1、影響混凝過程的主要因素匯 報 人： 趙 印指導老師 ： 程建華主要內(nèi)容u混凝定義u混凝機理u混凝主要影響因素u常用混凝劑及其特點一、混凝定義u混凝就是在廢水中投加化學藥劑來破壞膠體和懸浮顆粒在水中形成的穩(wěn)定分散體系，使其聚集為具有明顯沉降性能的絮凝體，然后在重力的作用下予以去除分離。包括凝聚和絮凝兩個步驟，統(tǒng)稱為混凝。u凝聚是指使膠體脫穩(wěn)并聚集為微絮顆粒的過程。u絮凝則是指微絮顆粒通過吸附。卷帶和橋連而成長為更大的絮體的過程。粘土 =-15-40mV細菌 =-30-70mV動電位 異號電荷電位形成離子吸附層擴散層膠體雙電層結(jié)構二、混凝機理u壓縮雙電子層u電性中和異號膠粒范德華力、氫鍵及共價鍵力

2、吸附作用中和了部分或者全部電荷，減少了靜電斥力，因而容易和其他顆粒接近而相互吸附。+吸附異號離子高分子高分子u吸附橋連使小膠體變大 （絮凝）高分子投加量少，不足以形成吸附架橋。高分子投加過多，會出現(xiàn)“膠體保護” 再穩(wěn)現(xiàn)象?！澳z體保護” 再穩(wěn)現(xiàn)象u網(wǎng)捕卷掃當用鐵鹽 、鋁鹽等高價金屬鹽類做混凝劑，而且投加量和介質(zhì)條件足以使它們迅速生成氫氧化物時，沉淀就能把膠粒或者細微顆粒懸浮物作為晶核或者吸附質(zhì)將其一起去除。三、混凝主要影響因素u水溫的影響水溫對混凝效果有較大的影響，水溫過高或過低都對混凝不利，最適宜的混凝水溫為2030之間。水溫低時，絮凝體形成緩慢，絮凝顆粒細小，混凝效果較差。原因：因為為無機鹽

3、混凝劑水解反應是吸熱反應，水溫低時，混凝劑水解緩慢，影響膠體顆粒脫穩(wěn)。水溫低時，水的黏度變大，膠體顆粒運動的阻力增大，影響膠體顆粒間的有效碰撞和絮凝。水溫低時，布朗運動減弱，不利于已脫穩(wěn)膠體顆粒的異向絮凝。水溫過高時，混凝效果也會變差，主要由于水溫高時混凝劑水解反應速度過快，形成的絮凝體水合作用增強、松散不易沉降；在污水處理時，產(chǎn)生的污泥體積大，含水量高，不易處理。 u水的pH值的影響水的pH值對混凝效果的影響很大，主要從兩方面來影響混凝效果。一方面是水的pH值直接與水中膠體顆粒的表面電荷和電位有關，不同的pH值下膠體顆粒的表面電荷和電位不同，所需要的混凝劑量也不同；另一方面，水的pH值對混凝

4、劑的水解反映有顯著影響，不同混凝劑的最佳水解反映所需要的pH值范圍不同，因此，水的pH值對混凝效果的影響也因混凝劑種類而異。我公司使用聚合氯化鋁的最佳混凝除濁pH值范圍在59之間。 u水的堿度的影響由于混凝劑加入原水中后，發(fā)生水解反應，反應過程中要消耗水的堿度，特別是無機鹽類混凝劑，消耗的堿度更多。當原水中堿度很低時，投入混凝劑因消耗水中的堿度而使水的pH值降低，如果水的pH值超出混凝劑最佳混凝pH值范圍，將使混凝效果受到顯著影響。當原水堿度低或混凝劑投量較大時，通常需要加入一定量的堿性藥劑如石灰等來提高混凝效果。 u水中濁質(zhì)顆粒濃度的影響水中濁質(zhì)顆粒濃度對混凝效果有明顯影響，濁質(zhì)顆粒濃度過低

5、時，顆粒間的碰撞幾率大大減小，混凝效果變差。過高則需投高分子絮凝劑如聚丙烯酰胺，將原水濁度降到一定程度以后再投加混凝劑進行常規(guī)處理。 u水中有機污染物的影響水中有機物對膠體有保護穩(wěn)定作用，即水中溶解性的有機物分子吸附在膠體顆粒表面好像形成一層有機涂層一樣，將膠體顆粒保護起來，阻礙膠體顆粒之間的碰撞，阻礙混凝劑與膠體顆粒之間的脫穩(wěn)凝集作用，因此，在有機物存在條件下膠體顆粒比沒有有機物時更難脫穩(wěn)，混凝劑量需增大?？赏ㄟ^投高錳酸鉀、臭氧、氯等為預氧化劑，但需考慮是否產(chǎn)生有毒作用的副產(chǎn)物。u混凝劑種類與投加量的影響由于不同種類的混凝劑其水解特性和使用的水質(zhì)情況不完全相同，因此應根據(jù)原水水質(zhì)情況優(yōu)化選用

6、適當?shù)幕炷齽┓N類。對于無機鹽類混凝劑，要求形成能有效壓縮雙電層或產(chǎn)生強烈電中和作用的形態(tài)；對于有機高分子絮凝劑，則要求有適量的官能團和聚合結(jié)構，較大的分子量。一般情況下，混凝效果隨混凝劑投量增高而提高，但當混凝劑用量達到一定值后，混凝效果達到頂峰，再增加混凝劑用量會發(fā)生再穩(wěn)定現(xiàn)象，混凝效果下降。理論上最佳投量是使混凝沉淀后的凈水濁度最低，膠體滴定電荷與電位值都趨于0。但由于考慮成本問題，實際生產(chǎn)中最佳混凝劑投量通常兼顧凈化后水質(zhì)達到國家標準并使混凝劑投量最低。 u混凝劑投加方式的影響混凝劑投加方式有干投和濕投兩種。由于固體混凝劑與液體混凝劑甚至不同濃度的液體混凝劑之間，其中能壓縮雙電層或具有電

7、中和能力的混凝劑水解形態(tài)不完全一樣，因此投加到水中后產(chǎn)生的混凝效果也不一樣。如果除投加混凝劑外還投加其他助凝劑，則各種藥劑之間的投加先后順序?qū)炷Ч灿泻艽笥绊?，必須通過模擬實驗和實際生產(chǎn)實踐確定適宜的投加方式和投加順序。 u水力條件的影響投加混凝劑后，混凝過程可分為快速混合與絮凝反應兩個階段，但在實際水處理工藝中，兩個階段是連續(xù)不可分割的，在水力條件上也要求具有連續(xù)性。由于混凝劑投加到水中后，其水解形態(tài)可能快速發(fā)生變化，通常快速混合階段要使投入的混凝劑迅速均勻地分散到原水中，這樣混凝劑能均勻地在水中水解聚合并使膠體顆粒脫穩(wěn)凝集，快速混合要求有快速而劇烈的水力或機械攪拌作用，而且短時間內(nèi)完成

8、。進入絮凝反映階段，此時要使已脫穩(wěn)的膠體顆粒通過異向絮凝和同向絮凝的方式逐漸增大成具有良好沉降性能的絮凝體，因此，絮凝反映階段攪拌強度和水流速度應隨絮凝體的增大而逐漸降低，避免已聚集的絮凝體被打碎而影響混凝沉淀效果。四、常用混凝劑及其特點名稱代號分子式主要性能三氯化鐵FCFe36H2O混凝效果水溫影響，最佳pH為68.4，易溶解，絮體大而密實，沉降快，但腐蝕性大，在酸性水中易生成HCl氣體而污染空氣聚合硫酸鐵PFSFe（OH）n（SO4）3-n/2m用量小，絮體生成快且大而密實。腐蝕性比FeCl3小，所需堿性助凝劑量小于PAC以外的鐵鋁鹽，適宜水溫1015，pH為58.5聚丙烯酰胺PAM(C3H5NO)nPAM能有效地降低流體的摩擦阻力，水中加入微量PAM就能降阻5080%，PAM在中性和酸條件下均有增稠作用，當PH值在10以上PAM易水解。呈半網(wǎng)狀結(jié)構時，增稠將更明顯聚合氯化鋁PACAl2(OH)nCl6-nm對水