工業(yè)廢水處理混凝教學(xué)課件

口基本概念處理對象:水中細(xì)小懸浮物和膠體物質(zhì)。水中的膠體與微小懸浮物等,在加入一定的藥劑后,會失去穩(wěn)定性而聚結(jié)成大顆粒得以去除。根據(jù)沉淀理論中stocks公式,沉速與顆粒的相對密度、粒徑平方成正比。因此,微小粒子沉速很小,在有限肘間內(nèi)沉淀不下來水分散系按照水中分散物相對粒徑的大小,可分為三種:粒分散糸(濁液)處貍方油:重力沉淀、過濾相對粒徑>100nm。膠體分散糸/膠體嵱液處理方油;混凝相對粒徑1~100nm;■合103~109個原子的線性分子,而不管其絕對尺寸。如1~30萬的蛋白質(zhì)、500萬的聚丙烯酰胺(20gm)。分子離子分散糸:真熔液,<1nm處理方油:吸附1混凝機(jī)理1.1基本概念混凝:水中膠體粒子以及微小懸浮物的聚集過程稱為混凝,是凝聚和絮凝的總稱。凝聚:膠體失去穩(wěn)定性的過程稱為凝聚。絮凝:脫穩(wěn)膠體相互聚集稱為絮凝。混凝過程涉及:①水中膠體的性質(zhì);②混凝劑在水中的水解;③膠體與混凝劑的相互作用。1.2水中膠體的穩(wěn)定性口水中的膠體可分為西種■親水膠體:膠體與水存在親和性,如蛋白質(zhì)(可吸附6%的水)、淀粉(可吸附8%或更多的水)、膠質(zhì)憎水膠體:主要是水中的無機(jī)物,如粘土等。上述劃分屬極端劃分,還有一些介于兩者之間。□膠體穩(wěn)定性:是指膠體粒子在水中長期保持分散懸浮狀態(tài)的特性。動力學(xué)穩(wěn)定性:指布朗運(yùn)動對抗重力影響的能力?！隽Ｗ釉叫　o規(guī)則的布朗運(yùn)動強(qiáng),對抗重力影響的能力強(qiáng)。■聚集穩(wěn)定性:指膠粒之間不能旬發(fā)地相互聚集的特性?！觫倌z體帶電相斥(憎水性膠體,雙電層);②水化膜的阻礙(親水性膠體,穩(wěn)定性高)。聚集穩(wěn)定性的影響最關(guān)鍵■膠體顆粒表面電荷破壞或水化膜消除→聚集穩(wěn)定破壞→產(chǎn)生大顆?！鷦恿W(xué)穩(wěn)定性隨之破壞。電位離子滑動面膠團(tuán)邊界反離子爻附層擴(kuò)散層膠粒由于上述的膠體帶電現(xiàn)象,帶相同電荷的膠粒產(chǎn)生靜電斥力,而且位越高,膠粒間的靜電斥力越大水中膠體所受中作不規(guī)則的運(yùn)動,即“布朗運(yùn)動》交并受水分子熱運(yùn)動的撞擊,使微粒在的影響膠粒之間還存在著相互引力——范徳華引力,使顆粒具有聚集趨向膠體間的相互斥力不僅與ξ電位有關(guān),還與膠粒的間距有關(guān),距離越近,斥力越大。而布朗運(yùn)動的動能不足以將兩顆膠粒推進(jìn)到使范徳華引力發(fā)揮作用的距離。因此,膠體微粒不能相互聚結(jié)而長期保持穩(wěn)定的分散狀態(tài)。1.3混凝機(jī)理令對混凝機(jī)理的研究大多從研究鋁鹽或鐵鹽的混凝現(xiàn)象開始。硫酸鋁在水中的化學(xué)反應(yīng)硫酸鋁Al2(SO4318H2oO溶于水后,離解出AP,并結(jié)合有6個配位水分子,成為水合鋁離子[A(H2O)F+。但接著會發(fā)生水解、配合、縮聚等反應(yīng),形成不同的產(chǎn)物物包括四類:未水解的水合鋁離子、單核羥基絡(luò)合物、多核羥基絡(luò)合物、氫氧化鋁沉淀等。水合鋁離子水解,形成帶單羥基單核絡(luò)合物[AICH,061+H,O+(Al(OH(2O5]++H,O帶單羥基的單核絡(luò)合物又進(jìn)一步水解LA|OIHOP+HO4[AOA4HO)J+HOAOHD2HO)+HO>AlOHH2O2l+HO上述反應(yīng)中,降低水中H或H3O+)濃度或提高pH,使反應(yīng)趨向右方,水合羥基絡(luò)合物的電荷逐漸降低,最終生成中性氫氧化鋁難溶沉淀物。當(dāng)pH<4時,水解受到抑制,水中存在的主要是AH2O)3。pH<3時,水解量很少。pH=4~5時,水中有[AOH(H2O)sAIOH)2(H2O)4及少量[Al(OH)3(H2O)3lpH=7-8時,水中主要是[AO3(H2O)3沉淀物