第三章 凝聚与絮凝PDF打印.pdfVIP

一 寸 光 阴 不 可 轻 第三章 凝聚与絮凝 名词解释 1. 凝聚：胶体脱稳并生成微小絮凝体的过程； 2. 絮凝：脱稳的胶体或微小悬浮物聚结成大的絮凝体的过程； 3. 混凝：凝聚和絮凝的总称，分别解释。 4. 势垒： 5. 聚沉值：在指定情形下使一定量的胶体颗粒聚沉所需的电解质的最低浓度。 6. 临界电位：将 ξ 电位降至某一数值使胶体颗粒总势能曲线上的势垒处E=0 ， 胶体颗粒即可产生凝聚作用，此时的ξ 电位称为临界电位。 7. 盐基度：B=[OH]/3[Al]=n/6 其比值表示水解和聚合反应的程度。 8. Stern 层：在与胶体表面附近一、两个分子厚的区域内，反离子由于受到胶体 表面电荷强烈的静电引力而与胶体紧密吸附在一起，这一固定吸附层为stern 层。 考点总结 ⚫ 胶体 1. 定义：尺寸在1nm-1μm 之间颗粒，包括浊质，天然有色成分，病毒，细菌类， 藻类。 2. 去除原因：使水产生浑浊的原因；水中细菌、病毒、污染物的载体；为专项 杂质去除的前驱工艺，减轻后部负荷。 3. 胶体带电原因：1）同晶置换，胶体颗粒结晶中的晶格取代使胶体表面产生电 荷；2 ）电离，胶体颗粒表面某些化学基团在水中电离使胶体带点；3 ）胶体 颗粒表面与水作用后溶解并电解使胶体带点；4 ）胶体颗粒对水中某些离子的 吸附使胶体带电。 4. 胶体双电层结构：受静电引力、热运动扩散、溶剂化力的共同作用。 胶核电位形成离子 束缚反粒子 自由反粒子 吸附层 扩散层 1 一 寸 光 阴 不 可 轻 5. Stern 模型 电位：双电层内层与外层之间的电位差； 电位：又称Stern 电位，为stern 平面相对溶液内部的电位差； ξ 电位：胶粒在滑动面上相对溶液内部的电位差。该电位为胶体体系稳定性 的指示，其绝对值越大，胶体越稳定，越难处理。 6. 胶体稳定的原因 1. 动力稳定性：胶体尺寸较小，布朗运动可以客服重力，使胶体稳定； 2. 带电稳定性：两个带相同电荷的胶体颗粒存在静电斥力； 3. 溶剂化稳定性：胶体颗粒周围有一层水分子规律定向排列的水化层，胶体靠 近时，水化层中水分子被挤压变形产生反弹力； 7. 胶体混凝机理 1) 压缩双电层作用：高价态离子替换低价态离子使双电层变薄； 2) 吸附— 电中和作用：胶体颗粒表面吸附异号离子、异号胶体颗粒或带 异号电荷的高分子，从而中和了胶体颗粒本身所带部分电荷，减少了胶 体颗粒间的静电斥力，使胶体更易于聚沉。 3) 吸附—架桥作用：高分子物质与胶粒也产生吸附作用，起胶粒与胶粒 之间的桥梁作用。 4) 网捕—卷扫作用：当铝（铁）盐混凝剂投量很大而形成大量氢氧化物沉 淀时，会像多孔的网一样，将水中的胶体颗粒和悬浮浊质捕获、卷扫下 来，称网捕或卷扫作用。 （都不可过量投加，吸附电中和会导致带异号电荷再次稳定，高分子絮凝剂会产 生类似水化膜的高分子层产生反弹力） PAC 主要利用水解缩合过程中产生的高价多核配合物的压缩双电层作用和 吸附电中和作用。 8. 絮凝影响因素 影响水混凝的主要因素有：水温、pH 值、碱度、水中浊质颗粒浓度、水 中有机污染物、混凝剂种类与投加量、混凝剂投加方式、水利条件。 水温：影响混凝剂水解效果，水的黏度，水的布朗运动。对于低温水处 理，可以采用助凝剂，回流泥渣或采用接触过滤的形式。 pH 值：影响混凝剂的水解效果，对高分子絮凝剂影响相对较小。 2 一 寸 光 阴 不 可 轻 碱度：起到缓冲作用，保证絮凝状态的最优酸碱度，并保证管网水质。 水中浊质颗粒浓度：浊质颗粒浓度