【正文】 布置 10 103 燒杯試驗(yàn) ? 快速 、 簡便 ? 了解絮凝效果如何 ， 投藥量和現(xiàn) 場運(yùn)行的好壞 104 儀器設(shè)備 ? 正式的燒杯攪拌試驗(yàn)需要六聯(lián)攪拌機(jī) ，pH酸度計(jì) （ 或精密 pH試紙 ） ， 濁度儀 ，微量加藥管 ， 燒杯若干 。 只能采用沉積澄清法固液分離 ? 反號離子的作用 ， 分子量非常高的極性有機(jī)高分子絮凝劑的特性和反號離子的遷移 81 例子 ? ①首先用無機(jī)絮凝劑，將固體顆粒的 Z電位調(diào)到 1～ 5mv， 或者，用分子量為 250，000的陽離子有機(jī)高分子絮凝劑，降低固體顆粒的 Z電位，然后使用少量的陰離子有機(jī)高分子絮凝劑，效果非常好 ? ②用活性污泥作陰離子有機(jī)高分子絮凝劑來處理活性污泥（微生物絮凝劑），絮凝效果極好 82 提問 ? 什么叫凝聚？什么叫絮凝？ ? 簡述 膠體顆粒間的相互作用能曲線 ? 簡述絮凝作用的四大機(jī)理 ? “ 捕集 ” 和 “ 清掃 ” 作用主要針對什么絮凝劑？ ? 壓縮雙電層與電荷中和對絮凝而言有何區(qū)別？ ? 帶相同電荷的物質(zhì)的橋連的主要原因是什么？ 83 第六節(jié) 化學(xué)絮凝模型和生物絮凝模型 化學(xué)絮凝模型（一） ? 高分子絮凝劑帶電荷的球面 ， 把位于膠體顆粒表面雙電層中的反號離子吸引住 ， 使反號離子保持在雙電層中 ， 而不被溶劑的靜電引力拉走 ? 在膠體顆粒表面與高分子絮凝劑的球面相接近的地方 ， 電荷不平衡 ， 負(fù)電荷過剩 ， 負(fù)的庫侖電位增加 ? 增加的負(fù)庫侖電位 ， 將高分子絮凝劑電位隧道中的可流動反號離子吸引過來 ? 高分子絮凝劑的電位隧道作為反號離子的導(dǎo)管 ， 反號離子從此導(dǎo)管中流出 ， 中和一部分膠體顆粒表面電荷 ? 由于電荷的中和作用 ， 降低了膠體顆粒表面上的局部地區(qū)的排斥能 。但當(dāng)龐大的絮凝體破裂時 ， 排斥力不能平衡 ， 顆粒容易從絮凝體中跑掉 。 雖然總的負(fù)電荷多于總的正電荷 ， 但表面仍有只帶正電荷的區(qū)域 （ 比如 ， 沿著晶面邊沿上就只帶正電荷 ） 這些只帶正電荷的區(qū)域成為吸引點(diǎn) ， 它吸引帶負(fù)電荷的陰離子有機(jī)高分子絮凝劑的羧基官能團(tuán) ， 與其結(jié)合形成絮凝體 ? 當(dāng)固體顆粒具有很高的負(fù) Z電位時 ， 龐大的絮凝體將顆粒包裹在里面 ， 由于周圍都是帶負(fù)電荷的絮凝體 ， 顆粒受各方面的排斥作用 ， 不能從絮凝體中逃脫 。 然而看不見絮凝現(xiàn)象 ， 也不容易看到有 Z 電位由負(fù)值變?yōu)檎档倪^程 ? 分子量很低的陽離子高分子絮凝劑的作用與表面活性劑相類似 ? 分子量 50， 000— 200， 000的有機(jī)高分子絮凝劑電荷中和時 ， 形成細(xì)小疏松的絮凝體 ， 如果再加入 含有少量陰離子官能團(tuán)的有機(jī)高分子絮凝劑 ， 便能改變細(xì)小絮凝體的狀態(tài) ， 使其變得粗大 ? 分子量高到 2， 000， 000的陰離子有機(jī)高分子絮凝劑 ，電荷中和時 ， 形成的絮凝體很容易被發(fā)現(xiàn) 。 可以加入 — ，以利于沉淀分離 。 顆粒間相互作用能曲線VT有一個能量峰 Vm。 會增加用藥量 65 提問 ? 膠體的特性是什么？ ? 膠體的大小、水體中哪些物質(zhì)能形成膠體？ ? 無機(jī)低分子絮凝劑存在哪些缺點(diǎn)？ ? 有機(jī)高分子絮凝劑的分子量發(fā)布怎樣？ ? 有機(jī)高分子絮凝劑的特點(diǎn)與缺限？ 66 第五章 絮凝作用機(jī)理 ? 格魯奇 (Grutsh)定義 ? 凝聚作用：中和膠體和懸浮物顆粒表面電荷，使其克服膠體和懸浮物顆粒的靜電排斥力，從而使顆粒脫穩(wěn)的過程稱作凝聚作用 ? 絮凝作用：膠體和懸浮物顆粒在高分子絮凝劑的作用下，橋連成為粗大的絮凝體的過程 ? 凝聚作用是顆粒由小到大的量變過程；絮凝作用是量變過程達(dá)到一定程度時的質(zhì)變過程 ? 絮凝化學(xué)：研究絮凝作用機(jī)理 、 絮凝劑性質(zhì) 、 膠體或懸浮物顆粒的性質(zhì) 、 影響絮凝作用的各種條件的科學(xué) 67 第一節(jié) DLVO理論 ? DLVO理論是用膠體顆粒間的吸引能和排斥能的相互作用 ， 產(chǎn)生的相互作用能 ，來解釋膠體的穩(wěn)定性和產(chǎn)生絮凝沉淀的原因 ? 膠體顆粒間的排斥能 ? 膠體顆粒間的吸引能 ? 膠體顆粒間的相互作用能 68 圖 51 顆粒表面電荷相互作用能曲線 VA— 吸引能 VR— 排斥能 VT— 相互作用能 Vm— 能峰 D— 顆粒表面間距離 69 ? 顆粒間的距離很小和很大時 ， 相互作用能以吸引能為主 ， 能夠形成絮凝體 ? 當(dāng)顆粒間的距離處于中等程度時 ， 相互作用能以排斥能為主 ， 顆粒處于穩(wěn)定狀態(tài) ， 不能形成絮凝體 ? 顆粒相距很遠(yuǎn)時 ， 吸引能和排斥能都等于零 ? 曲線 VT有兩個最小能量值 。 所以 ， 常用聚丙烯酰胺與帶電荷的離子型單體接枝共聚來降低電荷密度和增加分子量 ? 電荷密度高的絮凝劑 ， 其帶電荷的鏈節(jié)占的比例大 ， 這部分的價格高 ， 成本高 ， 且絮凝效果不如電荷密度低 、 分子量高的絮凝劑效果好 58 有機(jī)高分子絮凝劑的結(jié)構(gòu)和形態(tài) ? 伸展結(jié)構(gòu)和無規(guī)線團(tuán)結(jié)構(gòu) ? 高分子絮凝劑是線形結(jié)構(gòu)時，絮凝效果良好，環(huán)狀結(jié)構(gòu)能使絮凝效果降低 ? 電場電位 59 圖 48 具有短側(cè)鏈和長側(cè)鏈 的伸展型高分離子 60 圖 49 高分子離子形態(tài)和電位剖面 61 圖 410 伸展開的高分子離子 和它的電場 62 圖 411 最大電位值和電位隧道 的立體示意圖 63 圖 412 無規(guī)線團(tuán)高分子離子的四個電位區(qū) 64 第四節(jié) 有機(jī)高分子絮凝劑的特點(diǎn) 和存在的問題 ? 用量小，絮凝能力強(qiáng)，沉淀速度快，處理時間短，效率高，產(chǎn)生的污泥較容易處理 ? 絕大多數(shù)人工合成的有毒性 ? 有些產(chǎn)品只能是稀溶液，運(yùn)輸、儲存有困難 ? 產(chǎn)生的污泥體積龐大 ? 硫化物與陽離子型有機(jī)高分子絮凝劑起化學(xué)反應(yīng) ， 形成共價鍵 。 該混合物呈膠體狀態(tài) ， 帶負(fù)電荷 ， 很難形成絮凝沉淀 ? 使用鐵鹽的另一個問題是 ， 三氯化鐵具有很強(qiáng)的腐蝕性和在水中殘留鐵離子 。 當(dāng)水中含鹽量高時 ， 需增加藥量 ， 活性污泥的含水率增高 ， 體積大 ， 水分高 ， 增加污泥處理難度 ? 氯離子的影響 ， 很活潑 、 不水合 、 帶負(fù)電荷 ， 穿透性 ? 含硫化合物廢水 （ 例如：紡織印染廢水 、 石油工業(yè)廢水 、 酸法造紙廢水 、 某些化工廢水 ） ， 用鐵鹽不利 。 當(dāng) pH=4～ ， 去除水中有機(jī)物為主；當(dāng) pH=～ ， 去除水中懸浮物為主；當(dāng) pH=～ ， 可以處理高濁度廢水和低色度廢水 ? 適合的水溫： 20℃ ～ 40℃ ? 通常用量 15～ 100mg/l ? 高濃度的水溶液有腐蝕性 40 硫酸亞鐵 又名綠礬 ? 分子式 ： ? 呈藍(lán)綠色 含鐵 20% ? 顆粒狀 、 粉末狀 、 晶體狀 ? 具有還原作用 ? 使用 pH值范圍 ～ ? 易水解 水溫影響較小 ? 適用于濃度大 ， 堿性強(qiáng)的廢水 ? 絮凝作用穩(wěn)定 ， 反應(yīng)快 ， 絮凝效果良好 ? 缺點(diǎn)是需要調(diào)堿度 ， 投量大 ， 出水帶顏色 腐蝕性強(qiáng) 41 三氯化鐵 ? 分子式： ? 片狀和塊狀 ， 六方晶系 ? 吸濕性強(qiáng) ， 易溶于水 ， 同時水解生成棕色絮狀的氫氧化鐵沉淀 。 ? 1百萬 PAM： 104 197。 ? 懸浮物： 104106197。 ? 溶質(zhì) ＜ 107 ＜ 1 ＜ 10 ? 膠體 1 107— 1 104 1— 103 10104 ? 懸浮物 104— 102 103— 105 104106 ? 可沉淀物 ＞ 102 ＞ 105 ＞ 106 ? 197。 E n v ir o n me n t a l M ic r o b io lo g y 應(yīng)用與環(huán)境微生物學(xué) （ 美 ） √ 0920 5861 C a t a ly s is T o d a y √ 0021 9797 J o u r n a l o f C o ll o id amp。 E n v ir o n me n t 能源與環(huán)境 （ 英 ） √ 0733 9372 J o u r n a l o f E n v ir o n me n t a l E n g in e e r in g ( A S C E ) 環(huán)境工程雜志 （ 美 ） √ 1090 0241 J o u r n a l o f G e o t e c h n ic a l a n d g e o e n v i r o n me n t a l E n g in e e r i n g : J o u r n a l o f G e o t e c h n ic a l E n g in e e r in g 土工技術(shù)與地質(zhì)環(huán)境工程雜志 （ 美 ） √ 0926 3373 A p p li e d C a t a ly s is B : E n v ir o n me n t a l 應(yīng)用催化作用 , B : 環(huán)境 （ 荷 ） √ 0099 2240 A p p li e d amp。 W a s t e T r e a t me n t 水與廢水處理（英） √ 15 I S S N 號 外文刊名 確保 重要 訂購刊號 0269 7491 E n v ir o n me n t a l P o ll u t io n 環(huán)境污染（英） √ 0273 1223 W a t e r S c ie n c e amp。 T e c h n o lo g y 環(huán)境科學(xué)與技術(shù)（美） √ 0736 2501 N o is e C o n t r o l E n g in e e r in g J o u r n a l 噪聲控制工程（美） √ 0095 0696 J o u r n a l o f E n v ir o n me n t a l E c o n o mi c s a n d M a 環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué)與環(huán)境管理雜志（美） √ 0276 5055 B io C y c le 生物循環(huán)（美） √ 0730 7268 En v ir o n me n t a l T o x ic o lo g y amp。 A p p li e d M ic r o b io lo g y 、 T h e 普通與應(yīng)用微生物學(xué)雜志（英） √ 0343 8651 C u r r e n t M ic r o b io lo g y 現(xiàn)代微生物學(xué)（德） √ 0175 7598 A p p li e d M ic r o b io lo g y a n d B io t e c h n o lo g y 應(yīng)用微生物學(xué)與生物技術(shù)（荷） √ 0916 8451 B io s c ie n c e B io t e c h n o lo g y a n d B io c h e mi s t r y 生物科學(xué)、生物技術(shù)與生物化學(xué)（日） √ 0954 5824 E n v ir o n me n t a l E n g in e e r in g 環(huán)境工程（英） √ 1355 7 7 0 X E n v ir o n me n t a n d D e v e lo p me n t E c o n o mi c s 環(huán)境與發(fā)展經(jīng)濟(jì)學(xué)（英） √ 0032 3640 P o ll u t io n E n g in e e r in g 污染工程（美） √ 0147 6513 E c o t o x ic o lo g y a n d E n v ir o n me n t a l S a f e t y 生態(tài)毒物學(xué)與環(huán)境安全（美） √ 0278 4491 E n v ir o n me n t a l P r o g r e s s 環(huán)境進(jìn)展（美） √ 1061 4303 W a t e r E n v ir o n me n t R e s e a r c h 水環(huán)境研究（美） √