常规分离与膜分离.docxVIP

一、胶体的双电层结构（专指憎水性胶体）1、表面电荷的产生1）固相表面对水中某种锂离子的特异吸附2）极难溶的离子型晶体与它溶解下来的离子产物之间有一平衡关系，这使得晶体表面带有一定的电荷。3）颗粒表面离子化官能团的解离，特别是高分子有机物因其极性官能团的酸碱解离而使表面带上电荷。4）某些离子型结晶物质的Schottky缺陷（某些离子可以在晶体内自由运动），在晶体表面产生过量的阳离子或阴离子，因而在表面带正电或负电荷。2、扩散双电层的形成由于颗粒表面电荷的作用，使在固液界面处存在一静电场。从而使靠近颗粒表面的液相离子发生不均匀分布。这样就在颗粒表面附近形成一个离子扩散双电层。3、Gouy-Ghapman扩散双电层理论二、沉淀实验1、离散颗粒在沉淀过程中，颗粒保持其原始的大小形状，彼此间不发生粘结现象。1）实验方法用一圆管做实验装置。在圆管底部有一取样口，取样口到水面的高度为h。实验开始时（t=0）要求水中的悬浮颗粒在整个水深中分布均匀，即整个水深中保持悬浮物浓度为。然后分别在、、、等时刻取样，分别测得浓度。假定在取样过程中，水面位置基本不变。那么在时间恰好是、、、时，沉降速度为、、、、等的颗粒也恰好从水面处下沉到底，相应的这些颗粒也在整个高度中不复存在。如果以（）、、、、等分别代表在取样口的水样中所残余的悬浮物浓度百分数，这样就可以做出一条P-v曲线。从这条曲线可以得出，当颗粒沉降速度为时，整个水深中去除悬浮物的百分数为P=100-+1/*。2、絮凝沉淀颗粒在沉淀过程中由于絮凝作用而不断结成新的、粒度较大、沉淀较快的颗粒，从而原始的颗粒不复存在。1）实验方法建立与实际沉淀池高度一致的沉淀实验管，从顶部到底部以相同间隔取若干取样口。实验开始杂质在水中的分布是均匀的，接着在每一个取样时间，沿着水深h在各个取样口取水样，先求出个点的悬浮物去除百分数来，由这些去除百分数与相应的沉淀时间的作图通过内插法画出、、、、等去除百分数的等值曲线来，如下图所示。当取沉淀时间为时，去除悬浮物的百分数可以表示为——代表下沉速度为以及速度大于它的颗粒被去除的累积百分数线。3、浓悬浮液的沉淀实验浓度大于某值的高浓度水，不论其颗粒性质如何，颗粒的下沉均表现为浑液面的整体下沉，颗粒间达到相互位置保持不变，颗粒的下沉速度即为浑度面等速下沉速度。该速度与原水浓度有关，而与沉降深度无关。但沉降有效水深影响压缩区压实程度。以深度高度为纵轴，以沉淀时间为横轴，所绘得的H~t曲线称为成层沉淀曲线，取H~t的直线段。求斜率，可得沉降速度u。具体操作步骤如下：1）取实验水样搅拌均匀，放入沉淀筒，开始记时。2）仔细观察，记录浑液面出现的时间，浑液面沉淀初期，开始头10分钟，以1分钟为间隔，以后以5分钟为间隔，记录浑液面的高度，直至沉降结束。根据所得的数据就可绘制下图所示的曲线。