第二章-水浊度的去除(混凝理论)(第一讲)

第二章第二章水中浊度的去除水中浊度的去除（混凝理论）（混凝理论）1.混凝去除的对象2.胶体的性质3.水的混凝机理与过程4.混凝剂与助凝剂5.混凝动力学6.混凝影响因素7.混凝设备8.混凝的应用2.1混凝去除的对象混凝去除的对象水中含有悬浮颗粒和胶体物质水中含有悬浮颗粒和胶体物质,这些物质一般很这些物质一般很难通过自然沉降去除难通过自然沉降去除.方法方法:1.首先投加化学药剂来破坏胶体和悬浮颗粒在首先投加化学药剂来破坏胶体和悬浮颗粒在水中的稳定性水中的稳定性,使其聚集成可以自然沉降的絮凝体使其聚集成可以自然沉降的絮凝体;2.再用重力沉降法予以分离再用重力沉降法予以分离.2.1.1基本概念基本概念混凝：包括凝聚和絮凝两个步骤，是水中胶体粒混凝：包括凝聚和絮凝两个步骤，是水中胶体粒子以及微小悬浮物的聚集过程称为混凝，子以及微小悬浮物的聚集过程称为混凝，凝聚：凝聚：是胶体失去稳定性并聚集为微絮粒的过程；是胶体失去稳定性并聚集为微絮粒的过程；絮凝：絮凝：是微絮粒通过吸附、卷带和桥连而长成更是微絮粒通过吸附、卷带和桥连而长成更大的絮体的过程；大的絮体的过程；混凝过程涉及：①水中胶体的性质；②混凝剂在混凝过程涉及：①水中胶体的性质；②混凝剂在水中的水解；③胶体与混凝剂的相互作用。水中的水解；③胶体与混凝剂的相互作用。颗粒尺寸：颗粒尺寸：﹥100m，自然沉降，过滤自然沉降，过滤颗粒尺寸：颗粒尺寸：1nm~100m，混凝混凝颗粒尺寸：颗粒尺寸：0.1~1nm，吸附吸附2.1混凝去除的对象混凝去除的对象混凝可去除的颗粒大小是混凝可去除的颗粒大小是胶体及部分细小的悬浮物胶体及部分细小的悬浮物，是一种，是一种化学方法。化学方法。范围在：范围在：1nm~0.1m（有时认为在（有时认为在1m）混凝目的：混凝目的：投加混凝剂使胶体脱稳，相互凝聚生长成大矾花。投加混凝剂使胶体脱稳，相互凝聚生长成大矾花。水处理中主要杂质：粘土（水处理中主要杂质：粘土（50nm-4m）细菌（细菌（0.2m-80m）病毒（病毒（10nm-300nm）蛋白质（蛋白质（1nm-50nm）、腐殖酸）、腐殖酸1637年我国开始使用明矾净水我国开始使用明矾净水1884年西方才开始使用西方才开始使用2.1混凝去除的对象混凝去除的对象⑴胶体的稳定性胶体的稳定性⑵胶体双电层结构胶体双电层结构⑶DLVO理论理论⑷胶体的凝聚胶体的凝聚2.2胶体的性质胶体的性质（1）动力学稳定性：）动力学稳定性：胶体在水中作布朗运动，在水分子在热运动的撞击下作不胶体在水中作布朗运动，在水分子在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。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）聚集稳定性：）聚集稳定性：运动中的胶体带电荷：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电泳现象可以说明胶体微粒是带电的；带正电的微粒：带正电的微粒：金属氢氧化物、金属氧化物的胶粒吸附阳离子，金属氢氧化物、金属氧化物的胶粒吸附阳离子，胶粒带正电，胶粒带正电，如氢氧化铁、氢氧化铝等；如氢氧化铁、氢氧化铝等；带负电的微粒：带负电的微粒：非金属氧化物、金属硫化物的胶粒吸引阴离子，非金属氧化物、金属硫化物的胶粒吸引阴离子，胶粒带负电胶粒带负电。同种胶体微粒带同号电荷，静电斥力相互作用，不易凝聚。同种胶体微粒带同号电荷，静电斥力相互作用，不易凝聚。粘土胶体一般带负电荷：粘土胶体一般带负电荷：因粘土微粒是硅酸盐类的晶体颗粒，它因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，如水中硅酸分子，后者是弱酸优先选择吸附与其相近似的分子，如水中硅酸分子，后者是弱酸分子，部分解离，将分子，部分解离，将H+释放到水中，所以粘土微粒作为一个整释放到水中，所以粘土微粒作为一个整体，带负电。体，带负电。2.2.1胶体的稳定性胶体的稳定性（3）胶体类型：）胶体类型：憎水胶体：吸附层中离子直接与胶核接触，水分子不直接接触胶核的胶体。亲水胶体：胶体微粒直接吸附水分子极性集团：-OH，-COOH，-NH2