化學(xué)混凝ppt課件(已修改)
2025-05-18 12:13 本頁面
【正文】 Company LOGO 第 4 章 化學(xué)混凝 Coagulation and Flocculation 第一節(jié) 概 述 一、混凝的作用 混凝所處理的對(duì)象，主要是水和廢水中的微小懸浮物和膠體雜質(zhì)。 二、凝聚、絮凝和混凝 凝聚：投加混凝劑后水中的膠體失去穩(wěn)定性，膠體顆粒互相凝聚，形成“小礬花”。 絮凝：“小礬花”通過吸附、卷帶、架橋等作用形成顆粒較大絮凝體的過程。 混凝：凝聚、絮凝兩個(gè)過程的總稱。 第一節(jié) 概 述 三、天然水中的膠體雜質(zhì) 通常是負(fù)電荷膠體，如粘土、細(xì)菌、病毒、藻類、腐殖質(zhì)等。 四、混凝的應(yīng)用 給水處理： 廢水處理： 五、混凝的特點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備簡(jiǎn)單，操作方便； 便于間歇運(yùn)行，效果好。 缺點(diǎn)：運(yùn)行費(fèi)用高；沉渣量大，處置困難。 第二節(jié) 膠體的特性 一、膠體的基本特性 (一 ) 光學(xué)特性：丁鐸爾效應(yīng)。 (二 ) 布朗運(yùn)動(dòng) : 顆粒無規(guī)則運(yùn)動(dòng) — 熱運(yùn)動(dòng)。 (三 ) 表面特性：膠體顆粒比表面積大，具有較大的表面自由能，產(chǎn)生特殊的吸附能力和溶解現(xiàn)象。 (四 ) 動(dòng)電現(xiàn)象 (電泳現(xiàn)象 )：在電場(chǎng)力作用下，膠體微粒向一個(gè)電極方向移動(dòng)的現(xiàn)象。 二、膠體的結(jié)構(gòu) 膠團(tuán) 膠粒 擴(kuò)散層 膠核 吸附層 第二節(jié) 膠體的特性 第二節(jié) 膠體的特性 三、雙電層理論 電位離子的靜電引力，在其周圍又吸附了大量的反 (異號(hào) )離子，形成了所謂的“ 雙電層 ” 。 中心稱為 膠核 ，表面選擇吸附或電離形成的帶有同號(hào)電荷的離子稱為膠體的 電位離子 。 第二節(jié) 膠體的特性 擴(kuò)散層： 距電位離子較遠(yuǎn)的異號(hào)離子受到的引力較弱，不能隨膠核一起運(yùn)動(dòng)；密度距膠核距離增大而減小， 符合 Boltzmann分布。 吸附層 ： 緊靠電位離子的部分異號(hào)離子被牢固的吸引著，隨膠核一起運(yùn)動(dòng)，形成固定的離子層。 第二節(jié) 膠體的特性 電動(dòng)電位 (ξ電位 ): 膠粒與擴(kuò)散層之間有一個(gè)電位差。 總電位 (ψ電位 ):膠核表面的電位離子形成的電位 。 四、膠體的類型 (一 ) 疏水性膠體（憎水性膠體） 吸附層中的離子直接與膠核接觸，水分子不能直接接觸膠核。如氫氧化鋁、二氧化硅在水中形成的膠體。 (二 ) 親水性膠體 膠核表面存在某些極性基團(tuán)和水分子親和力很大，使水分子直接吸附到膠核表面而形成一層水化膜的膠體。 第二節(jié) 膠體的特性 五、膠體的穩(wěn)定性 膠體的穩(wěn)定性，指膠體粒子在水中長(zhǎng)期保持分散懸浮狀態(tài)的特性。 穩(wěn)定因素 靜電斥力 布朗運(yùn)動(dòng) 水化作用 不穩(wěn)定因素 范德華引力 布朗運(yùn)動(dòng) 重力作用 第二節(jié) 膠體的特性 第三節(jié) 混凝原理 根據(jù)膠體的特性，在水處理中破壞膠體的穩(wěn)定性的方法： 投加電解質(zhì)； 投加電荷不同或水化作用不同的膠體或產(chǎn)生此類膠體的電解質(zhì)； 投加高分子物質(zhì)； 接觸凝聚。 化學(xué)混凝的機(jī)理至今仍未完全清楚。因?yàn)樗婕暗囊蛩睾芏?，如水中雜質(zhì)的成分和濃度、水溫、水的 pH值、堿度，以及混凝劑的性質(zhì)和混凝條件等。 (一 ) 雙電層壓縮機(jī)理 (二 ) 吸附電中和機(jī)理 (三 ) 吸附架橋機(jī)理 (四 ) 沉淀物網(wǎng)捕機(jī)理 第三節(jié) 混凝原理 一、雙電層壓縮 溶液中離子濃度低溶液中離子濃度高反離子濃度 憎水性膠體 向溶液中投加電解質(zhì)，溶液中離子濃度增加，擴(kuò)散層的厚度將從圖上的 oa減小到 ob。 第三節(jié) 混凝原理 擴(kuò)散層厚度的減小， ξ 電位相應(yīng)降低，膠粒間的相互排斥力也減少。 擴(kuò)散層減薄，顆粒相撞時(shí)的距離減少，相互間的吸引力變大。 相互碰撞時(shí)，顆粒間排斥力與吸引力的合力由斥力為主變?yōu)橐砸橹?，顆粒就能 相互凝聚 。 (1)水 中離子濃度高最大排斥勢(shì)能a吸引排斥顆粒間距合力fafb吸引(2)水 中離子濃度低排斥顆粒間距第三節(jié) 混凝原理 Schulze— Hardy法則： 濃度相同的電解質(zhì)破壞膠體穩(wěn)定性的效力隨離子價(jià)數(shù)的增加而加大。 2500~1500:50~20:1:: 32 ???? MMM 重新穩(wěn)定現(xiàn)象 : 當(dāng)混凝劑投量過多時(shí)，凝聚效果下降的現(xiàn)象。原因：膠體吸附電解質(zhì)，表面電荷重新分布。 第三節(jié) 混凝原理 親水性膠體 親水性膠體雖然也存在雙電層結(jié)構(gòu)，但 ξ電位對(duì)膠體穩(wěn)定性的影響遠(yuǎn)小于水化膜的影響。 投加的藥劑其水化作用強(qiáng)于膠核，爭(zhēng)奪膠核表面的水分子，使其水化膜厚度減小。 第三節(jié) 混凝原理 異號(hào)膠粒間相互吸引達(dá)到電中和而凝聚； 大膠粒吸附許多小膠?；虍愄?hào)離子， ξ 電位降低，吸引力使同號(hào)膠粒相互靠近發(fā)生凝聚。 第三節(jié)
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