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遇水还清 洁善自然

科普 I 混凝原理
时间:2021-02-22
 
混凝为水中的胶体类物质和细微悬浮物在混凝剂的作用下发生脱稳-凝聚的一种反应,为了使胶体发生沉降,首先需要破坏胶体的稳定性。若要破坏胶体的稳定性,可以通过加入一种用来降低或消除胶体的ζ电位(ζ电位为胶体和溶液主体间由于胶粒剩余电荷的存在而产生的电位)的物质,使胶体脱稳,而脱稳后的胶体物质凝聚成较大颗粒状的絮体。

脱稳和凝聚可分为压缩双电层、电性中和、吸附架桥和网捕作用等4种。



1.压缩双电层



在交替分散系中投加可以产生高价反离子的活性电解质,通过增大溶液中反离子强度减小扩散层厚度,使ζ电位降低。此过程新增的反离子和扩散层的反离子之间的静电斥力把原有的反离子挤压到吸附层使扩散层变薄。


2.电性中和


投加的电解质为铁盐和铝盐时,其会在一定条件下离解和水解,生成各种配离子。这些配离子不但能压缩双电层,而且可以通过胶核外围的反离子层进入固液界面,中和电位离子所带电荷,实现胶粒的脱稳和凝聚。


3.吸附架桥




投加水溶性链状高分子聚合物且其能和胶粒及细微悬浮物发生吸附的活性部位,此时它可以通过静电引力、范德华力和氢键等,将微粒搭桥联结为絮凝体。


4.网捕作用


三价铝盐或铁盐等在水解过程中生成了沉淀物,这种沉淀物由于自身的沉降使水中的胶体集结、网捕,最后胶体由于互相粘结而沉降。

在水处理过程中,以上各种机理可同时或交替发挥作用,但在不同条件下,其中的一种会起到主导作用。


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