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絮凝反应原理与絮凝剂及其工艺_OK
絮凝反应原理与絮凝剂及其工艺_OK絮凝反应是通过添加絮凝剂将水中的悬浮颗粒聚集成较大的絮凝体而发生的化学反应。
絮凝剂是指一类可以使细小颗粒凝结成团状颗粒的物质，常用的絮凝剂有无机絮凝剂和有机絮凝剂两类。
无机絮凝剂包括聚合氯化铝（PAC）、聚铁盐等，有机絮凝剂包括聚丙烯酰胺（PAM）等。
絮凝剂的选择应根据水质和处理工艺要求来进行。
絮凝反应的原理是通过絮凝剂的特定性质与水中的颗粒物发生反应，降低颗粒物的电荷，使其互相吸引，形成稳定的絮凝体。
絮凝剂的工艺包括混凝和絮凝两个步骤。
混凝是将絮凝剂与水混合，使絮凝剂分散均匀。
絮凝是在混合后的水中，根据絮凝剂的特性与颗粒物发生反应，使颗粒物凝结成絮凝体。
絮凝剂的投加量应根据水质和处理工艺要求来确定。
一般来说，投加量过低会导致絮凝效果差，而投加量过高则会浪费絮凝剂和增加处理成本。
在投加絮凝剂时，应先进行小试验，确定最佳投加量。
絮凝反应的控制过程通常包含以下几个方面：1.pH调节：pH值的改变可以影响絮凝剂的电荷性质，从而影响絮凝效果。
一般来说，pH值偏碱时，无机絮凝剂有较好的絮凝效果，而pH值偏酸时，有机絮凝剂有较好的絮凝效果。
因此，在进行絮凝反应时，需要根据水质的酸碱性进行pH值的调节。
2.混合方式：混合的强度和时间可以影响絮凝剂的分散均匀程度和絮凝效果。
一般来说，较高的混合强度和适当的混合时间有助于增强絮凝剂与颗粒物的接触机会，提高絮凝效果。
3.时间控制：絮凝反应需要一定的时间才能完成，因此需要合理控制反应时间。
通常，反应时间过短会导致絮凝效果不佳，而反应时间过长则会浪费时间和能源。
根据实际情况，选择适当的反应时间是非常重要的。
综上所述，絮凝反应原理是通过絮凝剂与颗粒物发生反应，使其凝结成较大的絮凝体。
絮凝剂的选择、投加量和调节过程都需要根据水质和处理工艺要求进行合理控制，以获得较好的絮凝效果。
在实际应用中，还需根据不同情况进行细致的调整，以提高整个絮凝反应的效果和效率。
水处理的絮凝原理
水处理的絮凝原理
水处理的絮凝原理是通过加入絮凝剂，使水中的微小悬浮物（如泥沙、有机物等）聚集成较大的絮体，从而便于后续的沉淀或过滤处理。
絮凝剂通常是带有正电荷或负电荷的化学物质，当其与水中的微小悬浮物接触时，会形成化学吸附或电荷中和作用。
在絮凝过程中，絮凝剂的添加需要适当的剂量和搅拌时间，以确保最佳效果。
在水处理池中添加絮凝剂后，剂量应根据水质情况进行调整，剂量过低可能无法有效聚集絮体，剂量过高则会造成浪费。
絮凝剂的类型有很多，常见的有无机絮凝剂如铁盐、铝盐等，有机絮凝剂如聚合氯化铝、聚合硫酸铁等。
不同类型的絮凝剂适用于不同特性的水质处理，需要根据水质特点和处理要求选择合适的絮凝剂。
絮凝过程中，絮凝剂与微小悬浮物之间的化学作用或电荷中和作用会使微小悬浮物聚集成絮体。
这些絮体之间的吸引力会逐渐增强，形成较大的聚集物。
经过一段时间搅拌后，大部分絮体会聚集在水体的上部形成絮状物，也称为絮凝物。
最后，通过沉淀或过滤等方法将絮凝物与水相分离，达到水处理的目的。
沉淀可以利用重力作用，将絮凝物直接沉降到水底部，再通过沉淀池或沉沙池等设备进行分离。
过滤可以使用过滤器，将絮凝物截留在过滤介质中，实现分离。
综上所述，水处理的絮凝原理是通过絮凝剂与微小悬浮物之间的化学作用或电荷中和作用使其聚集成絮体，然后通过沉淀或过滤将絮凝物与水相分离。
这一原理在各类水处理过程中得到广泛应用，有效提高了水质的净化效果。
絮凝反应原理与絮凝剂及其工艺_OK
工 与折板及网格絮凝池相比，因水流条件不甚
艺
理想，能量消耗（即水头损失）中的无效部 分比例较大，故需较长絮凝时间，池子容积
较大。
3.3 折板絮凝工艺
折板絮凝池的优点是：水流在同波折板之间
3
曲折流动或在异波折板之间缩放、流动且连 续不断，以至形成众多的小涡旋，提高了颗
絮 粒碰撞絮凝效果。与隔板絮凝池相比，水流
⑥安装简单，维护方便，改造只需少量土建改
动，微涡流絮凝器直接投入使用，施工周期短，
且絮凝器不易堵塞，便于清洗，寿命长。
3.2 隔板絮凝工艺
3
隔板絮凝池是应用历史悠久、目前仍常 应用的一种水力搅拌絮凝池，有往复式和回
絮 转式两种。
凝
隔板絮凝池优点是构造简单，管理方便。 缺点是流量变化大者，絮凝效果不稳定，
4
絮
吴江净水厂采用多道并联、单通道3级串联的
凝
絮凝池,施工简易、精度高,实际运行效果良好。
应
用
4.2 竖流式相对折板絮凝池
4 絮 凝 应 用
4.2 竖流式相对折板絮凝池
4 絮 凝 应 用
一期工程设2组4座絮凝池,每座由7道竖流式折板絮凝单元 并联而成,折板采用60°相对折板,宽度为500mm,不锈钢材 质。总絮凝时间为15min,具体参数见下表:
工
• 网格絮凝工艺
3.4
艺
• 机械反应池工艺
3.5
3.1 微涡流絮凝工艺
3 微涡流絮凝工艺的核心是微涡流絮凝器， 絮 其为空心球体结构，表面开有小孔，当
凝
水流以适当的流速穿过小孔，在壳体内 外表面处产生大量的小涡流，同时因壳
工 体流速较小，形成絮凝泥渣层，泥渣层
艺 对水流的扰动产生微涡流。
絮凝的四个机理
絮凝的四个机理《关于絮凝的那些事儿》嘿，朋友们！今天咱来聊聊絮凝的四个机理。
先说这电中和机理吧。
就好像两个人闹别扭了，正吵得不可开交呢，这时候来了个和事佬，把两边的火气都给降下来了，让他们能心平气和地相处。
在絮凝里呢，那些带电荷的颗粒就像闹别扭的人，而加入的絮凝剂就像是和事佬，让它们的电荷中和了，不再互相排斥，就能乖乖地聚集在一起啦。
再来讲讲吸附架桥机理。
这就好比是搭积木，那些小分子的絮凝剂就像是积木的小块，它们把一个个颗粒连接起来，搭成了一个稳定的结构。
就像我们建房子一样，有了这些“桥梁”，才能让整个结构更牢固。
还有网捕卷扫机理呢。
想象一下，有一张大大的网，在水里慢慢地展开，那些颗粒就像是小鱼小虾，不知不觉就被网给兜住了。
絮凝剂形成的这种类似网的结构，就能把那些颗粒都给“一网打尽”啦。
最后说说沉淀物卷扫机理。
这就好像是一场大扫除，那些沉淀物就像是灰尘和垃圾，被带着一起清扫掉了。
在絮凝过程中，沉淀物带着其他颗粒一起沉淀下来，让水变得更清澈。
在实际应用中，这四个机理可都有着重要的作用呢。
比如在污水处理中，我们要根据不同的水质和处理要求，选择合适的絮凝剂和处理方法，让这四个机理都能发挥出最大的效果。
就像我们做饭一样，要根据不同的食材和口味，选择合适的调料和烹饪方法，才能做出美味的菜肴。
有时候，我们可能会遇到一些难题，比如絮凝效果不好啦，或者出现一些奇怪的现象。
这时候可不能着急，要像侦探一样，仔细分析原因，看看是哪个机理出了问题，然后对症下药，找到解决办法。
总之，絮凝的四个机理就像是四位好帮手，它们相互配合，共同努力，让我们的水变得更干净、更清澈。
我们要好好了解它们，利用它们，让我们的生活更加美好。
这就是我对絮凝四个机理的看法啦，朋友们觉得怎么样呢？。
水处理中絮凝的基本原理
水处理中絮凝的基本原理
水处理中絮凝的基本原理是利用絮凝剂与悬浮在水中的微小颗粒相互作用，使这些微小颗粒聚集成较大的絮体，以便于后续的固液分离处理。
具体原理包括以下几个方面：
1. 多电解质效应：絮凝剂中的多电解质能够与水中的微小颗粒表面带电粒子相互作用，中和其表面电荷，导致微小颗粒之间相互吸引而聚集形成絮体。
2. 凝聚作用：絮凝剂中的高分子化合物具有可溶性和不可溶性的性质。
当它们与水中的微小颗粒接触时，可溶性的部分与水中其他的颗粒相互吸引结合，形成微小颗粒的胶粒，不可溶性的部分则在胶粒的表面引发凝聚，进一步增大颗粒的尺寸。
3. 物理桥联效应：有些絮凝剂在水中形成聚集体，其中有些颗粒之间形成交联结构，作为物理桥梁连接在一起。
这种物理桥联效应能够使微小颗粒之间结合更加牢固，进一步增大絮凝体的尺寸。
通过絮凝过程，悬浮在水中的微小颗粒聚集成较大的絮体后，可以通过后续的沉淀或过滤等处理方式将其与水进行分离，从而达到水处理的目的。
絮凝的原理
絮凝的原理
絮凝是一种水处理技术，它通过添加絮凝剂将悬浮在水中的微小颗粒聚集成较
大的絮凝体，便于后续的沉降或过滤，从而达到净化水质的目的。
絮凝的原理主要包括混凝、絮凝和沉降三个阶段。
首先是混凝阶段。
在这个阶段，絮凝剂被加入到水中，与悬浮颗粒发生作用，
形成较大的絮凝体。
混凝的过程中，絮凝剂与水中的颗粒发生化学反应或物理吸附，使颗粒之间产生吸引力，逐渐聚集形成絮凝体。
接下来是絮凝阶段。
在这个阶段，形成的絮凝体继续增大，同时吸附更多的悬
浮颗粒，使水中的颗粒逐渐减少。
絮凝的过程中，絮凝体的大小和密度逐渐增加，使得它们能够更快速地沉降或被过滤掉。
最后是沉降阶段。
在这个阶段，形成的大型絮凝体由于重力作用开始向水底沉降，或者通过过滤器被过滤掉，从而使水中的悬浮颗粒得到有效去除。
沉降的速度取决于絮凝体的大小和密度，通常较大、较重的絮凝体沉降速度较快。
絮凝的原理是通过絮凝剂的作用，使微小颗粒聚集成较大的絮凝体，然后通过
沉降或过滤将这些絮凝体从水中去除，从而实现水质的净化。
在实际应用中，絮凝剂的选择、投加量、混合方式等因素都会影响絮凝效果，需要根据具体的水质情况和处理要求进行调整和优化。
总的来说，絮凝是一种简单有效的水处理技术，通过物理化学的作用将水中的
悬浮颗粒去除，可以应用于饮用水处理、工业废水处理等领域，对改善水质起到重要作用。
随着技术的不断进步，絮凝技术也在不断完善和创新，为解决水质污染问题提供了有力的手段。
水处理絮凝机理
经过脱稳后的胶体颗粒经过碰撞后颗粒由小变大，布 朗运动随颗粒的增大而逐渐减弱，当颗粒增长到一定尺 寸时，布朗运动不再起作用
同向絮凝 同向絮凝是相对于异向絮凝来说的，在外力作用下，产 生的流体运动，推动脱稳的胶体，使得所有胶体颗粒向 同一方向运动，由于胶体颗粒存在速度快慢的差异，胶 体快的颗粒将会赶上胶体慢的颗粒，两个颗粒将会碰撞 产生絮凝现象。
絮凝机理
絮凝主要是脱稳的胶体或者微小悬浮物聚集成较大的絮 凝体的过程，要使两个完全脱稳的胶体颗粒凝聚成较大 的颗粒，需要增加胶体互相碰撞的Байду номын сангаас会。 可以通过两种方式： 一、颗粒在水中热运动即布朗运动，称为异向絮凝 二、颗粒受外力（水力或者机械力）推动产生的作用， 称为同向絮凝
异向絮凝 胶体的运动方向是无规则的，每一个脱稳胶体，可能朝 各个方向运动，胶体颗粒向不同方向运动时，两个胶体 颗粒向不同方向运动而发生碰撞聚集的情况。
絮凝原理及应用
絮凝定义
• 絮凝是通过高分子聚合物在分 子上吸附多个微粒，依靠架桥 作用，使多个微粒团聚成较大 颗粒
絮凝剂的吸附方式
• 絮凝剂分子是依靠多个官能团在 颗粒表面多个位置上吸附的，吸 附作用可以是物理吸附也可以是 化学吸附或两者都有。
物理吸附
• 静电作用：这是聚电解质型絮凝剂在带 异号电荷颗粒表面上吸附的主要作用， 其作用能大于41.84kJ/mol。 典型的例子 是阴离子型的聚丙烯酰胺在荷正电荷的 萤石、重晶石、方解石上的吸附，以及 阳离子型的聚丙烯酰胺在荷负电的粘土 上的吸附
• 背景 • 絮凝定义 • 絮凝剂的吸附方式 • 絮凝剂的作用原理 • 絮凝剂的作用过程 • 常用的絮凝剂
பைடு நூலகம்
背景
• 矿石中有用矿物常常存在于大量的脉石中。为 了使有用矿物同脉石分离, 必须将矿石磨得足 够细,采用重选、磁选、浮选等技术将其尽量 分开。在许多湿法冶炼过程中, 有用组分同杂 质分离经常面临沉淀产生慢、悬浮物不沉降和 渣的过滤难等问题。特别是处理某些含泥物质 多或在过程中产生某些胶体物的矿石, 液固分 离的困难有时会导致流程无法进行, 而恰当地 选择及使用性能优良的絮凝剂可以很好地解决 以上问题。
絮凝作用原理
• 吸附絮凝作用（又称疏水凝聚）：即关 于表面活性物质的吸附絮凝作用。
• 这种吸附是指：表面活性物质在颗粒表 面上的定向吸附，在它们吸附之后，它 们的非极性端向水，形成所谓的不润湿 表面，使颗粒彼此粘合而形成絮凝体。
• 架桥絮凝作用：即高分子聚合物的 架桥絮凝作用。
• 这种作用是指：用高分子絮凝剂 （如淀粉或聚电解质），通过桥键 的作用，把微粒联结成一种松散的、 网络状的聚集状态，使颗粒形成絮 凝体。
• 氢键：当有机化合物中的氢原子与负 电性强的原子连接时，这个氢原子能 够从固体表面的原子接受电子而形成 氢键，键能为8.368～41.84 kJ/mol。
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1 絮凝原理
餐饮废水中污染物主要以胶体形式存在。
胶体本身既具有巨大的表面自由能、有较大的吸附能力，又具有布郎运动的特性，从而颗粒间有较多碰撞的机会，似乎可以粘附聚合成大的颗粒，然后受重力作用而下沉。
但是由于同类的胶体微粒带着同性的电荷，它们之间的静电斥力阻止微粒间彼此接近而聚合成较大颗粒；其次，带电荷的胶粒和反离子与周围的水分子发生水化作用，形成一层水化壳，也阻碍各胶粒的聚合。
投加铝盐等无机盐后，发生金属离子水解和聚合反应过程，被吸附的带正电荷的多核络离子能够压缩双电层、降低ζ电位，使胶粒间最大排斥能降低，从而使胶粒脱稳[1]。
使用无机盐絮凝剂处理的同时，有机高分子也常作絮凝剂使用。
高分子絮凝剂有较好的架桥和吸附作用，和无机盐絮凝剂共同使用可以加快反应速度，提高处理效果。
2 实验方法
絮凝剂配成1g/L的溶液。
烧杯搅拌实验在磁力搅拌器上进行，每次实验水样为200mL，水样取自某星级宾馆的餐饮废水，经初沉后用0.1mol/L稀盐酸和0.1mol/L氢氧化钠精确调pH值到要求值。
操作程序为：在快速搅拌下投加絮凝剂反应2min后，改变搅拌速度为慢速，继续搅拌10min，静沉20min后，距上液面
约5cm处吸取部分上清液测定剩余浊度及CODcr[2]。
3 结果与讨论
3.1 絮凝剂的选择
各种絮凝剂的用量为2mL，试验温度为22～29℃，取絮凝处理后的上清液，测定CODcr及浊度，结
果见表1。
从表1可以看出，分别采用碱式氯化铝、硫酸铁、氯化铝、硫酸亚铁、硫酸铝钾、硫酸铝钾+聚丙烯酰胺处理餐饮废水，其中硫酸铝钾+聚丙烯酰胺去除废水CODcr效果最好，这说明单独使用一种无机盐作絮凝剂，效果不如复合絮凝剂使用效果好，为此选用硫酸铝钾+聚丙烯酰胺作絮凝剂。
3.2 絮凝条件的优化
确定了硫酸铝钾+聚丙烯酰胺作为絮凝剂后，对最佳絮凝条件进行摸索试验。
从图1中可看出，随着加药量的增加，絮凝后浊度呈现先增加，后降低，再增加的趋势，说明加药量不是越多越好，其最佳投药量为：200mL水样加入3.2mL硫酸铝钾+聚丙烯酰胺。
确定了最佳投药量后，在此基础上实验确定最佳pH值，结果如图2。
沉淀速度与pH的关系曲线见图3。
从图2中可以看出，随着pH值的增大，上清液浊度减小，最佳pH值为9左右。
而且从图3可以看出
pH值增大时，沉淀速度加大。
总的来说，加药量、pH值的变化对浊度的去除有很大影响，随着pH值的变大，浊度降低的同时，沉淀速度也大大提高。
这说明，pH值变大时，絮体矾花形成速度在提高。
随着矾花的聚集，依靠重力，矾花迅速沉降下来，削弱了胶体的ζ电位，从而起到压缩双电层的脱稳和吸附架桥作用。
单独使用一种无机絮凝剂，CODcr去除率不高，并且矾花形成的速度比较慢，矾花也比较小，较难进行固液分离，絮体难以回收处理。
而使用复合混凝剂，CODcr去除率很高，矾花比较大，沉降速度快，固液分离快，处理起来比较方便。
从而说明了有机絮凝剂的分子链上带有电荷，具有一定的压缩微颗粒表面比电层作用，但其主要功能是“吸附”和“架桥”作用，它可以起助凝剂的作用。
无机絮凝剂的加入改善了废水中的电荷分布，有机絮凝剂的加入对带有电荷的胶体颗粒进行吸附中和，并通过“架桥絮凝”作用形成大而结实的絮凝体。
因而复合使用有机和无机絮凝剂可以有效地提高CODcr去除率，使絮凝后的水易于继续
处理，絮体易于脱水。
4 结论
①硫酸铝钾+聚丙烯酰胺作絮凝剂可明显降低餐饮废水的CODcr及其浊度。
CODcr去除率可达到
83.3％，浊度去除可达到76.9％。
②碱式氯化铝、硫酸铁、氯化铝、硫酸亚铁、硫酸铝钾、硫酸铝钾+聚丙烯酰胺6种絮凝剂对餐饮废水絮凝处理的效果都比较好。
其中硫酸铝钾+聚丙烯酰胺处理效果最好。
其最佳投药量为：每1L水样加入1g/L
的复合絮凝剂16mL，最佳pH值为9左右。
参考文献：
[1]顾国维．水污染治理技术研究[M]、上海：同济大学出版社，1997．
[2]顾夏声．水处理工程[M]．北京：清华大学出版社，1985．
作者简介：尹艳华（1968～），女，黑龙江密山人，南京理工大学化工学院99级硕士研究生。
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