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存在于水和废水中的胶体物质一般都具有负的表面电荷,胶体的尺寸约在0.01~1.0μm,颗粒间的吸引力大大小于同性电荷的相斥力,在稳定的条件下,由于布朗运动使颗粒处于悬浮状态,为了除去水中的胶体颗粒,在水处理工艺中通常使用投加化学药剂---混凝剂,使胶体颗粒脱稳并形成絮体,这一过程称之为“混凝”﹔为促使“混凝”过程产生的细而密的絮体颗粒间的接触碰撞凝聚成较大的絮体颗粒,这一过程称之为“絮凝”。只有当胶体颗粒获得完善的絮凝过程产生稠密的大颗粒絮体之后,才能在后序的沉淀池中藉重力被有效地除去。
混凝是向水体投加药剂(PAC、PAM等混凝剂与助凝聚),通过凝聚剂水解产物压缩胶体颗粒的扩散层,达到胶粒脱稳而相互聚结;或者通过凝聚剂的水解呵缩聚反应形成的高聚物的强烈吸附桥架作用,是胶体被吸附黏结。混凝沉淀处理过程包括聚凝和絮凝两个阶段。混凝技术于其他技术比较,其优点是设备简单,易于马上掌握操作维护,便于间歇式操作,处理效果良好。其缺点是运行费用较高,产污泥量较大。
动态混凝实验装置
混凝基本去除或降低的物质如下几种。
(1)悬浮的有机物和无机物 主要是由生物处理流失出的生物絮体碎片、游离等形成。
(2)溶解性磷酸盐 可通常降至1mg/L以下。
(3)某些重金属 石灰对沉淀铬、铜、镍、铅和银特别有效。
(4)和病毒 混凝可降低水中和病毒含量。
动态混凝实验原理
混凝原理:胶体表面一般带有负电荷,相互排斥,呈现出布朗运动的特征,形成稳定的悬浮液。如果加入胶体或者带有正电荷的物质,可以中和胶体表面电荷,物理吸附力可以超过上述排斥力,从而引发胶体物质的凝聚。
原水之所以辉浊不清,是因为水中含有大量以胶体形式存在的黏土颗粒。由于这些黏土颗粒一般都带有一定的负电荷,在静电的相斥作用下,这些颗粒一般不易结大而沉淀,原水始终表现为浑浊现象。
要让这些颗粒互相凝聚、结大而沉淀出来,有效的办法之一是加入致沉作用强的三价铝离子。在铝离子的物中。
由于以聚合物形式存在的聚合氯化铝具有反应时间短、混凝效果好、形成矶花大、沉淀速度快、适应不同水质及较宽的PH范围等优点,在生产上我们采用加入聚合氯化铝水溶液的方法使浑浊的原水变得清澈。
混凝设备中的混合设备
混凝剂头加到水中后,需要让其与水进行快速的混合,这里用到的混合设备主要有水泵混合、管道混合和机械混合。
水泵混合是将混凝剂投加在水泵进水口或进水管上,采用水泵叶轮的高速转动来使混凝剂和水充分混合。水泵混合的效果好,不需要另外建设混合设施,还节省动力,但是当采用三氯化铁作为混凝剂时,若投加量较大,会对水泵叶轮造成腐蚀。
机械混合是在混合池中安装机械搅拌设备,由电动机驱动进行强烈搅拌。机械混合的效果通常较好,搅拌强度也可以随时调节,使用灵活方便,但是机械设备相对复杂,需要定时维修。
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