色度的水都有较好的效果，对于重金属离子的去除效果也较好。
3.高聚物混凝法高聚物是一种聚合物混凝剂，具有很大的结构多样性。
根据其分子量和电离度的不同，可以分为有机高分子、无机高分子和天然高分子等。
高聚物混凝剂具有聚集作用和桥联作用，能够与水中的胶体颗粒形成较大的凝聚物，有效地除去悬浮物和胶体颗粒。
使用化学混凝法进行水处理时，需要对水样进行初步的调查和分析，确定需要除去的污染物种类和浓度，选用合适的化学混凝剂。
混凝过程中，还需要控制混凝剂的投加量和混凝时间，以及水中的pH值、温度等因素，以保证混凝剂能够充分与污染物发生反应，形成较大的凝聚物。
化学混凝法的主要优点是处理效果明显，能够去除水中的颜色、浑浊度等污染物，提高水的透明度。
化学混凝剂投加量较小，处理过程简单，操作方便，适应性广，对不同水质和污染物均有较好的去除效果。
此外，和其他水处理方法相比，化学混凝法的设备投资和运行成本较低，处理效率高。
然而，化学混凝法也存在一些不足之处。
由于需要添加化学混凝剂，可能导致残留物超标，影响水质。
在混凝过程中，会产生大量的沉淀物，需要进行沉淀池或过滤设备的处理和清理，增加后期处理的复杂性。
另外，一些化学混凝剂对环境污染的风险也需要引起重视。
综上所述，化学混凝法是一种常用的水处理方法，通过添加化学混凝剂使悬浮物聚集成较大的凝聚物，从而实现沉降或过滤的过程。
化学混凝法
化学混凝法
化学混凝法是一种用于净化水的技术，可以有效去除水中的有机物和无机物，而且水的品质也会得到改善。
目前，在世界范围内，化学混凝法被广泛应用于各种水处理行业，如石化工业、纺织工业、造纸工业和矿山等，净化各类废水中有毒污染物，同时也有可能用于饮用水净化，以达到满足人们日益增长的生活用水需求。
化学混凝法的工作原理是将可溶性的污染物和有机物吸附在化
学混凝剂的表面，使之不能再随水溶解，从而达到净化水的目的。
由于可溶性污染物的紧密结合，它们不易脱落，所以这种方法可以有效的降低有毒物质的浓度，同时减少工业废水对环境的影响。
化学混凝法可以分为离子转移和离子转化两种情况。
在离子转移方法中，离子混凝剂在水中析出，可以与来自水中的离子形成络合物，这种络合物会随水悬浮于水中，而不会随水流失。
离子转化的方法指的是，将可溶性的污染物与吸附剂发生化学反应，从而形成不溶性的化合物，从而净化水。
此外，化学混凝法还可以用于净化饮用水。
由于饮用水一般含有多种有毒有害物质，比如重金属、病毒和细菌等，这些物质难以用常规净水方法清除，从而威胁人类健康。
化学混凝法可以将这些污染物连同沉淀物一起吸附在混凝剂的表面，用以达到净化水的目的，使水中的污染物不被人体吸收，从而保证人们的健康。
总之，化学混凝法是一种行之有效的水处理技术，可以有效净化水中的有害物质，保证人们的健康。
通过这种技术，不仅能有效的净
化水质，并能解决工业问题/环境问题，改善水质，保障人们生活和工作的安全性，也延伸到了未来水质改善所面临的问题。
污水处理之化学混凝法
重金属和有毒物质
污水中的重金属和有毒物 质可能对环境和人类健康 造成危害。
化学混凝法在污水处理中的应用案例
某城市污水处理厂
采用化学混凝法去除污水中的悬浮物 和胶体物质，使出水清澈透明。
某工业园区污水处理站
采用化学混凝法去除污水中的重金属 离子，降低其对环境的影响。
化学混凝法与其他污水处理方法的比较
未来研究方向
新药剂开发
研究开发高效、环保、低成本 的化学药剂，替代传统药剂，
降低处理成本。
优化混凝条件
深入研究混凝机理，探索最佳 的混凝条件，提高处理效果和 效率。
资源回收与利用
研究从废水中提取有用物质的 方法，实现资源回收和废水利 用的价值。
智能化技术应用
将人工智能、大数据等先进技 术应用于污水处理领域，实现 智能化、自动化的处理过程。
展望未来发展前景
技术创新推动发展
随着科学技术的不断进步， 化学混凝法有望在技术上取 得突破性进展，提高处理效 果和效率。
环保法规推动应用
随着全球环保意识的提高和 相关法规的加强，化学混凝 法有望在更多领域得到广泛 应用。
多元化研究方向
未来研究将更加注重药剂选 择、条件优化、资源回收等 方面的多元化研究，以满足 不同领域的需求。
02
化学混凝法原理
定义与原理
定义
化学混凝法是一种通过向污水中投加化学药剂，使污水中的胶体颗粒脱稳并凝聚 成大颗粒絮体的方法。
原理
通过化学药剂的电中和和吸附作用，使污水中的胶体颗粒失去稳定性，并在颗粒 之间形成桥梁，使小颗粒絮体逐渐聚集成大颗粒絮体，以便于后续的沉降和过滤 。
化学混凝法的分类
无机混凝剂
生化处理法
化学混凝法与生化处理法相比，具有 工艺简单、操作方便、处理效果稳定 等优点，但同时也存在成本较高、可 能引入新污染物的缺点。
化学混凝法全解
• 助凝剂(coagulant aids)：当单用混凝剂不能取得良好效果时， 可投加某类辅助药剂以提高混凝效果，这种辅助药剂称为助 凝剂。
26.04.2023
22
1.混凝剂
无机盐类 （铁盐和铝盐）
类型
有机高分子类
26.04.2023
普通铝、铁盐 聚合铝、铁盐
23
(1)无机盐类
1）普通铝、铁盐 –普通铝盐：硫酸铝、明矾等
絮凝剂得到好的絮凝效果的现象。
（4）沉淀物网捕机理
(entrapment in the floc structure)
• 沉淀金属氢氧化物(如Al(OH)3、Fe(OH)3) 或带金属的碳酸盐(如CaCO3)时，水中的 胶粒和细微悬浮物可被这些沉淀物在形成
时作为晶核或吸附质所网捕。
• 以上介绍的混凝的四种机理，在水处理中 往往可能是同时或交叉发挥作用的，只是 在一定情况下以某种机理为主而已。
分子 - 离子分散体系（真溶液）：分
散相粒度为0.1~1nm。
26.04.2023
3
吸附法等处理
0.1nm
1nm
0.1nm
1nm
混凝法处理
自然沉淀或
过滤处理
100m
100nm
粒度
真溶液
胶体溶液
悬浮液
26.04.2023
4
2、去除对象：主要为废水中细小的悬浮颗粒
和胶体颗粒。
3、混凝法的用途
•可以用来降低废水的浊度和色度，去除多种高分子有机物、 某些重金属和放射性物质。如造纸、钢铁、纺织、化工、食
•电位引起的静电斥力，阻止胶粒互相接近和接触碰 撞。
11
• 电位对于某类胶体而言，是固定不变的，它
化学处理方法混凝
• 引言 • 混凝原理 • 混凝工艺流程 • 混凝的应用场景和案例 • 混凝的优缺点和未来发展方向
01
引言
目的和背景
混凝是化学处理方法中的一种，主要 用于去除水中的悬浮物、胶体物质和 部分溶解性有机物，提高水质。
随着工业发展和人口增长，水污染问 题日益严重，混凝作为一种有效的水 处理手段，在保障人类生产和生活用 水安全方面具有重要意义。
详细描述
在混凝工艺中，首先需要根据水质情况和处理目标选择合适的混凝剂，然后通 过投药系统将其加入到原水中。混凝剂的投加量需要精确控制，以获得最佳的 混凝效果。
混合反应
总结词
混合反应是混凝过程中关键的一步，其目的是使混凝剂与原水充分混合，使水中 的胶体颗粒脱稳并聚集。
详细描述
在混合反应阶段，通过搅拌设备将混凝剂与原水进行快速、高效的混合，使混凝 剂能够充分分散并与水中的胶体颗粒接触。混合反应的效果直接影响到后续的沉 淀和分离过程。
混凝法在城市污水处 理厂的预处理和深度 处理中广泛应用。
饮用水处理
饮用水中的悬浮物、藻类、消毒副产物等可通过混凝法去除。 混凝法是饮用水常规处理工艺中的重要环节。
针对不同水源水质，需选择合适的混凝剂和工艺参数，以确保供水水质安全可靠。
05
混凝的优缺点和未来发展方向
混凝的优点和局限性
优点
混凝法是一种成熟的水处理技术，能够去除水中的悬浮物、胶体和部分 溶解性有机物。
混凝机理和动力学的研究，以提高理论指导水平。
混凝工艺与环境因素之间的相互作用关系研究。
混凝与其他水处理技术的比较
与过滤的比较
混凝法可以作为过滤的前处理工艺， 提高过滤效果。
过滤法对于溶解性物质的去除效果较 好，而混凝法对于悬浮物和胶体的去 除效果较好。
161化学混凝法
压缩双电层机理
(modification of the electrical double layer) 双电层的厚度与溶液中的反离子的浓度有关。当向溶 液中投加电解质，使溶液中离子浓度增高时，则扩散 层的厚度将减小。
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。
胶体颗粒保持分散的悬浮状态的特性称为 胶体的稳定性（stabilization)。
胶体因电位降低或消除，从而失去稳定 性的过程称为脱稳(destabilization)， 脱稳的胶粒相互聚集为较大颗粒的过程称 为凝聚(coagulation)。
混凝的机理：混凝可分为压缩双电层、吸 附电中和、吸附架桥、沉淀物网捕四种机 理。
内容
一混凝原理和用途 二、混凝的工艺过程 三、混凝剂与助凝剂 四、投药方法及设备 五、废水中胶体颗粒的稳定性及脱稳机理 六、混合与反应 七、影响混凝的因素 八、沉降与澄清 九、混凝方法的优缺点
概念
混混凝是通过向废水中投加混凝剂(coagulant)， 破坏胶体的稳定性，使细小悬浮颗粒和胶体微粒 聚集(aggregation)成较粗大的颗粒而沉降与水分 离，使废水得到净化
因此，使用硫酸亚铁时应将二价铁先氧化为 三价铁，然后再起混凝作用。
硫酸铝
(aluminum sulfate, alum)
工业产品有精制和粗制两种。精制硫酸铝 是白色结晶体。粗制硫酸铝的Al203含量不 少于14.5％－16.5％，不溶杂质含量不大 于24％－30％。
优点：价格较低，使用方便，混凝效果好。
混凝剂与助凝剂
凝聚是瞬时的，所需的时间是将化学药剂扩散到全 部水中的时间。
絮凝则与凝聚作用不同，它需要一定的时间让絮体 长大，但在一般情况下两者难以截然分开。
化学混凝
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
3Hale Waihona Puke 1 : 20 ~ 50 : 1500~ 2500
重新稳定现象: 当混凝剂投量过多时，凝聚效果 下降的现象。原因：胶体吸附电解质，表面电荷重 新分布。
第二节
胶体的特性
总电位(ψ电 位):胶核表面 的电位离子 形成的电位。
电动电位(ξ电位): 胶粒与扩散层之间有 一个电位差。
第二节
胶体的特性
四、胶体的类型
(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
第二节
胶体的特性
胶核 胶粒
二、胶体的结构
胶团 扩散层
吸附层
第二节
胶体的特性
三、双电层理论 中心称为胶核，表面选择吸附或电离形成的带有同 号电荷的离子称为胶体的电位离子。 电位离子的静电引力， 在其周围又吸附了大 量的反(异号)离子， 形成了所谓的“双电
层”。
第二节
胶体的特性
吸附层：紧靠电位离子的部 分异号离子被牢固的吸引着， 随胶核一起运动，形成固定 的离子层。 扩散层：距电位离子较远的 异号离子受到的引力较弱， 不能随胶核一起运动；密度 距胶核距离增大而减小，符 合Boltzmann分布。
投加电荷不同或水化作用不同的胶体或产生
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实验一化学混凝
一、试验的目的和意义
影响混凝效果的因素有水温，pH值，混凝剂种类、加量以及搅拌速度和时间等。
由于上述诸因素的影响的错综复杂，且非拘一格，所以混凝过程的优惠工艺条件通常要用混凝试验来确定。
衡量混凝主要指标是出水浊度和主要污染因子浓度。
实验方案技术及数据处理常用优选法和正交设计等数理统计法。
本实验的目的，在于使学生掌握进行混凝实验的基本技能（包括混凝剂品种的筛选，以及与待处理废水相适应的pH值和混凝剂加量的确定等），并对实验数据作正确的处理和分析。
二、实验原理
化学混凝法通常用来除去废水中的胶体污染物和细微悬浮物。
所谓化学混凝，是指在废水中投加化学及来破坏胶体及细微悬浮物颗粒在水中形成的稳定分散体系，使其聚集为具有明显沉降性能的絮凝体，然后再用重力沉降，过滤，气浮等方法予以分离的单元过程。
这一过程包括凝聚和絮凝两个步骤，二者统称为混凝。
具体地说，凝聚是指在化学药剂作用下使胶体和细微悬浮物脱稳，并在布朗运动作用下，聚集为微絮粒的过程，而絮凝则是指为絮粒在水流紊动作用下，成为絮凝体的过程。
根据混凝过程的GT值要求，在药剂与废水的混合阶段，对搅拌速度和搅拌时间的要求是高速短时；而在反应阶段则要求低速长时。
两个阶段的搅拌转速n(r、p、m)和搅拌时间T由GT=104-105通过计算确定。
一般水处理中，混合阶级的G值约为500~1000秒-1，混合时间为10~30秒，一般不超过2分钟，在反应阶段，G值约为10~100秒-1，停留时间一般为15~30钟。
三、实验设备及仪器
1、无级调速六联搅拌机一台（或六台单联搅拌机）；
2、721型分光光度计
3、pH计或精密pH试纸；
4、温度计；
5、50ml注射器；
6、秒表；
7、量筒；
8、1000ml烧杯，250ml烧杯；
9、移液管；
10、混凝剂：10g/L FeCl3, 10g/L 聚合氯化铝〔Al2(OH)m Cl6-m〕；
11、10%盐酸，10%氢氧化钠。
四、实验步骤
（一）最佳投药量实验步骤
1、测定原水温度、浊度及pH值。
2、量筒量取1000ml水样于1000ml烧杯中，每组6个水样，共二组，其中一组
投加三氯化铁，另一组投加聚合氯化铝。
3、将第一组6个水样置于搅拌器上，分别设定投药量为10、20、40、60、80、
100mg，用移液管移取浓度为10g/L 的药液依次投入各水样杯中。
4、投药后迅速启动搅拌机，第一档转速控制在300转/分，1分钟后，转至第二
档，即慢速搅拌阶段，时间20—30分钟，在慢速搅拌阶段一次改变：120转/分（10分钟）、80转/分（10分钟）。
5、搅拌过程中观察记录矾花形成的时间（记录于表1中）。
6、搅拌完成后停机，将水样杯取出置一旁静沉15分钟以上，并观察矾花形成
及沉淀的情况，待沉淀30分钟后，用注射器吸取杯中清液放入250ml烧杯中，分别测定其pH值、浊度，同时记录于表1中。
7、完成第一组水样后，按同样步骤，用第二种药液做第二组实验。
（二）最佳pH值实验步骤
1、取6个1000ml烧杯分别放入1000ml原水样，置于实验搅拌器的平台上。
2、确定原水特征（包括原水浊度、pH值、温度）。
本实验所用原水和最加投药
量实验相同。
3、调整原水样pH值，用10%HCl或10%NaOH调整至各杯水样的pH至分别
为2.5、4.0、5.5、7.0、8.5、10.0，记录所用酸碱的投加量（表2）。
4、用移液管向各烧杯中加入相同量的混凝剂。
（投加剂量按照最佳投药量实验
中得出的最佳投药量而确定）。
5、启动搅拌器，快速搅拌1分钟，转速约300转/分；然后同（一）。
6、关闭搅拌机，将水样取出置一旁静沉30分钟后，用注射器针筒抽出烧杯的
上清液（共3次约100ml）放入250ml烧杯中，分别测定其浊度，记录于表2中。
五、实验数据记录
（一）最佳投药量实验结果记录
表1 最佳投药量实验记录
原水温度0C 浊度pH
使用混凝剂的种类、浓度
把原水特征，混凝剂加注量，酸减加注情况及沉淀水浊度记录入表2中。
表2 最佳pH值实验记录
原水温度0C 原水浊度
使用混凝剂的种类、浓度
六、数据整理及结果分析
1、以沉淀水浊度为纵坐标，混凝剂加注量为横坐标，绘制浊度与药剂投加量
关系曲线，并从图中求出最佳混凝剂投加量。
2、以沉淀水浊度为纵坐标，水样pH值为横坐标绘出浊度与pH值关系曲线，
从图上求出所投加混凝剂的混凝最佳pH值及其使用范围。
3、结果讨论及误差分析。
附：浊度的测定
所谓浊度即为水体混浊的程度，是表示水中悬浮物对光线透过时所发生的阻碍程度，即是水样中的微细悬浮物的光学特性表示法。
浊度是由于水中含有泥沙、粘土、有机物、无机物、浮游生物和微生物等悬浮物质造成的，可使光散射或吸收。
天然水经混凝、沉淀、过滤等处理，使水变得清澈。
测定水样浊度可用分光光度法。
分光光度法
1、方法原理
在适当温度下，硫酸肼[(NH2)2SO4·H2SO4]与六次甲基四胺[(CH2)6N4]聚合，形成白色高分子聚合物。
以此作参比浊度标准液，在一定条件下与水样浊度相比较。
2、试剂
浊度贮备液，配置方法如下：
称取0.50克硫酸肼，5.00克六次甲基四胺，分别溶于400ml蒸馏水中，将
溶解的两种溶液倒入1000ml容量瓶中混合，加蒸馏水稀释至刻度，混合摇匀，在25±3 0C温度下反应24h，即得到400度的浊度标准溶液。
3、仪器：
50ml比色管，721分光光度计。
4、测定步骤
（1）标准曲线的绘制
吸取浊度标准溶液0，0.50，1.25，2.50，5.00，10.00和12.50ml，置于50ml 比色管中，加水至标线。
摇匀后即得浊度为0，4，10，20，40，80，100的标准系列。
于680nm波长，用3cm比色皿，测定吸光度，绘制标准曲线。
（2）水样的测定
吸取50.0ml水样（如浊度超过100度，可酌情少取，用水稀释到50.0ml）于50ml比色管中，按校准曲线步骤，测定吸光度。
由校准曲线上查得水样浊度。
5、计算
浊度=50C A
式中，A—稀释过水样的浊度；
C—原水样体积（ml）。