第16章-物理化学处理(混凝)

第十六章污水的化学与物理化学处理第一节第一节化学混凝法化学混凝法第二节第二节过滤法过滤法第三节第三节吸附法吸附法第四节第四节离子交换法离子交换法污水的化学处理是利用化学反应的作用以去除污水的化学处理是利用化学反应的作用以去除水中的杂质。水中的杂质。处理对象主要是污水中无机的或有机的处理对象主要是污水中无机的或有机的(难于生难于生物降解的物降解的)溶解物质或胶体物质。溶解物质或胶体物质。常用的化学处理方法有化学混凝、中和法、化常用的化学处理方法有化学混凝、中和法、化学沉淀法和氧化还原法。物理化学法有吸附法、离学沉淀法和氧化还原法。物理化学法有吸附法、离子交换法、萃取法和膜析法等。子交换法、萃取法和膜析法等。第一节化学混凝法混凝：水中胶体粒子以及微小悬浮物的聚集过程称为混凝，是凝聚和絮凝的总称。凝聚coagulationcoagulation：胶体失去稳定性的过程称为凝聚。絮凝flocculationflocculation：脱稳胶体相互聚集称为絮凝。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。一、混凝机理（一）（一）水中胶体的稳定性水中胶体的稳定性胶体稳定性：是指胶体粒子在水中长期保持分散悬胶体稳定性：是指胶体粒子在水中长期保持分散悬浮状态的特性。浮状态的特性。胶体稳定性分“动力学稳定性”和“聚集稳定”两胶体稳定性分“动力学稳定性”和“聚集稳定”两种。种。动力学稳定性：无规则的布朗运动强，对抗重力影动力学稳定性：无规则的布朗运动强，对抗重力影响的能力强。响的能力强。聚集稳定性包括：①胶体带电相斥（憎水性胶体）；聚集稳定性包括：①胶体带电相斥（憎水性胶体）；②水化膜的阻碍（亲水性胶体）②水化膜的阻碍（亲水性胶体）在动力学稳定性和聚集稳定两者之中，聚集稳定在动力学稳定性和聚集稳定两者之中，聚集稳定性对胶体稳定性的影响起关键作用。性对胶体稳定性的影响起关键作用。1.胶体颗粒的双电层结构胶核（胶体分子聚合而成的胶体微粒）胶核（胶体分子聚合而成的胶体微粒），表面吸附，表面吸附了某种离子（电位形成离子）而带电，由于静电引了某种离子（电位形成离子）而带电，由于静电引力，势必吸引溶液中异号离子到微粒周围（反离力，势必吸引溶液中异号离子到微粒周围（反离子），这些反离子同时受到静电引力和热运动扩散子），这些反离子同时受到静电引力和热运动扩散力。力。吸附层吸附层Sternlayer（随胶核一起运动）（随胶核一起运动）――靠近胶靠近胶核表面处，异号离子浓度大，结合紧密核表面处，异号离子浓度大，结合紧密扩散层扩散层Diffuselayer（大部分运动时被甩掉，甩掉（大部分运动时被甩掉，甩掉后剩下的面，叫滑动面）后剩下的面，叫滑动面）――离胶核远，反离子浓离胶核远，反离子浓度小，结合松散。度小，结合松散。胶核滑动面ⅠⅡ图4-1胶体双电层结构示意のζδd1