污水的化學(xué)處理32混凝

1、一、一、混凝對(duì)象和用途混凝對(duì)象和用途二二、廢水中膠體顆粒的穩(wěn)定性及脫穩(wěn)機(jī)理廢水中膠體顆粒的穩(wěn)定性及脫穩(wěn)機(jī)理三、三、混凝劑與助凝劑混凝劑與助凝劑四、四、影響混凝的因素影響混凝的因素五、五、投藥方法及調(diào)制設(shè)備投藥方法及調(diào)制設(shè)備六、六、混合與反應(yīng)混合與反應(yīng)七、混凝方法的優(yōu)缺點(diǎn)七、混凝方法的優(yōu)缺點(diǎn)v混凝是通過(guò)向廢水中投加混凝是通過(guò)向廢水中投加混凝劑混凝劑(coagulant)，破壞膠體，破壞膠體的 穩(wěn) 定 性 ， 使的 穩(wěn) 定 性 ， 使 細(xì) 小 懸 浮 顆 粒 和 膠 體 微 粒細(xì) 小 懸 浮 顆 粒 和 膠 體 微 粒 聚 集聚 集(aggregation)成較粗大的顆粒而成較粗大的顆粒而沉降沉降

2、與水分離，使廢水與水分離，使廢水得到凈化。得到凈化。 各種廢水都是水和水中均勻分布的細(xì)小顆粒所組成的各種廢水都是水和水中均勻分布的細(xì)小顆粒所組成的分散體系，按顆粒的大小，分散體系可以分成三類：分散體系，按顆粒的大小，分散體系可以分成三類：v顆粒粒徑小于顆粒粒徑小于1nm的的真溶液真溶液；v顆粒粒徑為顆粒粒徑為1100nm的膠體溶液；的膠體溶液；v顆粒粒徑大于顆粒粒徑大于100nm的懸浮液。的懸浮液。 在通常情況下，膠體溶液和懸浮液采用混凝方法處理。在通常情況下，膠體溶液和懸浮液采用混凝方法處理。電位離子反離子膠團(tuán)邊界滑動(dòng)面膠核吸附層擴(kuò)散層膠粒電位電位1.膠體的雙電層結(jié)構(gòu)膠核膠核電位離子，束縛反

3、離子電位離子，束縛反離子 自由反離子自由反離子 Fe(OH)3m nH (nx)Cl x+ Cl 膠核膠核(nuclear)膠粒(colloidal particle)吸附層吸附層(固定層）固定層）stationary layer擴(kuò)散層擴(kuò)散層diffuse layer膠團(tuán)(colloidal micelle)2. 膠體穩(wěn)定性的原因：膠體穩(wěn)定性的原因：v粒徑小，粒徑小，一般直徑為一般直徑為10-910-7m；v布朗運(yùn)動(dòng)，布朗運(yùn)動(dòng)，顆粒在廢水中受水分子熱運(yùn)動(dòng)的顆粒在廢水中受水分子熱運(yùn)動(dòng)的碰撞而作無(wú)規(guī)則的布朗運(yùn)動(dòng)，布朗運(yùn)動(dòng)足以抵碰撞而作無(wú)規(guī)則的布朗運(yùn)動(dòng)，布朗運(yùn)動(dòng)足以抵抗重力影響，具有動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定性；抗

4、重力影響，具有動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定性；v帶電，帶電，同類膠體微粒帶有同性電荷。同類膠體微粒帶有同性電荷。v水化膜，水化膜，許多水分子被吸引在親水膠體微粒許多水分子被吸引在親水膠體微粒周圍，形成水化膜。周圍，形成水化膜。v膠粒間靜電斥力膠粒間靜電斥力，與，與電位成正比電位成正比v布朗運(yùn)動(dòng)，有靠動(dòng)能將膠粒推近到范德華布朗運(yùn)動(dòng)，有靠動(dòng)能將膠粒推近到范德華 力作用距離范圍的趨勢(shì)。力作用距離范圍的趨勢(shì)。v范德華力，與膠粒間距的范德華力，與膠粒間距的2次方成反比次方成反比決定了：決定了：膠粒能相互聚結(jié)，還是長(zhǎng)期保持穩(wěn)定的分散狀態(tài)膠粒能相互聚結(jié)，還是長(zhǎng)期保持穩(wěn)定的分散狀態(tài)v膠體顆粒保持分散的懸浮狀態(tài)的特性稱為膠體的膠

5、體顆粒保持分散的懸浮狀態(tài)的特性稱為膠體的穩(wěn)定性（穩(wěn)定性（stabilization)。v膠體因膠體因 電位降低或消除，從而失去穩(wěn)定性的過(guò)電位降低或消除，從而失去穩(wěn)定性的過(guò)程稱為程稱為脫穩(wěn)脫穩(wěn)(destabilization)。v混凝的機(jī)理：混凝可分為壓縮雙電層、吸附電中壓縮雙電層、吸附電中和、吸附架橋、沉淀物網(wǎng)捕和、吸附架橋、沉淀物網(wǎng)捕四種機(jī)理。v雙電層的厚度與溶液中的反離子的濃度有關(guān)。當(dāng)雙電層的厚度與溶液中的反離子的濃度有關(guān)。當(dāng)向溶液中投加電解質(zhì)，使溶液中離子濃度增高時(shí)，向溶液中投加電解質(zhì)，使溶液中離子濃度增高時(shí)，則擴(kuò)散層的厚度將減小。則擴(kuò)散層的厚度將減小。v該過(guò)程的實(shí)質(zhì)是加入的反離子與擴(kuò)散

6、層原有反離該過(guò)程的實(shí)質(zhì)是加入的反離子與擴(kuò)散層原有反離子之間的靜電斥力把原有部分反離子擠壓到吸附子之間的靜電斥力把原有部分反離子擠壓到吸附層中，從而使擴(kuò)散層厚度減小。層中，從而使擴(kuò)散層厚度減小。v由于擴(kuò)散層厚度的減小，膠粒得以迅速凝聚。由于擴(kuò)散層厚度的減小，膠粒得以迅速凝聚。v膠粒表面對(duì)膠粒表面對(duì)異號(hào)離子、異號(hào)膠粒、鏈狀離子異號(hào)離子、異號(hào)膠粒、鏈狀離子或或分分子帶異號(hào)電荷的部位子帶異號(hào)電荷的部位有強(qiáng)烈的吸附作用，由于這有強(qiáng)烈的吸附作用，由于這種吸附作用中和了電位離子所帶電荷，減少了靜種吸附作用中和了電位離子所帶電荷，減少了靜電斥力，降低了電斥力，降低了 電位，使膠體的脫穩(wěn)和凝聚易電位，使膠體的脫

7、穩(wěn)和凝聚易于發(fā)生。于發(fā)生。v吸附架橋作用主要是指鏈狀高分子聚合物在吸附架橋作用主要是指鏈狀高分子聚合物在靜電引力、范德華力和氫鍵力等作用下，通靜電引力、范德華力和氫鍵力等作用下，通過(guò)活性部位與膠粒和細(xì)微懸浮物等發(fā)生吸附過(guò)活性部位與膠粒和細(xì)微懸浮物等發(fā)生吸附橋連的過(guò)程。橋連的過(guò)程。v本機(jī)理能解釋當(dāng)廢水濁度很低時(shí)有些混凝劑本機(jī)理能解釋當(dāng)廢水濁度很低時(shí)有些混凝劑效果不好的現(xiàn)象。因?yàn)閺U水中膠粒少，當(dāng)聚效果不好的現(xiàn)象。因?yàn)閺U水中膠粒少，當(dāng)聚合物伸展部分一端吸附一個(gè)膠粒后，另一端合物伸展部分一端吸附一個(gè)膠粒后，另一端因粘連不著第二個(gè)膠粒，只能與原先的膠粒因粘連不著第二個(gè)膠粒，只能與原先的膠粒粘連，就不能起

8、架橋作用，從而達(dá)不到混凝粘連，就不能起架橋作用，從而達(dá)不到混凝的效果。的效果。 v當(dāng)鋁鹽或鐵鹽混凝劑投量很大而形成大量氫氧化物沉淀時(shí)，當(dāng)鋁鹽或鐵鹽混凝劑投量很大而形成大量氫氧化物沉淀時(shí)，可以網(wǎng)捕，卷掃水中膠粒以至產(chǎn)生沉淀分離，稱為卷掃或可以網(wǎng)捕，卷掃水中膠粒以至產(chǎn)生沉淀分離，稱為卷掃或網(wǎng)捕作用，這種作用基本上是一種機(jī)械作用，所需混凝劑網(wǎng)捕作用，這種作用基本上是一種機(jī)械作用，所需混凝劑量與原水雜質(zhì)含量呈反比。原水膠體雜質(zhì)含量少時(shí)，所需量與原水雜質(zhì)含量呈反比。原水膠體雜質(zhì)含量少時(shí)，所需混凝劑量多，反之亦然?；炷齽┝慷?，反之亦然。v以上介紹的混凝的四種機(jī)理，在水處理中往往可能是同時(shí)以上介紹的混凝的四

9、種機(jī)理，在水處理中往往可能是同時(shí)或交叉發(fā)揮作用的，只是在一定情況下以某種機(jī)理為主而或交叉發(fā)揮作用的，只是在一定情況下以某種機(jī)理為主而已已。凝聚、絮凝和混凝這三個(gè)詞常引起混淆。凝聚、絮凝和混凝這三個(gè)詞常引起混淆。v凝聚凝聚(coagulation)是指膠體被壓縮雙電層而脫是指膠體被壓縮雙電層而脫穩(wěn)的過(guò)程；穩(wěn)的過(guò)程；v絮凝絮凝(flocculation)則指膠體由于高分子聚合物則指膠體由于高分子聚合物的吸附架橋作用聚結(jié)成大粒絮體的過(guò)程；的吸附架橋作用聚結(jié)成大粒絮體的過(guò)程；v混凝混凝（coagulation - flocculation）則包括凝聚）則包括凝聚與絮凝兩種過(guò)程與絮凝兩種過(guò)程。v凝聚是瞬

10、時(shí)的，所需的時(shí)間是將化學(xué)藥劑擴(kuò)散凝聚是瞬時(shí)的，所需的時(shí)間是將化學(xué)藥劑擴(kuò)散到全部水中的時(shí)間。到全部水中的時(shí)間。v絮凝則與凝聚作用不同，它需要一定的時(shí)間讓絮凝則與凝聚作用不同，它需要一定的時(shí)間讓絮體長(zhǎng)大，但在一般情況下兩者難以截然分開(kāi)。絮體長(zhǎng)大，但在一般情況下兩者難以截然分開(kāi)。v混凝劑混凝劑(coagulant)：一般把能起凝聚與絮凝作一般把能起凝聚與絮凝作用的藥劑統(tǒng)稱為混凝劑。用的藥劑統(tǒng)稱為混凝劑。v助凝劑助凝劑(coagulant aids)：當(dāng)單用混凝劑不能?。寒?dāng)單用混凝劑不能取得良好效果時(shí)，可投加某類輔助藥劑以提高混得良好效果時(shí)，可投加某類輔助藥劑以提高混凝效果，這種輔助藥劑稱為助凝劑。凝

11、效果，這種輔助藥劑稱為助凝劑。v混凝效果好；混凝效果好；v對(duì)人類健康無(wú)害；對(duì)人類健康無(wú)害；v價(jià)廉易得；價(jià)廉易得；v使用方便。使用方便。v目前常用的混凝劑傳統(tǒng)上按化學(xué)組成可分為目前常用的混凝劑傳統(tǒng)上按化學(xué)組成可分為無(wú)機(jī)無(wú)機(jī)鹽類鹽類和和有機(jī)高分子類有機(jī)高分子類。常用混凝劑及其性能1）三氯化鐵）三氯化鐵(ferric chloride)v無(wú)水物、結(jié)晶水物和液體，其中常用的是無(wú)水物、結(jié)晶水物和液體，其中常用的是FeCl36H2O，極易溶于水。，極易溶于水。v優(yōu)點(diǎn)：形成的礬花沉降性好，處理低溫水或低優(yōu)點(diǎn)：形成的礬花沉降性好，處理低溫水或低濁度水效果比鋁鹽好，適宜的濁度水效果比鋁鹽好，適宜的pH值范圍較寬

12、；值范圍較寬；v缺點(diǎn)：處理后的水的色度比鋁鹽的高，腐蝕性缺點(diǎn)：處理后的水的色度比鋁鹽的高，腐蝕性大。大。vFeSO47H2O是半透明綠色晶體，易溶于水，是半透明綠色晶體，易溶于水，在水溫在水溫2O時(shí)溶解度為時(shí)溶解度為21。v硫酸亞鐵離解出的硫酸亞鐵離解出的Fe2只能生成最簡(jiǎn)單的單核只能生成最簡(jiǎn)單的單核絡(luò)合物，因此，不如三價(jià)鐵鹽混凝效果好。絡(luò)合物，因此，不如三價(jià)鐵鹽混凝效果好。v殘留在水中的殘留在水中的Fe2會(huì)使處理后的水帶色，會(huì)使處理后的水帶色，F(xiàn)e2與水中的某些有色物質(zhì)作用后，會(huì)生成顏色更與水中的某些有色物質(zhì)作用后，會(huì)生成顏色更深的溶解物。因此，使用硫酸亞鐵時(shí)應(yīng)將二價(jià)深的溶解物。因此，使用硫

13、酸亞鐵時(shí)應(yīng)將二價(jià)鐵先氧化為三價(jià)鐵，然后再起混凝作用。鐵先氧化為三價(jià)鐵，然后再起混凝作用。v工業(yè)產(chǎn)品有精制和粗制兩種。精制硫酸鋁是白色工業(yè)產(chǎn)品有精制和粗制兩種。精制硫酸鋁是白色結(jié)晶體。粗制硫酸鋁的結(jié)晶體。粗制硫酸鋁的Al203含量不少于含量不少于14.516.5，不溶雜質(zhì)含量不大于，不溶雜質(zhì)含量不大于2430。v優(yōu)點(diǎn)：價(jià)格較低，使用方便，混凝效果好。優(yōu)點(diǎn)：價(jià)格較低，使用方便，混凝效果好。v缺點(diǎn)：當(dāng)水溫低時(shí)硫酸鋁水解困難，形成的絮體缺點(diǎn)：當(dāng)水溫低時(shí)硫酸鋁水解困難，形成的絮體較松散。由于雜質(zhì)含量高，所以渣量大。較松散。由于雜質(zhì)含量高，所以渣量大。v聚合氯化鋁聚合氯化鋁是一種高分子混凝劑，簡(jiǎn)稱是一種高

14、分子混凝劑，簡(jiǎn)稱PAC(poly-aluminium chloride)其化學(xué)式可寫(xiě)為其化學(xué)式可寫(xiě)為Al2(OH)nCl6-nm，式中，式中n可取可取1到到5中間的任何整數(shù)，中間的任何整數(shù)，m為為 10的的整數(shù)。這個(gè)化學(xué)式實(shí)際是指整數(shù)。這個(gè)化學(xué)式實(shí)際是指 m個(gè)個(gè) Al2(OH)nCl6-n 單單體的聚合物。體的聚合物。v聚合氯化鋁中聚合氯化鋁中OH與與Al的比值對(duì)混凝效果有很大關(guān)的比值對(duì)混凝效果有很大關(guān)系，一般可用系，一般可用堿化度堿化度B表示：表示：B=0H100/3Al，例如例如n4時(shí)，堿化度時(shí)，堿化度B=4/（32）100=66.7。一般要求。一般要求B為為4060。(a)應(yīng)用范圍廣，對(duì)

15、各種廢水都可以獲得較好的混應(yīng)用范圍廣，對(duì)各種廢水都可以獲得較好的混凝效果。凝效果。(b)易快速形成大的礬花，沉降性能好，投藥量一易快速形成大的礬花，沉降性能好，投藥量一般比硫酸鋁低，過(guò)量投加時(shí)也不會(huì)象硫酸鋁那般比硫酸鋁低，過(guò)量投加時(shí)也不會(huì)象硫酸鋁那樣造成水渾濁。樣造成水渾濁。(c)適宜的適宜的pH值范圍較寬值范圍較寬(在在59之間之間)，且處理后，且處理后水的水的pH值和堿度下降較小。值和堿度下降較小。(d)水溫低時(shí)，仍可保持穩(wěn)定的混凝效果。水溫低時(shí)，仍可保持穩(wěn)定的混凝效果。(e)其堿化度比其它鋁鹽、鐵鹽為高，因此藥液對(duì)其堿化度比其它鋁鹽、鐵鹽為高，因此藥液對(duì)設(shè)備的侵蝕作用小。設(shè)備的侵蝕作用小

16、。v活化硅酸實(shí)質(zhì)上是硅酸鈉在加酸條件下水解聚活化硅酸實(shí)質(zhì)上是硅酸鈉在加酸條件下水解聚合反應(yīng)進(jìn)行到一定程度的中間產(chǎn)物。合反應(yīng)進(jìn)行到一定程度的中間產(chǎn)物。v對(duì)膠體的混凝是通過(guò)吸附架橋使粒子粘連而完對(duì)膠體的混凝是通過(guò)吸附架橋使粒子粘連而完成的。成的。v優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：絮凝體形成快且粗大、密實(shí)，在低水溫、絮凝體形成快且粗大、密實(shí)，在低水溫、低堿度條件下也能良好絮凝，適用低堿度條件下也能良好絮凝，適用pH值范圍寬。值范圍寬。與其它的混凝劑配合使用，特別是與鋁鹽和鐵與其它的混凝劑配合使用，特別是與鋁鹽和鐵鹽混合使用，可縮短沉降時(shí)間，節(jié)省混凝劑用鹽混合使用，可縮短沉降時(shí)間，節(jié)省混凝劑用量。量。v化學(xué)式為化學(xué)式為F

17、e2(OH)n(SO4)3-n/2mv優(yōu)點(diǎn)：投加劑量小，絮體生成快，對(duì)水質(zhì)的優(yōu)點(diǎn)：投加劑量小，絮體生成快，對(duì)水質(zhì)的適應(yīng)范圍廣以及水解時(shí)消耗水中堿度少。適應(yīng)范圍廣以及水解時(shí)消耗水中堿度少。v它與聚合鋁鹽都是具有一定堿化度的無(wú)機(jī)高它與聚合鋁鹽都是具有一定堿化度的無(wú)機(jī)高分子聚合物，且作用機(jī)理也頗為相似分子聚合物，且作用機(jī)理也頗為相似。返回v分類：高分子混凝劑分為天然和人工兩種，其中分類：高分子混凝劑分為天然和人工兩種，其中天然高分子混凝劑的應(yīng)用遠(yuǎn)不如人工的廣泛，主天然高分子混凝劑的應(yīng)用遠(yuǎn)不如人工的廣泛，主要原因是電荷密度小，分子量較低，且容易發(fā)生要原因是電荷密度小，分子量較低，且容易發(fā)生降解而失去活

18、性。降解而失去活性。v根據(jù)高分子聚合物所帶基團(tuán)能否離解及離解后所根據(jù)高分子聚合物所帶基團(tuán)能否離解及離解后所帶離子的電性，有機(jī)高分子混凝劑可分為帶離子的電性，有機(jī)高分子混凝劑可分為陰離子陰離子型型(anionic)(anionic)、陽(yáng)離子型陽(yáng)離子型(cationic)(cationic)和和非離子型非離子型(nonionic)(nonionic)v特點(diǎn)：高分子混凝劑一般為鏈狀結(jié)構(gòu)，各單體特點(diǎn)：高分子混凝劑一般為鏈狀結(jié)構(gòu)，各單體間以共價(jià)鍵結(jié)合。間以共價(jià)鍵結(jié)合。v單體的總數(shù)稱為單體的總數(shù)稱為聚合度聚合度，高分子混凝劑的聚合，高分子混凝劑的聚合度約從度約從10005000，甚至更高。高分子混凝劑，甚

19、至更高。高分子混凝劑溶于水中，將生成大量的線形高分子溶于水中，將生成大量的線形高分子。作用機(jī)理：作用機(jī)理：（a）由于氫鍵結(jié)合、靜電結(jié)合、范德華力等作）由于氫鍵結(jié)合、靜電結(jié)合、范德華力等作用對(duì)膠粒的吸附結(jié)合；用對(duì)膠粒的吸附結(jié)合；（b）線型高分子在溶液中的吸附架橋作用。）線型高分子在溶液中的吸附架橋作用。在一般情況下，不論混凝劑為何種離子型，在一般情況下，不論混凝劑為何種離子型，對(duì)不同電性的膠體和細(xì)微懸浮物都是有效的。對(duì)不同電性的膠體和細(xì)微懸浮物都是有效的。但如為離子型，且電性與膠粒電性相反，就但如為離子型，且電性與膠粒電性相反，就能起降低電位和吸附架橋雙重作用，可明顯能起降低電位和吸附架橋雙重作

20、用，可明顯提高絮凝效果。提高絮凝效果。v分子式：分子式：示意示意v產(chǎn)量占高分子混凝劑總產(chǎn)量的產(chǎn)量占高分子混凝劑總產(chǎn)量的80，v按性狀，聚丙烯酰胺產(chǎn)品有膠狀按性狀，聚丙烯酰胺產(chǎn)品有膠狀(含量含量510)、片狀、片狀 (含量含量2030)和粉狀和粉狀(含量含量9095)三種。其聚合度可達(dá)三種。其聚合度可達(dá)21049104。相應(yīng)的相對(duì)分子質(zhì)量高達(dá)相應(yīng)的相對(duì)分子質(zhì)量高達(dá)1.51066.0106。v聚丙烯酰胺也常作為助凝劑與其他混凝劑一起聚丙烯酰胺也常作為助凝劑與其他混凝劑一起使用，可產(chǎn)生較好的混凝效果。聚丙烯酰胺的使用，可產(chǎn)生較好的混凝效果。聚丙烯酰胺的投加次序與廢水水質(zhì)有關(guān)投加次序與廢水水質(zhì)有關(guān)。C

21、H2CH CONH2 n其中其中 n 稱為聚合度稱為聚合度v當(dāng)廢水濁度低時(shí)，宜先投加其他混凝劑，再投加當(dāng)廢水濁度低時(shí)，宜先投加其他混凝劑，再投加聚丙烯酰胺，使膠體顆粒先脫穩(wěn)到一定程度，為聚丙烯酰胺，使膠體顆粒先脫穩(wěn)到一定程度，為聚丙烯酰胺的絮凝作用創(chuàng)造有利條件；聚丙烯酰胺的絮凝作用創(chuàng)造有利條件；v當(dāng)廢水濁度高時(shí)，應(yīng)先投加聚丙烯酰胺，再投加當(dāng)廢水濁度高時(shí)，應(yīng)先投加聚丙烯酰胺，再投加其它混凝劑，以讓聚丙烯酰胺先在高濁度水中充其它混凝劑，以讓聚丙烯酰胺先在高濁度水中充分發(fā)揮作用，吸附部分膠粒，使?jié)岫认陆担溆喾职l(fā)揮作用，吸附部分膠粒，使?jié)岫认陆担溆嗄z粒由其它混凝劑脫穩(wěn)，再由聚丙烯酰胺吸附，膠粒由其

22、它混凝劑脫穩(wěn)，再由聚丙烯酰胺吸附，這樣可以降低其它絮凝劑的用量。這樣可以降低其它絮凝劑的用量。v也稱第三代絮凝劑，首先在日本研制開(kāi)發(fā)成功。也稱第三代絮凝劑，首先在日本研制開(kāi)發(fā)成功。是通過(guò)微生物發(fā)酵抽取，精制而成的一種高效水是通過(guò)微生物發(fā)酵抽取，精制而成的一種高效水處理藥劑。與普通混凝劑相比，具有更強(qiáng)的凝聚處理藥劑。與普通混凝劑相比，具有更強(qiáng)的凝聚性能，可使一些難降解的高濃度廢水得到混凝，性能，可使一些難降解的高濃度廢水得到混凝，另外它易于固液分離，形成沉淀物少，易被微生另外它易于固液分離，形成沉淀物少，易被微生物降解，無(wú)毒無(wú)害，無(wú)二次污染，使用范圍廣，物降解，無(wú)毒無(wú)害，無(wú)二次污染，使用范圍廣，

23、具有除濁脫色功能。具有除濁脫色功能。（1）pH調(diào)整劑調(diào)整劑v常用的常用的pH調(diào)整劑包括石灰、硫酸、氫氧化鈉、碳酸調(diào)整劑包括石灰、硫酸、氫氧化鈉、碳酸鈉等。鈉等。（2）絮體結(jié)構(gòu)改良劑）絮體結(jié)構(gòu)改良劑v如活性硅酸、骨膠、聚丙烯酰氨和粘土等。如活性硅酸、骨膠、聚丙烯酰氨和粘土等。（3）氧化劑）氧化劑v可投加氯氣、次氯酸鈉、臭氧等氧化劑來(lái)破壞有機(jī)可投加氯氣、次氯酸鈉、臭氧等氧化劑來(lái)破壞有機(jī)物，以提高混凝效果。物，以提高混凝效果。1.廢水水質(zhì)的影響廢水水質(zhì)的影響（1）濁度）濁度(turbidity)v濁度過(guò)高或過(guò)低都不利于混凝，濁度不同，濁度過(guò)高或過(guò)低都不利于混凝，濁度不同，所需的混凝劑用量也不同。所需

24、的混凝劑用量也不同。（2）pH值值v在混凝過(guò)程中，都有一個(gè)相對(duì)最佳在混凝過(guò)程中，都有一個(gè)相對(duì)最佳pH值存在，值存在，使混凝反應(yīng)速度最快，絮體溶解度最小使混凝反應(yīng)速度最快，絮體溶解度最小。不不同混凝劑最佳同混凝劑最佳pH值要通過(guò)試驗(yàn)確定。值要通過(guò)試驗(yàn)確定。（3）水溫）水溫(temperature)v水溫會(huì)影響無(wú)機(jī)鹽類的水解，水溫低，水解反水溫會(huì)影響無(wú)機(jī)鹽類的水解，水溫低，水解反應(yīng)慢。另外水溫低，水的粘度增大，布朗運(yùn)動(dòng)應(yīng)慢。另外水溫低，水的粘度增大，布朗運(yùn)動(dòng)減弱，混凝效果下降。減弱，混凝效果下降。（4）共存雜質(zhì)）共存雜質(zhì)(impurities)v有些雜質(zhì)的存在能促進(jìn)混凝過(guò)程。而有些物質(zhì)有些雜質(zhì)的存

25、在能促進(jìn)混凝過(guò)程。而有些物質(zhì)則不利于混凝的進(jìn)行。則不利于混凝的進(jìn)行。（1）混凝劑種類）混凝劑種類(kinds of coagulants)v混凝劑的選擇主要取決于膠體和細(xì)微懸浮物的混凝劑的選擇主要取決于膠體和細(xì)微懸浮物的性質(zhì)、濃度。性質(zhì)、濃度。v如水中污染物主要呈膠體狀態(tài)，且如水中污染物主要呈膠體狀態(tài)，且 電位較高，電位較高，則應(yīng)先投加無(wú)機(jī)混凝劑使其脫穩(wěn)凝聚，如絮體則應(yīng)先投加無(wú)機(jī)混凝劑使其脫穩(wěn)凝聚，如絮體細(xì)小，還需投加高分子混凝劑或配合使用活性細(xì)小，還需投加高分子混凝劑或配合使用活性硅酸等助凝劑。硅酸等助凝劑。v很多情況下，將無(wú)機(jī)混凝劑與高分子混凝劑并很多情況下，將無(wú)機(jī)混凝劑與高分子混凝劑并用

26、，可明顯提高混凝效果，擴(kuò)大應(yīng)用范圍。用，可明顯提高混凝效果，擴(kuò)大應(yīng)用范圍。（2）混凝劑投加量）混凝劑投加量(dosage)v投加量除與水中微粒種類、性質(zhì)、濃度有關(guān)外，還投加量除與水中微粒種類、性質(zhì)、濃度有關(guān)外，還與混凝劑品種、投加方式及介質(zhì)條件有關(guān)。與混凝劑品種、投加方式及介質(zhì)條件有關(guān)。v對(duì)任何廢水的混凝處理，都存在最佳混凝劑和最佳對(duì)任何廢水的混凝處理，都存在最佳混凝劑和最佳投藥量的問(wèn)題，應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)確定投藥量的問(wèn)題，應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)確定。（3）混凝劑投加順序）混凝劑投加順序(sequence)v當(dāng)使用多種混凝劑時(shí)，其最佳投加順序可通過(guò)試驗(yàn)當(dāng)使用多種混凝劑時(shí)，其最佳投加順序可通過(guò)試驗(yàn)來(lái)確定。一般而言，

27、當(dāng)無(wú)機(jī)混凝劑與有機(jī)混凝劑并來(lái)確定。一般而言，當(dāng)無(wú)機(jī)混凝劑與有機(jī)混凝劑并用時(shí)，先投加無(wú)機(jī)混凝劑，再投加有機(jī)混凝劑。用時(shí)，先投加無(wú)機(jī)混凝劑，再投加有機(jī)混凝劑。v但當(dāng)處理的膠粒在但當(dāng)處理的膠粒在50 m以上時(shí)，常先投加有機(jī)混以上時(shí)，常先投加有機(jī)混凝劑吸附架橋，再加無(wú)機(jī)混凝劑壓縮擴(kuò)散層而使膠凝劑吸附架橋，再加無(wú)機(jī)混凝劑壓縮擴(kuò)散層而使膠體脫穩(wěn)。體脫穩(wěn)。v水力條件對(duì)混凝效果有重要影響。水力條件對(duì)混凝效果有重要影響。v兩個(gè)主要的控制指標(biāo)是兩個(gè)主要的控制指標(biāo)是攪拌強(qiáng)度攪拌強(qiáng)度和和攪拌時(shí)間攪拌時(shí)間。v混合階段：混合階段：要求混凝劑與廢水迅速均勻混合，為要求混凝劑與廢水迅速均勻混合，為此要求速度梯度此要求速度梯度

28、G在在5001000s1，攪拌時(shí)間，攪拌時(shí)間t應(yīng)在應(yīng)在1030s，最多不超過(guò)，最多不超過(guò)2分鐘。分鐘。v反應(yīng)階段：反應(yīng)階段：既要?jiǎng)?chuàng)造足夠的碰撞機(jī)會(huì)和良好的吸既要?jiǎng)?chuàng)造足夠的碰撞機(jī)會(huì)和良好的吸附條件讓絮體有足夠的成長(zhǎng)機(jī)會(huì)，又要防止生成附條件讓絮體有足夠的成長(zhǎng)機(jī)會(huì)，又要防止生成的小絮體被打碎，因此攪拌強(qiáng)度要逐漸減小，而的小絮體被打碎，因此攪拌強(qiáng)度要逐漸減小，而反應(yīng)時(shí)間要長(zhǎng)，相應(yīng)反應(yīng)時(shí)間要長(zhǎng)，相應(yīng)G和和t值分別應(yīng)在值分別應(yīng)在2070s-1和和1530min。Gt值在值在104105之間之間速度梯度的含義：速度梯度的含義： 直徑分別為直徑分別為d1和和d2的兩個(gè)微粒，二者在豎直方向上的兩個(gè)微粒，二者在豎

29、直方向上 的的中心距為中心距為dy，且，且dy(d1十十d2)2。如果兩微粒所在的兩相。如果兩微粒所在的兩相鄰水層之間有速度差鄰水層之間有速度差du，且，且du0，那末兩水層在垂直水，那末兩水層在垂直水流方向上單位長(zhǎng)度的相對(duì)速度變化率流方向上單位長(zhǎng)度的相對(duì)速度變化率dudy就稱為二者就稱為二者的的平均速度梯度平均速度梯度，以，以G表示，單位為表示，單位為s-1。 速度梯度實(shí)質(zhì)上速度梯度實(shí)質(zhì)上反映了顆粒的碰撞機(jī)會(huì)反映了顆粒的碰撞機(jī)會(huì)。VPGgQhPh為總水頭損失其中：V為水體體積（通常為水池容積）或者：（P 為輸入水中的功率）fNPP102.0（NP為理論攪拌功率）校正系數(shù)混凝劑的配置和投加設(shè)備

30、：溶解池、溶液池、計(jì)量設(shè)備（轉(zhuǎn)子流量計(jì)，電磁流量計(jì)）、投加設(shè)備（泵前重力投加、水射器投加、計(jì)量泵投加）?；旌显O(shè)備：水泵混合、隔板混合、機(jī)械混合。反應(yīng)設(shè)備：隔板反應(yīng)池和機(jī)械攪拌池v投藥方法有投藥方法有干干(dry)投法投法和和濕濕(wetted)投法投法。v干投法是把經(jīng)過(guò)破碎易于溶解的藥劑直接投入廢干投法是把經(jīng)過(guò)破碎易于溶解的藥劑直接投入廢水中。水中。v干投法占地面積小，但對(duì)藥劑的粒度要求較嚴(yán)，干投法占地面積小，但對(duì)藥劑的粒度要求較嚴(yán)，投加量較難控制，對(duì)機(jī)械設(shè)備的要求較高，同時(shí)投加量較難控制，對(duì)機(jī)械設(shè)備的要求較高，同時(shí)勞動(dòng)條件也較差。目前應(yīng)用的較少。勞動(dòng)條件也較差。目前應(yīng)用的較少。v濕投法是將混

31、凝劑和助凝劑配成一定濃度的溶液，濕投法是將混凝劑和助凝劑配成一定濃度的溶液，然后按處理水量大小定量添加?；炷齽┑臐穹ㄍ度缓蟀刺幚硭看笮《刻砑??；炷齽┑臐穹ㄍ都影影ㄋ巹┑呐渲扑巹┑呐渲?、藥劑的計(jì)量藥劑的計(jì)量和和藥劑的投加藥劑的投加三三個(gè)過(guò)程個(gè)過(guò)程?；炷炷齽┑膭┑臋C(jī)械機(jī)械調(diào)制調(diào)制設(shè)備設(shè)備混凝混凝劑的劑的水力水力調(diào)制調(diào)制設(shè)備設(shè)備混凝劑的投加混凝劑的投加v混凝劑投加設(shè)備包括計(jì)量設(shè)備、藥液提升設(shè)備、投藥箱、必要的混凝劑投加設(shè)備包括計(jì)量設(shè)備、藥液提升設(shè)備、投藥箱、必要的水封箱以及注入設(shè)備等。水封箱以及注入設(shè)備等。 1.計(jì)量設(shè)備計(jì)量設(shè)備 計(jì)量設(shè)備有：轉(zhuǎn)子流量計(jì)；電磁流量計(jì)；苗嘴；計(jì)量泵等。計(jì)量設(shè)

32、備有：轉(zhuǎn)子流量計(jì)；電磁流量計(jì)；苗嘴；計(jì)量泵等。 2.投加方式投加方式 （1）泵前投加）泵前投加 ：安全可靠，一般適用取水泵房距水廠較近者，安全可靠，一般適用取水泵房距水廠較近者，圖中水封箱是為防止空氣進(jìn)入。圖中水封箱是為防止空氣進(jìn)入。 （2）高位溶液池重力投加：）高位溶液池重力投加：適用取水泵房距水廠較遠(yuǎn)者，安全可適用取水泵房距水廠較遠(yuǎn)者，安全可靠，但溶液池位置較高?？?，但溶液池位置較高。 （3）水射器投加：）水射器投加：設(shè)備簡(jiǎn)單，使用方便，溶液池高度不會(huì)受太大設(shè)備簡(jiǎn)單，使用方便，溶液池高度不會(huì)受太大限制，但效率低，易磨損。限制，但效率低，易磨損。 （4）計(jì)量泵投加：適合混凝劑自動(dòng)控制系統(tǒng)）計(jì)

33、量泵投加：適合混凝劑自動(dòng)控制系統(tǒng) 123456h578910泵前投加1-溶解池；2-提升泵；3-溶液池；4-恒位箱；5-浮球閥；6-投藥苗嘴；7-水封箱；8-吸水管；9-水泵；10-壓水管 325687高位水箱溶液重力投加1-溶解池；2-溶液池；3-提升泵；4-水封箱；5-浮球閥；6-流量計(jì)；7-調(diào)節(jié)閥；8-壓力水；14123645高壓水水射器投加1-溶液池；2-投藥箱；3-漏斗；4-水射器；5-壓水管；6-高壓水管 1-溶液池；2-計(jì)量泵；3-壓水管計(jì)量泵投加3216.2. 混合（混合（Mixing）v廢水與混凝劑和助凝劑進(jìn)行充分混合，是進(jìn)行廢水與混凝劑和助凝劑進(jìn)行充分混合，是進(jìn)行反應(yīng)和混凝沉淀的前提。反應(yīng)和混凝沉淀的前提。v對(duì)混合要求是速度快。一般有兩種混合型式：對(duì)混合要求是速度快。一般有兩種混合型式：v一種是借水泵的吸水管或壓水管混合。一種是借水泵的吸水管或壓水管混合。v另一種是在混合槽內(nèi)進(jìn)行混合。另一種是在混合槽內(nèi)進(jìn)行混合。v混合槽混合常用的有混合槽混合常用的有機(jī)械混合槽，分流隔板式機(jī)械混合槽，分流隔板式混合槽，多孔隔板式混合槽?；旌喜?，多孔隔板式混合槽。v水與藥劑混合后進(jìn)入反應(yīng)池進(jìn)行反應(yīng)。水與藥劑混合后進(jìn)入反應(yīng)池進(jìn)