第十六章混凝PPT课件
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教学课件PPT 混凝
11
吸附连桥
– 水溶性链状高分子聚合物在静电引力、范德 华力和氢键力等作用下，通过活性部位与胶 粒和细微悬浮物等发生吸附桥连的现象。
– 再稳：
I. 高分子聚合物浓度较高时，对胶粒的包裹，产生 “胶体保护”作用
II. 长时间剧烈搅拌
吸附连桥
胶体保护
12
网罗卷带
• 使用硫酸铝、石灰或氯化铁等高价金属盐 类作混凝剂
– 絮凝（flocculation）------这些具有粘附性的离 散微粒能够粘结成絮体
2
第二节：胶体结构与特性
溶液的种类（按溶质颗粒大小）
种类 真溶液
颗粒大小
实例
0.2 - 2.0(nm) 空气、海水、汽油、酒
胶体溶液 2.0 nm – 1µm 牛奶、雾、奶油
悬浮液 > 1µm
血液、颜料、杀虫剂喷雾剂
HPAM y/x:水解度
阳离子型：主要是含有-NH3+、-NH2+和-N+R4的聚合物
• 混凝机理：吸附架桥
22
3. 助凝剂
• 通常是在单独使用混凝剂不能取得良好效果的 时候投加,用以提高混凝效果的辅助药剂。
• 作用：
– 调节/改善混凝条件 – 改善絮凝体结构
• 分类
– pH调整剂：石灰、硫酸、NaOH – 絮凝体结构改良剂：活性硅酸、粘土、骨胶、海藻
3. 水中杂质浓度：
① 杂质浓度低，颗粒间碰撞几率下降，混凝效果差
• 加助凝剂或加混凝剂后直接过滤
4. 水力条件
27
第五节：混凝处理流程和设备
混凝剂 助凝剂
慢速搅拌
废水 投配 混合 反应 沉淀分离 出水
快速搅拌
沉渣
混凝沉淀处理示意流程图
吸附连桥
– 水溶性链状高分子聚合物在静电引力、范德 华力和氢键力等作用下，通过活性部位与胶 粒和细微悬浮物等发生吸附桥连的现象。
– 再稳：
I. 高分子聚合物浓度较高时，对胶粒的包裹，产生 “胶体保护”作用
II. 长时间剧烈搅拌
吸附连桥
胶体保护
12
网罗卷带
• 使用硫酸铝、石灰或氯化铁等高价金属盐 类作混凝剂
– 絮凝（flocculation）------这些具有粘附性的离 散微粒能够粘结成絮体
2
第二节：胶体结构与特性
溶液的种类（按溶质颗粒大小）
种类 真溶液
颗粒大小
实例
0.2 - 2.0(nm) 空气、海水、汽油、酒
胶体溶液 2.0 nm – 1µm 牛奶、雾、奶油
悬浮液 > 1µm
血液、颜料、杀虫剂喷雾剂
HPAM y/x:水解度
阳离子型：主要是含有-NH3+、-NH2+和-N+R4的聚合物
• 混凝机理：吸附架桥
22
3. 助凝剂
• 通常是在单独使用混凝剂不能取得良好效果的 时候投加,用以提高混凝效果的辅助药剂。
• 作用：
– 调节/改善混凝条件 – 改善絮凝体结构
• 分类
– pH调整剂：石灰、硫酸、NaOH – 絮凝体结构改良剂：活性硅酸、粘土、骨胶、海藻
3. 水中杂质浓度：
① 杂质浓度低，颗粒间碰撞几率下降，混凝效果差
• 加助凝剂或加混凝剂后直接过滤
4. 水力条件
27
第五节：混凝处理流程和设备
混凝剂 助凝剂
慢速搅拌
废水 投配 混合 反应 沉淀分离 出水
快速搅拌
沉渣
混凝沉淀处理示意流程图
《化学混凝》PPT课件
浊度高时，应先投加PAM。 高分子混凝剂最佳投加量的确定。 在高分子混凝剂使用时，应尽量采用较低的浓
度。
34
精选PPT
第四节 混凝剂与助凝剂
三、研究发展
有机高分子混凝剂 天然有机高分子混凝剂：如壳聚糖及其改性产物、淀 粉改性 聚丙烯酰铵改性产品：阴离子型、阳离子型、非离子 型、两性
无机混凝剂 无机复合混凝剂的研制，如：聚硅酸铝、聚硅酸铁、 聚硅酸铝铁 微生物絮凝剂
第四节 混凝剂与助凝剂
①单核络合物通OH-桥键缩聚成单羟基络合物： [Al(H2O)6]3++[Al(OH)(H2O)5]2+≒[Al2(OH)(H2O)10]5++H2O
②两个单羟基络合物可缩合成双羟基双核络合物： OH
2[Al (OH)(H2O)5]2+ = [(H2O)4Al OHAl(H2O)4]4+ + 2H2O ③ 生 成 物 [Al2(OH)2(OH)8]4+ 还 可 进 一 步 缩 合 成
27
精选PPT
第四节 混凝剂与助凝剂
(3) 无机高分子混凝剂 聚合氯化铝 (碱式氯化铝，简称PAC) 化学通式为[Al2(OH)nCl6-n]m,式中n≤5，m≤10。 制备：以铝灰或含铝矿物作原料，采用酸溶法或 碱溶法加工制成的。[《碱式氯化铝》李润生] A、对水质适应性强，适用pH范围广，5-9之间； B、絮凝体形成快，比重大，沉降性好； C、投药量低。 D、碱化度较高，对设备的腐蚀性小，处理后的水 pH和碱度下降较小。
32
精选PPT
第四节 混凝剂与助凝剂
(3) 高分子混凝剂的作用 靠氢键、静电、范德华力的作用对胶粒强烈的 吸附作用。 高聚合度的线型高分子在溶液中保持适当的伸 展形状，从而发挥吸附架桥作用，把许多细小颗 粒吸附后，缠结在一起。
度。
34
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第四节 混凝剂与助凝剂
三、研究发展
有机高分子混凝剂 天然有机高分子混凝剂：如壳聚糖及其改性产物、淀 粉改性 聚丙烯酰铵改性产品：阴离子型、阳离子型、非离子 型、两性
无机混凝剂 无机复合混凝剂的研制，如：聚硅酸铝、聚硅酸铁、 聚硅酸铝铁 微生物絮凝剂
第四节 混凝剂与助凝剂
①单核络合物通OH-桥键缩聚成单羟基络合物： [Al(H2O)6]3++[Al(OH)(H2O)5]2+≒[Al2(OH)(H2O)10]5++H2O
②两个单羟基络合物可缩合成双羟基双核络合物： OH
2[Al (OH)(H2O)5]2+ = [(H2O)4Al OHAl(H2O)4]4+ + 2H2O ③ 生 成 物 [Al2(OH)2(OH)8]4+ 还 可 进 一 步 缩 合 成
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第四节 混凝剂与助凝剂
(3) 无机高分子混凝剂 聚合氯化铝 (碱式氯化铝，简称PAC) 化学通式为[Al2(OH)nCl6-n]m,式中n≤5，m≤10。 制备：以铝灰或含铝矿物作原料，采用酸溶法或 碱溶法加工制成的。[《碱式氯化铝》李润生] A、对水质适应性强，适用pH范围广，5-9之间； B、絮凝体形成快，比重大，沉降性好； C、投药量低。 D、碱化度较高，对设备的腐蚀性小，处理后的水 pH和碱度下降较小。
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第四节 混凝剂与助凝剂
(3) 高分子混凝剂的作用 靠氢键、静电、范德华力的作用对胶粒强烈的 吸附作用。 高聚合度的线型高分子在溶液中保持适当的伸 展形状，从而发挥吸附架桥作用，把许多细小颗 粒吸附后，缠结在一起。
给水排水工程培训课件：混凝(一)
给水排水工程培训课件：混凝(一)混凝是给水排水工程中的一项重要技术，主要用于去除水中的悬浮物和颜色，提高水的浊度和色度指标，以达到给水卫生标准。
本文将围绕混凝这一技术展开讲解。
一、混凝的定义混凝是将水中的杂质通过外源添加混凝剂，使得水中的杂质逐渐逐渐聚集并形成大颗粒物，从而便于沉淀或过滤处理。
混凝剂主要包括无机盐类、有机高分子和颗粒物等。
二、混凝的原理混凝的原理主要是通过混凝剂的作用，将水中的悬浮物和颜色杂质聚集成为较大的颗粒，从而提高水中颗粒物的含量，便于后续的沉淀或过滤处理。
一般情况下，混凝液一般会调整到pH=6~10之间，这样才能够保证混凝效果的最大化。
三、混凝剂1. 无机盐类混凝剂：主要包括氢氧化铝、硫酸铝等，这类混凝剂在水中的溶解度较高，而且容易使水中的颗粒物结成较大的颗粒，便于后续沉淀处理。
2. 有机高分子混凝剂：主要包括聚合铝、聚丙烯酰胺等，这类混凝剂具有很好的成膜性能，可以使水中的悬浮物沉淀成较大的颗粒，便于后续的沉淀处理。
3. 颗粒物混凝剂：主要包括活性炭、二氧化钛等，这类混凝剂可以与水中的有机物质、铁锰等形成复合物，进而沉淀，达到降低浊度和色度的效果。
四、混凝工艺混凝工艺主要包括以下几个步骤：1. 添加混凝剂：将混凝剂按照要求添加到水中。
2. 搅拌混合：通过机械搅拌将混凝剂均匀分布在水中，以便混凝剂与水中的杂质充分接触。
3. 混凝反应：混合后的溶液在一定时间（一般不超过20min）内和混凝剂反应，形成较大的颗粒物。
4. 沉降处理：混凝后的溶液通过静置或重力沉降去除颗粒物。
5. 过滤：如果沉降还不能满足水质要求，还需要通过过滤操作，进一步去除水中的颗粒物。
总之，混凝作为给水排水工程中的一项重要技术，对保障水质安全和卫生具有非常重要的作用。
只有正确选择混凝剂，并掌握好混凝的原理和工艺，才能够确保混凝效果的最大化。
混凝土ppt课件
采用分层浇筑法，每层厚度不超过30cm，确保混 凝土均匀密实。
浇筑、振捣和养护技术要点
• 及时清理浇筑面上的泌水和浮浆，保持浇筑面整洁。
浇筑、振捣和养护技术要点
01
振捣技术要点
02
选择合适的振捣器，根据混凝土坍落度和结构特点凝土内部气泡充分排出。
03
浇筑、振捣和养护技术要点
1
避免过振或漏振，以免影响混凝土质量。
养护技术要点
2
3
混凝土浇筑完成后，应及时进行覆盖保湿养护， 防止表面干裂。
浇筑、振捣和养护技术要点
01
根据气候条件，采取合理的养护措 施，如洒水、覆盖塑料薄膜等。
02
养护时间一般不少于7天，特殊情 况下需延长养护时间。
常见问题解决方案
01
02
03
混凝土裂缝
采取表面修补、灌浆嵌缝 等措施进行处理。
案例二
某高层建筑地下室混凝土墙加固，采 用粘贴钢板法，有效改善结构受力性 能。
05
创新应用领域拓展思考
高性能混凝土研究进展
1 高性能混凝土（HPC）的定义与特点
阐述HPC的基本概念，包括高强度、高耐久性、高工作性 等特性。
2 HPC的原材料与配合比设计
分析HPC的原材料选择及配合比设计原则，以实现优异的 力学性能和耐久性。
结构重要性
考虑结构在整体工程中的 重要性，以及对安全和使 用功能的影响程度。
加固效果与成本
综合比较不同加固措施的 效果和成本，选择性价比 最优的方案。
案例分析：成功加固案例分享
案例一
案例三
某大桥桥墩耐久性加固，采用外包钢 筋混凝土加固法，显著提高结构承载 力和耐久性。
某水利工程混凝土坝体加固，采用高 压喷射注浆法，提高坝体整体性和稳 定性。
浇筑、振捣和养护技术要点
• 及时清理浇筑面上的泌水和浮浆，保持浇筑面整洁。
浇筑、振捣和养护技术要点
01
振捣技术要点
02
选择合适的振捣器，根据混凝土坍落度和结构特点凝土内部气泡充分排出。
03
浇筑、振捣和养护技术要点
1
避免过振或漏振，以免影响混凝土质量。
养护技术要点
2
3
混凝土浇筑完成后，应及时进行覆盖保湿养护， 防止表面干裂。
浇筑、振捣和养护技术要点
01
根据气候条件，采取合理的养护措 施，如洒水、覆盖塑料薄膜等。
02
养护时间一般不少于7天，特殊情 况下需延长养护时间。
常见问题解决方案
01
02
03
混凝土裂缝
采取表面修补、灌浆嵌缝 等措施进行处理。
案例二
某高层建筑地下室混凝土墙加固，采 用粘贴钢板法，有效改善结构受力性 能。
05
创新应用领域拓展思考
高性能混凝土研究进展
1 高性能混凝土（HPC）的定义与特点
阐述HPC的基本概念，包括高强度、高耐久性、高工作性 等特性。
2 HPC的原材料与配合比设计
分析HPC的原材料选择及配合比设计原则，以实现优异的 力学性能和耐久性。
结构重要性
考虑结构在整体工程中的 重要性，以及对安全和使 用功能的影响程度。
加固效果与成本
综合比较不同加固措施的 效果和成本，选择性价比 最优的方案。
案例分析：成功加固案例分享
案例一
案例三
某大桥桥墩耐久性加固，采用外包钢 筋混凝土加固法，显著提高结构承载 力和耐久性。
某水利工程混凝土坝体加固，采用高 压喷射注浆法，提高坝体整体性和稳 定性。
混凝土ppt课件完整版
混凝土ppt课件完整版
contents
目录
• 混凝土基本概念与性质 • 生产工艺与设备介绍 • 配合比设计与优化策略 • 施工质量控制要点与验收标准 • 新型混凝土材料发展趋势及应用前景 • 总结回顾与拓展思考
01
混凝土基本概念与性质
定义及分类
定义
混凝土是一种由骨料、水、水泥 及外加剂等按一定比例配制，经 混合搅拌，硬化成型的一种人造 石材。
混凝土等。
智能化施工和数字化技术在混凝 土工程中的应用将逐渐普及，如
3D打印技术、BIM技术等。
绿色环保理念在混凝土工程中的 推广将进一步加强，如利用工业 废弃物制备混凝土、开发低碳水
泥等。
拓展思考题
01
02
03
04
1. 如何进一步提高混凝 土的强度和耐久性？智能化施工和数字化 技术在混凝土工程中有 哪些具体应用？
4. 未来混凝土工程的发 展趋势和挑战是什么？
THANKS
感谢观看
养护期管理要求
保持适宜温度和湿度
在养护期间要保持适宜的温度和湿度 ，避免混凝土出现干裂或收缩裂缝。
防止外力破坏
定期检查和记录
在养护期间要定期检查和记录混凝土 的强度、抗渗性能等指标的变化情况 。
在养护期间要避免外力对混凝土造成 破坏，如撞击、重物压迫等。
验收标准和方法
强度验收
通过留置试块或钻芯取样等方式对混凝土强度进 行检测，确保强度等级满足设计要求。
配合比设计、搅拌、运输、浇筑、振捣、养护等。
学生自我评价报告
01
02
03
04
对混凝土的基本概念和性质有 了更深入的理解。
掌握了混凝土配合比设计的方 法和步骤。
能够独立进行混凝土的制备和 施工操作。
contents
目录
• 混凝土基本概念与性质 • 生产工艺与设备介绍 • 配合比设计与优化策略 • 施工质量控制要点与验收标准 • 新型混凝土材料发展趋势及应用前景 • 总结回顾与拓展思考
01
混凝土基本概念与性质
定义及分类
定义
混凝土是一种由骨料、水、水泥 及外加剂等按一定比例配制，经 混合搅拌，硬化成型的一种人造 石材。
混凝土等。
智能化施工和数字化技术在混凝 土工程中的应用将逐渐普及，如
3D打印技术、BIM技术等。
绿色环保理念在混凝土工程中的 推广将进一步加强，如利用工业 废弃物制备混凝土、开发低碳水
泥等。
拓展思考题
01
02
03
04
1. 如何进一步提高混凝 土的强度和耐久性？智能化施工和数字化 技术在混凝土工程中有 哪些具体应用？
4. 未来混凝土工程的发 展趋势和挑战是什么？
THANKS
感谢观看
养护期管理要求
保持适宜温度和湿度
在养护期间要保持适宜的温度和湿度 ，避免混凝土出现干裂或收缩裂缝。
防止外力破坏
定期检查和记录
在养护期间要定期检查和记录混凝土 的强度、抗渗性能等指标的变化情况 。
在养护期间要避免外力对混凝土造成 破坏，如撞击、重物压迫等。
验收标准和方法
强度验收
通过留置试块或钻芯取样等方式对混凝土强度进 行检测，确保强度等级满足设计要求。
配合比设计、搅拌、运输、浇筑、振捣、养护等。
学生自我评价报告
01
02
03
04
对混凝土的基本概念和性质有 了更深入的理解。
掌握了混凝土配合比设计的方 法和步骤。
能够独立进行混凝土的制备和 施工操作。
《混凝沉淀实验》课件
混凝反应
总结词
快速混合、充分反应
详细描述
将待处理的污水与混凝剂混合，通过快速混合器实现快速、均匀的混合。混合后 的污水应与混凝剂充分反应，生成较大的絮凝体，为后续的沉淀分离创造有利条 件。
沉淀与分离
总结词
沉淀时间、分离效果
详细描述
在沉淀阶段，需要控制适当的沉淀时间，确保絮凝体充分沉降。经过一段时间的沉淀后，上清液与沉淀物应实现 有效的分离，以便对上清液进行后续处理或检测。
浊度测量不准确。
问题3
解决方案
采用多次测量取平均值的方法，以减小误差。
实验的优缺点改进方向
优点
实验操作简单，结果直观，有助 于理解混凝沉淀原理。
缺点
实验中的人为误差难以避免，且 实验条件与实际污水处理厂存在
差异。
改进方向
采用更精确的测量仪器和方法， 提高实验数据的准确性和可靠性 ；增加模拟实际污水处理厂条件 的实验环节，提高实验的实用性
《混凝沉淀实验》 ppt课件
• 实验简介 • 实验材料 • 实验设备 • 实验过程 • 实验结果与分析 • 实验总结与展望
目录
Part
01
实验简介
实验目的
了解混凝沉淀实验的基本 原理。
学习如何进行混凝沉淀实 验操作。
分析实验结果，掌握混凝 沉淀实验的应用。
实验原理
混凝沉淀实验是通过向水中投加混凝剂，使水中的悬浮物和胶体颗粒发生凝聚和絮凝作 用，进而通过沉淀的方式将悬浮物和胶体颗粒从水中分离出来。
高效混凝剂，适用于处理 高浊度和有机废水。
常用混凝剂之一，适用于 处理多种水质。
其他试剂
01
硫酸
用于调节pH值。
02
氢氧化钠
混凝土ppt课件教学教程
少环境污染。
智能化发展
借助先进的计算机技术和人工智能 技术，未来混凝土材料将实现智能 化发展，能够自适应环境变化并自 动调整性能。
多功能化发展
未来混凝土材料将具备更多功能， 如自修复、自感知、自适应等，以 满足复杂多变的应用需求。
06 总结回顾与拓展延伸
关键知识点总结回顾
混凝土的基本组成
水、骨料（砂、石）、水泥、掺合料 等
抗压强度是混凝土最重要的力学性能之一，它反映了混凝土抵抗压力的能力。根据抗压强度的大小， 可以判断混凝土的强度等级和是否符合设计要求。
耐久性能评价指标体系建立
01
02
03
抗渗性能
通过抗渗试验来评价混凝 土的抗渗性能，反映混凝 土抵抗水、油等液体渗透 的能力。
抗冻性能
通过抗冻试验来评价混凝 土的抗冻性能，反映混凝 土在冻融循环作用下的耐 久性。
02 制备工艺与设备介绍
搅拌站类型及布局规划
搅拌站类型
根据生产规模、自动化程度、布局形式等，混凝土搅拌站可分为移动式、固定 式和半固定式等多种类型。
布局规划
搅拌站的布局应遵循工艺流程顺畅、设备配置合理、操作方便、环保节能等原 则，一般包括原料存储区、配料区、搅拌区、成品存储区、控制室等区域。
搅拌设备结构和工作原理
应用领域
高性能混凝土广泛应用于高层 建筑、桥梁、隧道、海洋工程
等重要基础设施中。
纤维增强混凝土性能改善途径
纤维类型
纤维增强混凝土中常用的纤维类型包括钢纤维、合成纤维 和天然纤维等，不同类型的纤维对混凝土性能有不同的影 响。
纤维掺量
能够提高混凝土的韧性、抗裂性和耐久性。
养护时间应根据混凝土强度增 长情况确定，一般不少于7天
智能化发展
借助先进的计算机技术和人工智能 技术，未来混凝土材料将实现智能 化发展，能够自适应环境变化并自 动调整性能。
多功能化发展
未来混凝土材料将具备更多功能， 如自修复、自感知、自适应等，以 满足复杂多变的应用需求。
06 总结回顾与拓展延伸
关键知识点总结回顾
混凝土的基本组成
水、骨料（砂、石）、水泥、掺合料 等
抗压强度是混凝土最重要的力学性能之一，它反映了混凝土抵抗压力的能力。根据抗压强度的大小， 可以判断混凝土的强度等级和是否符合设计要求。
耐久性能评价指标体系建立
01
02
03
抗渗性能
通过抗渗试验来评价混凝 土的抗渗性能，反映混凝 土抵抗水、油等液体渗透 的能力。
抗冻性能
通过抗冻试验来评价混凝 土的抗冻性能，反映混凝 土在冻融循环作用下的耐 久性。
02 制备工艺与设备介绍
搅拌站类型及布局规划
搅拌站类型
根据生产规模、自动化程度、布局形式等，混凝土搅拌站可分为移动式、固定 式和半固定式等多种类型。
布局规划
搅拌站的布局应遵循工艺流程顺畅、设备配置合理、操作方便、环保节能等原 则，一般包括原料存储区、配料区、搅拌区、成品存储区、控制室等区域。
搅拌设备结构和工作原理
应用领域
高性能混凝土广泛应用于高层 建筑、桥梁、隧道、海洋工程
等重要基础设施中。
纤维增强混凝土性能改善途径
纤维类型
纤维增强混凝土中常用的纤维类型包括钢纤维、合成纤维 和天然纤维等，不同类型的纤维对混凝土性能有不同的影 响。
纤维掺量
能够提高混凝土的韧性、抗裂性和耐久性。
养护时间应根据混凝土强度增 长情况确定，一般不少于7天
水处理混凝法PPT课件
•胶粒与扩散层之间的电位差，称为电动电位，常称电位。 •胶核表面的电位离子与溶液主体之间的电位称为总电位或称电位 。 •在总电位一定时，扩散层愈厚， 电位愈高；反之扩散层愈薄， 电 位也愈低。 •电位引起的静电斥力，阻止胶粒互相接近和接触碰撞。
9
第9页/共46页
• 电位对于某类胶体而言，是固定不变的， 它无法测出，也不具备实用意义。 • 电位可通过电泳或电渗计算得出，测定 电位可确定电荷大小以及稳定程度。它随着 温度、PH值及溶液中反离子浓度等外部条件 而变化，在水处理中具有重要的意义。
✓ 该机理无法解释的现象：如以三价铝盐或铁盐作混凝剂，当其投量过多 时，凝聚效果反而下降，其至重新稳定。
✓压缩双电层机理只是通过单纯静电现象来说明电解质对脱稳的作用，如仅 用它来解释水中的混凝现象，会产生一些矛盾。为此，又提出了其他几种 机理。
2021/7/13
15
第15页/共46页
（2）吸附电中和机理 (electrical neutralization)
2021/7/13
27
第27页/共46页
1.废水水质的影响
（1）浊度(turbidity)
• 浊度过高或过低都不利于混凝，浊度不同， 所需的混凝剂用量也不同。
（2）pH值
• 在混凝过程中，都有一个相对最佳pH值存 在，使混凝反应速度最快，絮体溶解度最 小。不同混凝剂最佳pH值要通过试验确定。
2021/7/13
2021/7/13
4
第4页/共46页
1、废水中胶体颗粒的稳定性 （1）胶体特性
➢光学性质：在水溶液中能引起光的反射的性质。 ➢力学性质：主要是指胶体的布朗运动。 ➢表面性能：比表面积大，具有极大的表面自由能，使胶体颗粒具有强烈的 吸附能力和水化作用。
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• 电位对于某类胶体而言，是固定不变的， 它无法测出，也不具备实用意义。 • 电位可通过电泳或电渗计算得出，测定 电位可确定电荷大小以及稳定程度。它随着 温度、PH值及溶液中反离子浓度等外部条件 而变化，在水处理中具有重要的意义。
✓ 该机理无法解释的现象：如以三价铝盐或铁盐作混凝剂，当其投量过多 时，凝聚效果反而下降，其至重新稳定。
✓压缩双电层机理只是通过单纯静电现象来说明电解质对脱稳的作用，如仅 用它来解释水中的混凝现象，会产生一些矛盾。为此，又提出了其他几种 机理。
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（2）吸附电中和机理 (electrical neutralization)
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1.废水水质的影响
（1）浊度(turbidity)
• 浊度过高或过低都不利于混凝，浊度不同， 所需的混凝剂用量也不同。
（2）pH值
• 在混凝过程中，都有一个相对最佳pH值存 在，使混凝反应速度最快，絮体溶解度最 小。不同混凝剂最佳pH值要通过试验确定。
2021/7/13
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1、废水中胶体颗粒的稳定性 （1）胶体特性
➢光学性质：在水溶液中能引起光的反射的性质。 ➢力学性质：主要是指胶体的布朗运动。 ➢表面性能：比表面积大，具有极大的表面自由能，使胶体颗粒具有强烈的 吸附能力和水化作用。
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水合铝离子进一步水解，形成单羟基单核络合 物： pH=4－5 多核羟基络合物起吸附电性中和
[A2O l6 (]3 H )H 2O [Al(2O 5]2 )H H 3O )(H
单羟基单核络合物又进一步水解：pH=6.5-7.5 氢氧化 铝起吸附架桥 ，再提高pH生成氢氧化铝沉淀网捕作用
[Al2 O (5 ]O 2 )H 2 O H [)A (2 H (l2 H ( O 4 O ] )H 3 H O )
胶粒之间还存在着相互引力——范徳 华引力，与胶粒间距平方成反比
胶体间的相互斥力不仅与ξ电位有关，还与胶粒的
间距有关，距离越近，斥力越大。而布朗运动的动能
不足以将两颗胶粒推进到使范徳华引力发挥作用的距
离。因此，胶体微粒不能相互聚结而长期保持稳定的
分散状态。水化作用（胶体带电，吸引水形成水膜）
也使胶体不能相互聚结。
处理对象主要是污水中无机的或有机的(难于
生物降解的)溶解物质或胶体物质（0.1~0.001
um)、微小的SS。
5
一、基本概念 P290 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：胶体失去稳定性互相凝聚，结果形成众多
的“小矾花”的过程称为凝聚，（10~30S）。 絮凝：脱稳胶体即“小矾花”相互聚集称为絮凝 ，
三价铝盐或铁盐以及其他高分子混凝剂溶于
水后，经水解和缩聚反应形成高分子聚合物，具有线
性结构。这类高分子物质可被胶体微粒所强烈吸附。
因其线性长度较大．当它的一端吸附某一胶粒后，另
一端又吸附另一胶粒，在相距较远的两胶粒间进行吸
附架桥，使颗粒逐渐
结大，形成肉眼可见
的粗大絮凝体。这种
由高分子物质吸附架
桥作用而使微粒相互
（20~30min）。
6
主要去除微小无机、 有机悬浮物和胶体杂质
二
去除部分COD
混
凝
去色度、浊度
的
作
去磷(加铝盐、铁盐)
用
去乳化油（破乳）
7
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
8
“双电层”
三、混凝原理 1、胶体的稳定性 ：指胶体粒子在 水中长期保持分 散悬浮状态的特 性。
为胶粒，胶粒与扩散层之间，有一个电位差。此电位
称为胶体的电动电位，常称为ζ电位。ζ电位愈高，胶体
的稳定性就愈高。而胶核表面的电位离子与溶液之间
的电位差称为总电位或¢电位。
10
胶体所 受影响
由于上述的胶体带电现象，带相同电 荷的胶粒产生静电斥力，而且ξ电位越高， 胶粒间的静电斥力越大
受水分子热运动的撞击，使微粒在水 中作不规则的运动，即“布朗运动”
第十六章 污水的化学处理
1
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总体概述
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2
第一节 化学混凝法 第二节 中和法
第三节 化学沉淀法
第四节 氧化还原法
3
第一节 化学混凝法
4
混凝就是向废水中投加一定种类、一定数量的化学 药剂（混凝剂），并创造一定的水力条件，使水中 污染物相互凝聚、颗粒增大的并与水分离的处理过 程。
11
2、混凝原理
压缩双电层 吸附架桥 共沉淀
12
（1）压缩双电层作用 混凝剂提供大量正离子会涌入胶体扩散层甚至吸附层,
使ξ电位降低。当ξ电位为零时, 称为等电状态。此时胶体 间斥力消失, 胶粒最易发生聚结。实际上，ξ电位电位只 要降至某一程度而使胶粒间排斥的能量小于胶粒布朗运动 的动能时，胶粒就开始产生明显的聚结，这时的ξ电位称 为临界电位。胶粒因ξ电位电位降低或消除以至失去稳定 性的过程，称为胶体脱稳。脱稳的胶粒相互聚结，称为凝 聚。
效果较好，使用方便，对处理后的水质没有 任高何分不子良混影凝响剂。有但无水机温和低时有机，的水解两种困。难，
混凝剂
形成无的机絮包凝括体聚较合松氯散化，铝效和果聚不合及氧铁化盐铁。 聚铁合盐氯中化主铝要对有各三种氯水化质铁适、应硫性酸较亚强铁，和
适硫用酸的铁p等H值。范三围氯较化广铁，是对褐低色温结效晶果体也，较极好易，
1-100nm 是胶体粒子 100-10000nm 是细微
悬浮物
固定离子
电位离子
总电位 胶体电动电位
9
中心称为胶核。其表面选择性地吸附了一层带有同号
电荷的离子，这些离子可以是胶核的组成物直接电离
而产生的，也可以是从水中选择吸附H+或OH-离子而造
成的。这层离子称为胶体微粒的电位离子，它决定了
胶粒电荷的大小和符号。由于电位离子的静电引力，
[A2 (l2 H O (4 ] O ) H 2 O H [)A3 (l2 H O (3 ] O )H 3 O H 19 )
二、混凝剂和助凝剂 P293 1. 混凝剂
混凝剂效果良好
要求
对人体健康无害 价廉易得 使用方便
20
主要指铝盐和铁盐.
铝盐中主要有硫酸铝、明矾等.硫酸铝混凝
无机盐类
13
该过程的实质是新增的反离子与扩散层内原有 反离子之间的静电斥力把原有反离子程度不同地 挤压到吸附层中，从而使扩散层减簿。使胶核表 面的负电性降低。这种作用称压缩双电层。当双 电层被压缩，颗粒间的静电斥能就会降低。当降 至小于颗粒布朗运动的动能时，颗粒就能相互吸 附凝聚。14（2）吸附架桥来自用粘结的过程，为絮凝。
15
16
17
（3）网捕作用 沉淀物（大多指金属氢氧化物如石灰、金属
盐如硫酸铝、氯化铁）在自身沉降过程中，能集 卷、网捕水中的胶体等微粒，使胶体粘结。
18
以硫酸铝为例讨论混凝过程 硫酸铝Al2(SO4)3·18H2O溶于水后，离解出Al3+，并
结合有6个配位水分子，成为水合铝离子[Al(H2O)6]3+。 pH<3 简单的水合铝离子起压缩双电层作用
在其周围又吸附了大量的异号离子．形成了所谓“双
电层”。这些异号离子，其中紧靠电位离子的部分被
牢固地吸引着．当胶核运行时，它也随着一起运动，
形成固定的离子层。而其他的异号离子，离电位离子
较远，受到的引力较弱，不随胶核一起运动，并有向
水中扩散的趋势．形成了扩散层。固定的离子层与扩
散层之间的交界面称为滑动面。滑动面以内的部分称
混
溶形解成，的形絮成凝的体絮粒凝大体而较重紧，密我，国易占沉8淀0%； 但有三机氯高化分铁子腐混蚀凝性剂强这．类易混吸凝水剂潮都解具，有
[A2O l6 (]3 H )H 2O [Al(2O 5]2 )H H 3O )(H
单羟基单核络合物又进一步水解：pH=6.5-7.5 氢氧化 铝起吸附架桥 ，再提高pH生成氢氧化铝沉淀网捕作用
[Al2 O (5 ]O 2 )H 2 O H [)A (2 H (l2 H ( O 4 O ] )H 3 H O )
胶粒之间还存在着相互引力——范徳 华引力，与胶粒间距平方成反比
胶体间的相互斥力不仅与ξ电位有关，还与胶粒的
间距有关，距离越近，斥力越大。而布朗运动的动能
不足以将两颗胶粒推进到使范徳华引力发挥作用的距
离。因此，胶体微粒不能相互聚结而长期保持稳定的
分散状态。水化作用（胶体带电，吸引水形成水膜）
也使胶体不能相互聚结。
处理对象主要是污水中无机的或有机的(难于
生物降解的)溶解物质或胶体物质（0.1~0.001
um)、微小的SS。
5
一、基本概念 P290 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：胶体失去稳定性互相凝聚，结果形成众多
的“小矾花”的过程称为凝聚，（10~30S）。 絮凝：脱稳胶体即“小矾花”相互聚集称为絮凝 ，
三价铝盐或铁盐以及其他高分子混凝剂溶于
水后，经水解和缩聚反应形成高分子聚合物，具有线
性结构。这类高分子物质可被胶体微粒所强烈吸附。
因其线性长度较大．当它的一端吸附某一胶粒后，另
一端又吸附另一胶粒，在相距较远的两胶粒间进行吸
附架桥，使颗粒逐渐
结大，形成肉眼可见
的粗大絮凝体。这种
由高分子物质吸附架
桥作用而使微粒相互
（20~30min）。
6
主要去除微小无机、 有机悬浮物和胶体杂质
二
去除部分COD
混
凝
去色度、浊度
的
作
去磷(加铝盐、铁盐)
用
去乳化油（破乳）
7
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
8
“双电层”
三、混凝原理 1、胶体的稳定性 ：指胶体粒子在 水中长期保持分 散悬浮状态的特 性。
为胶粒，胶粒与扩散层之间，有一个电位差。此电位
称为胶体的电动电位，常称为ζ电位。ζ电位愈高，胶体
的稳定性就愈高。而胶核表面的电位离子与溶液之间
的电位差称为总电位或¢电位。
10
胶体所 受影响
由于上述的胶体带电现象，带相同电 荷的胶粒产生静电斥力，而且ξ电位越高， 胶粒间的静电斥力越大
受水分子热运动的撞击，使微粒在水 中作不规则的运动，即“布朗运动”
第十六章 污水的化学处理
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第一节 化学混凝法 第二节 中和法
第三节 化学沉淀法
第四节 氧化还原法
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第一节 化学混凝法
4
混凝就是向废水中投加一定种类、一定数量的化学 药剂（混凝剂），并创造一定的水力条件，使水中 污染物相互凝聚、颗粒增大的并与水分离的处理过 程。
11
2、混凝原理
压缩双电层 吸附架桥 共沉淀
12
（1）压缩双电层作用 混凝剂提供大量正离子会涌入胶体扩散层甚至吸附层,
使ξ电位降低。当ξ电位为零时, 称为等电状态。此时胶体 间斥力消失, 胶粒最易发生聚结。实际上，ξ电位电位只 要降至某一程度而使胶粒间排斥的能量小于胶粒布朗运动 的动能时，胶粒就开始产生明显的聚结，这时的ξ电位称 为临界电位。胶粒因ξ电位电位降低或消除以至失去稳定 性的过程，称为胶体脱稳。脱稳的胶粒相互聚结，称为凝 聚。
效果较好，使用方便，对处理后的水质没有 任高何分不子良混影凝响剂。有但无水机温和低时有机，的水解两种困。难，
混凝剂
形成无的机絮包凝括体聚较合松氯散化，铝效和果聚不合及氧铁化盐铁。 聚铁合盐氯中化主铝要对有各三种氯水化质铁适、应硫性酸较亚强铁，和
适硫用酸的铁p等H值。范三围氯较化广铁，是对褐低色温结效晶果体也，较极好易，
1-100nm 是胶体粒子 100-10000nm 是细微
悬浮物
固定离子
电位离子
总电位 胶体电动电位
9
中心称为胶核。其表面选择性地吸附了一层带有同号
电荷的离子，这些离子可以是胶核的组成物直接电离
而产生的，也可以是从水中选择吸附H+或OH-离子而造
成的。这层离子称为胶体微粒的电位离子，它决定了
胶粒电荷的大小和符号。由于电位离子的静电引力，
[A2 (l2 H O (4 ] O ) H 2 O H [)A3 (l2 H O (3 ] O )H 3 O H 19 )
二、混凝剂和助凝剂 P293 1. 混凝剂
混凝剂效果良好
要求
对人体健康无害 价廉易得 使用方便
20
主要指铝盐和铁盐.
铝盐中主要有硫酸铝、明矾等.硫酸铝混凝
无机盐类
13
该过程的实质是新增的反离子与扩散层内原有 反离子之间的静电斥力把原有反离子程度不同地 挤压到吸附层中，从而使扩散层减簿。使胶核表 面的负电性降低。这种作用称压缩双电层。当双 电层被压缩，颗粒间的静电斥能就会降低。当降 至小于颗粒布朗运动的动能时，颗粒就能相互吸 附凝聚。14（2）吸附架桥来自用粘结的过程，为絮凝。
15
16
17
（3）网捕作用 沉淀物（大多指金属氢氧化物如石灰、金属
盐如硫酸铝、氯化铁）在自身沉降过程中，能集 卷、网捕水中的胶体等微粒，使胶体粘结。
18
以硫酸铝为例讨论混凝过程 硫酸铝Al2(SO4)3·18H2O溶于水后，离解出Al3+，并
结合有6个配位水分子，成为水合铝离子[Al(H2O)6]3+。 pH<3 简单的水合铝离子起压缩双电层作用
在其周围又吸附了大量的异号离子．形成了所谓“双
电层”。这些异号离子，其中紧靠电位离子的部分被
牢固地吸引着．当胶核运行时，它也随着一起运动，
形成固定的离子层。而其他的异号离子，离电位离子
较远，受到的引力较弱，不随胶核一起运动，并有向
水中扩散的趋势．形成了扩散层。固定的离子层与扩
散层之间的交界面称为滑动面。滑动面以内的部分称
混
溶形解成，的形絮成凝的体絮粒凝大体而较重紧，密我，国易占沉8淀0%； 但有三机氯高化分铁子腐混蚀凝性剂强这．类易混吸凝水剂潮都解具，有