水质工程学3.pdf

水质工程学－1 水质工程学－1 water quality engineering water quality engineering 高景峰副教授 Gao Jingfeng Gao Jingfeng No. 1 第3章凝聚和絮凝 3.1胶体的稳定性和胶体结构 3.2混凝原理 3.3混凝剂 3.4混凝动力学 3.5混凝过程 3.6混凝设施 3.7混凝试验 No. 2 对象：水和废水中常常不能用自然沉降法除 去的悬浮微粒和胶体污染物。 办法： 1、首先投加化学药剂来破坏胶体和悬浮微粒 在水中形成的稳定分散系，使其聚集为具有 明显沉降性能的絮凝体， 2 、再用重力沉降法予以分离。 No. 3 ※混凝的定义： ※混凝的定义： 包括凝聚和絮凝两个步骤，凝聚是指使 胶体脱稳并聚集为微絮粒的过程，而絮 凝则指微絮粒通过吸附、卷带和桥连而 成长为更大的絮体的过程。 No. 4 水处理中主要杂质： 粘土（50nm-4 μm ） 细菌（0.2μm-80μm ） 病毒（10nm-300nm） 蛋白质（1nm-50nm）、腐殖酸 No. 5 混凝的历史沿革 1637年我国开始使用明矾净水 1884年西方才开始使用 No. 6 3.1 胶体的稳定性和胶体结构 A:胶体的稳定性 B:胶体的双电层结构 C:DLVO理论 No. 7 A:胶体的稳定性 （1）胶体在水中作布朗运动 在水分子热运动的撞击下作不规则运动，即布朗运 动。这是胶体在水中保持稳定的因素之一。 （2 ）运动中的胶体带电荷 电泳现象可以说明胶体微粒是带电的。 带正电的微粒：氢氧化铁、氢氧化铝等； 带负电的微粒：碱性条件下的氢氧化铝和蛋白质等。 同种胶体微粒带同号电荷，静电斥力相互作用，不 易凝聚 No. 8 粘土胶体一般带负电。 原因如下： 粘土微粒是硅酸盐类的晶体颗粒，它优先选 择吸附与其相近似的分子，如水中的硅酸分 子，后者是弱酸分子，部分解离，将H＋释放 到水中，所以粘土微粒作为一个整体，带负 电。 No. 9 B:胶体的双电层结构 下图是胶体结构示意图。 电位离子层：在粒子的中心是胶核，它由数 百乃至数千个分散相固体物质分子组成，在 胶核表面,吸附了一层带同号电荷的离子。 反离子层：为维持胶体离子的电中性。在电 位离子层外吸附了电量与电位离子层总电量 相同，而电性相反的离子。