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1、第五章化学处理混凝1第一页，本课件共有50页本章要讲的问题5.1、混凝定义和用途连5.2、废水中胶体颗粒的稳定性及脱稳机理5.3、混凝剂与助凝剂5.4、混凝的工艺过程5.5、投药方法及设备连5.6、混合与反应连5.7、影响混凝的因素连5.8、混凝方法的优缺点连2第二页，本课件共有50页5.1、混凝定义和用途1 1）混混凝凝是是通通过过向向废废水水中中投投加加混混凝凝剂剂，破破坏坏胶胶体体的的稳稳定定性性，使使细细小小悬悬浮浮颗颗粒粒和和胶胶体体微微粒粒聚聚集集成成较较粗粗大大的的颗颗粒粒而沉降与水分离，使废水得到净化。而沉降与水分离，使废水得到净化。混混凝凝的的主主要要对对象象是是废废水水中中
2、的的细细小小悬悬浮浮颗颗粒粒和和胶胶体体微微粒粒，这这些些颗颗粒粒用用自自然然沉沉降降法法很很难难从从水水中中分分离离出出去。去。2 2）用途：混凝法是废水处理中常采用的方法。用途：混凝法是废水处理中常采用的方法。（1 1）可可以以用用来来降降低低废废水水的的浊浊度度和和色色度度，去去除除多多种种高高分分子有机物、某些重金属和放射性物质。子有机物、某些重金属和放射性物质。（2 2）混凝法还能改善污泥的脱水性能。）混凝法还能改善污泥的脱水性能。返回目录3第三页，本课件共有50页5.2、废水中胶体颗粒的稳定性及脱稳机理1 1）胶体的特点：胶体的特点：粒径小，粒径小，一般直径为一般直径为1010-3
3、-31010-8-8mmmm；布布朗朗运运动动，颗颗粒粒在在废废水水中中受受水水分分子子热热运运动的碰撞而作无规则的布朗运动；动的碰撞而作无规则的布朗运动；带电，带电，同类胶体微粒带有同性电荷。同类胶体微粒带有同性电荷。水水化化膜膜，许许多多水水分分子子被被吸吸引引在在胶胶体体微微粒粒周围，形成水化膜。周围，形成水化膜。返回工艺返回工艺4第四页，本课件共有50页胶体的双电层结构模型胶核胶核电位离子层电位离子层反离子层反离子层胶团边界胶团边界2 2）胶体的结构）胶体的结构吸附层吸附层扩散层扩散层滑动面滑动面电位电位电位电位5第五页，本课件共有50页 胶核胶核 电位形成离子，束缚反离子电位形成离子
4、，束缚反离子 自由反离子自由反离子 Fe(OH)Fe(OH)3 3 mm nH nH (n(nx)Clx)Cl X X+XClXCl 胶核胶核胶粒吸附层吸附层扩散层扩散层胶团电位离子层电位离子层反离子层反离子层6第六页，本课件共有50页3 3）胶体的脱稳机理）胶体的脱稳机理胶体颗粒保持分散的悬浮状态的特性称为胶体的稳定性。胶体因电位降低或消除，从而失去稳定性的过程称为脱稳，脱稳的胶粒相互聚集为较大颗粒的过程称为凝聚。混凝的机理：混凝可分为压缩双电层、吸附电中和、吸附架桥、沉淀物网捕四种机理。7第七页，本课件共有50页（1）压缩双电层机理）压缩双电层机理双电层的厚度与溶液中的反离子的浓度双电层的
5、厚度与溶液中的反离子的浓度有关。当向溶液中投加电解质，使溶液有关。当向溶液中投加电解质，使溶液中离子浓度增高时，则扩散层的厚度将中离子浓度增高时，则扩散层的厚度将减小。减小。该过程的实质是加入的反离子与扩散层该过程的实质是加入的反离子与扩散层原有反离子之间的静电斥力把原有部分原有反离子之间的静电斥力把原有部分反离子挤压到吸附层中，从而使扩散层反离子挤压到吸附层中，从而使扩散层厚度减小。厚度减小。由于扩散层厚度的减小，胶粒得以迅速由于扩散层厚度的减小，胶粒得以迅速凝聚。凝聚。8第八页，本课件共有50页溶液中离子浓度与扩散层厚度的关系溶液中离子浓度低溶液中离子浓度低溶液中离子浓度高溶液中离子浓度高
6、BA到颗粒表面的距离到颗粒表面的距离反反离离子子浓浓度度O溶液中离子浓度溶液中离子浓度低时，扩散层厚低时，扩散层厚度为度为OA溶液中离子溶液中离子浓度高时，浓度高时，扩散层厚度扩散层厚度减小为减小为OB9第九页，本课件共有50页（2）吸附电中和机理）吸附电中和机理胶粒表面对异号离子、异号胶粒、链状胶粒表面对异号离子、异号胶粒、链状离子或分子带异号电荷的部位等有强烈离子或分子带异号电荷的部位等有强烈的吸附作用，由于这种吸附作用中和了的吸附作用，由于这种吸附作用中和了电位离子所带电荷，减少了静电斥力，电位离子所带电荷，减少了静电斥力，使胶体的脱稳和凝聚易于发生。使胶体的脱稳和凝聚易于发生。10第十
7、页，本课件共有50页（3）吸附架桥（桥连）机理）吸附架桥（桥连）机理一些呈线型结构的高分子混凝剂，以及金属盐一些呈线型结构的高分子混凝剂，以及金属盐类混凝剂在水中形成线型高聚物后，均能强烈类混凝剂在水中形成线型高聚物后，均能强烈吸附胶体微粒。当吸附的微粒增多时，上述线吸附胶体微粒。当吸附的微粒增多时，上述线型分子会弯曲变形和成网，从而起到桥的作用，型分子会弯曲变形和成网，从而起到桥的作用，使微粒间的距离缩短而相互粘结，逐渐形成粗使微粒间的距离缩短而相互粘结，逐渐形成粗大的絮凝体。大的絮凝体。本机理能解释当废水浊度很低时有些混凝剂效果本机理能解释当废水浊度很低时有些混凝剂效果不好的现象。不好的现
8、象。因为废水中胶粒少，当聚合物伸展因为废水中胶粒少，当聚合物伸展部分一端吸附一个胶粒后，另一端因粘连不着第部分一端吸附一个胶粒后，另一端因粘连不着第二个胶粒，就不能起架桥作用，从而达不到混凝二个胶粒，就不能起架桥作用，从而达不到混凝的效果。的效果。11第十一页，本课件共有50页高分子聚合物对胶体或微粒的吸附架桥作用示意图12第十二页，本课件共有50页（4）沉淀物网捕机理）沉淀物网捕机理沉淀金属氢氧化物沉淀金属氢氧化物(如如Al(OH)Al(OH)3 3、Fe(OH)Fe(OH)3 3)或带金属的碳酸盐或带金属的碳酸盐(如如CaCOCaCO3 3)时，水中的胶粒和细微悬浮物可被这些时，水中的胶粒
9、和细微悬浮物可被这些沉淀物在形成时作为晶核或吸附质所网沉淀物在形成时作为晶核或吸附质所网捕。捕。以以上上介介绍绍的的混混凝凝的的四四种种机机理理，在在水水处处理理中中往往往往可可能能是是同同时时或或交交叉叉发发挥挥作作用用的的，只是在一定情况下以某种机理为主而已只是在一定情况下以某种机理为主而已。返回目录13第十三页，本课件共有50页上述四种作用所引起的凝聚和絮凝，总称上述四种作用所引起的凝聚和絮凝，总称混凝。混凝。现以硫酸铝为例，说明这些作用的意义。现以硫酸铝为例，说明这些作用的意义。Al2(SO4)318H20溶于水后，即离解出溶于水后，即离解出Al(H2O)63+。后者通过水。后者通过水
10、解形成单核羟基络合物，最终生成水合氢氧化铝沉淀。解形成单核羟基络合物，最终生成水合氢氧化铝沉淀。为使上述反应进行，水中应有足够的碱度，以中和为使上述反应进行，水中应有足够的碱度，以中和H+。如水的如水的pH4，水解受抑制；，水解受抑制；pH85，水合氢氧化铝会进一步水，水合氢氧化铝会进一步水解成解成Al(OH)4(H2O)2-而溶解。因此，用硫酸铝作混凝剂时，而溶解。因此，用硫酸铝作混凝剂时，水水的有效的有效pH约在约在5-8之间。之间。上述水解产物能缩聚成多核羟基组合物上述水解产物能缩聚成多核羟基组合物,同同时，多核羟基络合物又会水解。时，多核羟基络合物又会水解。因此，水解和缩聚反应交错进行
11、，产物相当复杂，且随水的因此，水解和缩聚反应交错进行，产物相当复杂，且随水的pH变化而变化。但一般地说，变化而变化。但一般地说，pH较低时，以高电荷低聚合度的较低时，以高电荷低聚合度的产物为主，因而侧重于电中和和压缩双电层作用。产物为主，因而侧重于电中和和压缩双电层作用。研究表明，此研究表明，此时有利于消除水膜，但所需混凝剂量大，因此，为去除腐殖质等有时有利于消除水膜，但所需混凝剂量大，因此，为去除腐殖质等有机物及其色度，应控制水的机物及其色度，应控制水的pH在在5左右。左右。pH较高时，以低电荷高聚较高时，以低电荷高聚合度的产物为主，因而侧重于吸附架桥作用，合度的产物为主，因而侧重于吸附架桥
12、作用，此时有利于去除负此时有利于去除负电荷不高的粘土胶体。电荷不高的粘土胶体。14第十四页，本课件共有50页5.3、混凝剂与助凝剂凝聚、絮凝和混凝这三个词常引起混淆。凝聚、絮凝和混凝这三个词常引起混淆。凝聚凝聚是指胶体双电层被压缩，而脱稳的过程；是指胶体双电层被压缩，而脱稳的过程；絮凝絮凝则指胶体由于高分子聚合物的吸附架桥则指胶体由于高分子聚合物的吸附架桥作用聚结成大粒絮体的过程；作用聚结成大粒絮体的过程；混凝混凝则包括凝聚与絮凝两种过程则包括凝聚与絮凝两种过程。返回工艺返回工艺15第十五页，本课件共有50页凝聚是瞬时的，所需的时间是将化学药凝聚是瞬时的，所需的时间是将化学药剂扩散到全部水中的
13、时间。剂扩散到全部水中的时间。絮凝则与凝聚作用不同，它需要一定的絮凝则与凝聚作用不同，它需要一定的时间让絮体长大，但在一般情况下两者时间让絮体长大，但在一般情况下两者难以截然分开。难以截然分开。混凝剂混凝剂：一般把能起凝聚与絮凝作用的一般把能起凝聚与絮凝作用的药剂统称为混凝剂。药剂统称为混凝剂。助凝剂助凝剂：当单用混凝剂不能取得良好效：当单用混凝剂不能取得良好效果时，可投加某类辅助药剂以提高混凝果时，可投加某类辅助药剂以提高混凝效果，这种辅助药剂称为助凝剂。效果，这种辅助药剂称为助凝剂。16第十六页，本课件共有50页1）.混凝剂类类 别别主主 要要 混混 凝凝 剂剂无机无机类类低分子低分子无机
14、无机盐类盐类硫酸硫酸铝铝、硫酸、硫酸铁铁、硫酸硫酸亚铁亚铁、铝铝酸酸钠钠、氯氯化化铁铁、氯氯化化铝铝、碳酸、碳酸镁镁、膨、膨润润土土碱碱类类碳酸碳酸钠钠、氢氢氧化氧化钠钠、氧化、氧化钙钙金属金属电电解解产产物物氢氢氧化氧化铝铝、氢氢氧化氧化铁铁高分子高分子阳离子型阳离子型聚合聚合氯氯化化铝铝、聚合硫酸、聚合硫酸铝铝阴离子型阴离子型活性硅酸活性硅酸有机有机类类表面活性表面活性剂剂阴离子型阴离子型月桂酸月桂酸钠钠、硬脂酸、硬脂酸钠钠、油酸、油酸钠钠、松香酸、松香酸钠钠、烷烷基三甲基基三甲基氯氯化化铵铵阳离子型阳离子型十二十二烷烷胺醋酸胺醋酸、十八、十八烷烷胺醋酸、松香胺醋酸、胺醋酸、松香胺醋酸、烷
15、烷基三甲基基三甲基氯氯化化铵铵低聚合度的低聚合度的分子分子阴离子型阴离子型藻藻朊朊酸酸钠钠、羧羧甲基甲基纤维纤维素素钠盐钠盐阳离子型阳离子型水溶性苯胺水溶性苯胺树树脂脂盐盐酸酸盐盐、聚乙、聚乙烯亚铵烯亚铵非离子型非离子型淀粉、水溶性尿淀粉、水溶性尿醛树醛树脂脂两性型两性型动动物胶、蛋白物胶、蛋白质质高聚合度高高聚合度高分子分子阴离子型阴离子型聚丙酸聚丙酸钠钠、水解聚丙水解聚丙烯酰烯酰胺胺阳离子型阳离子型聚乙聚乙烯烯吡吡啶盐啶盐、乙、乙烯烯吡吡啶啶聚合物聚合物非离子型非离子型聚丙聚丙烯酰烯酰胺胺、氯氯化聚乙化聚乙烯烯17第十七页，本课件共有50页水处理对混凝剂的要求：水处理对混凝剂的要求：混凝效
16、果好，用量少，效率高；混凝效果好，用量少，效率高；生成的絮体密实，沉淀快，容易与水分离；生成的絮体密实，沉淀快，容易与水分离；价廉易得，使用方便；价廉易得，使用方便；对人类健康无害；对人类健康无害；目前常用的混凝剂按化学组成可分为目前常用的混凝剂按化学组成可分为无机盐无机盐类类和和有机高分子类有机高分子类。18第十八页，本课件共有50页(1)无机盐类无机盐类i i）三氯化铁）三氯化铁无无 水水 物物、结结 晶晶 水水 物物 和和 液液 体体，其其 中中 常常 用用 的的 是是FeClFeCl3 36H6H2 2OO，极易溶于水，黑褐色结晶体。，极易溶于水，黑褐色结晶体。操作液浓度宜高，可达操作
17、液浓度宜高，可达45。优优点点：形形成成的的矾矾花花沉沉降降性性好好，处处理理低低温温水水或或低低浊浊度度水水效效果果比比铝铝盐盐好好，适适宜宜的的pHpH值值范范围围较较宽宽（5959）；）；缺点：处理后的水的色度比铝盐的高，腐蚀性大。缺点：处理后的水的色度比铝盐的高，腐蚀性大。19第十九页，本课件共有50页iiii）硫酸亚铁）硫酸亚铁FeSOFeSO4 47H7H2 2O O是是半半透透明明绿绿色色晶晶体体，易易溶溶于于水，在水温水，在水温2O2O时溶解度为时溶解度为2121。硫硫酸酸亚亚铁铁离离解解出出的的FeFe2 2只只能能生生成成最最简简单单的的单单核核络络合合物物，因因此此，不不
18、如如三三价价铁铁盐盐混混凝效果好。凝效果好。残残留留在在水水中中的的FeFe2 2会会使使处处理理后后的的水水带带色色，FeFe2 2与与水水中中的的某某些些有有色色物物质质作作用用后后，会会生生成成颜颜色色更更深深的的溶溶解解物物。因因此此，使使用用硫硫酸酸亚亚铁铁时时应应将将二二价价铁铁先先氧氧化化为为三三价价铁铁，然后再起混凝作用。然后再起混凝作用。20第二十页，本课件共有50页iii iii）硫酸铝）硫酸铝18个结晶水，工业产品有精制和粗制两种。精制硫酸铝是白色结晶体。粗制硫酸铝的Al203含量不少于14.516.5，不溶杂质含量不大于2430。操作液常用操作液常用10-20的浓度。的
19、浓度。优点：价格较低，使用方便，混凝效果好。缺点：当水温低时硫酸铝水解困难，形成的絮体较松散。由于杂质含量高，所以渣量大。21第二十一页，本课件共有50页iv iv）聚合氯化铝（）聚合氯化铝（PACPAC）聚合氯化铝聚合氯化铝是一种高分子混凝剂，简称其化是一种高分子混凝剂，简称其化学式可写为学式可写为AlAl2 2(OH)(OH)n nClCl6-n6-n mm，式中，式中n n可取可取1 1到到5 5中间的任何整数，中间的任何整数，mm为为 1010的整数。这个的整数。这个化学式实际是指化学式实际是指 mm个个 AlAl2 2(OH)(OH)n nClCl6-n 6-n（碱式（碱式氯化铝）氯
20、化铝）单体的聚合物。单体的聚合物。聚聚合合氯氯化化铝铝中中OHOH与与AlAl的的比比值值对对混混凝凝效效果果有有很很 大大 关关 系系，一一 般般 可可 用用 碱碱 化化 度度 B B表表 示示：B=0H100B=0H100/3Al/3Al，例例如如n n4 4时时，碱碱化化度度B=4/B=4/（3232）100100=66.7=66.7。一一般般要要求求B B为为40406060。22第二十二页，本课件共有50页聚合氯化铝优点：聚合氯化铝优点：(a)(a)应用范围广应用范围广，对各种废水都可以获得较，对各种废水都可以获得较好的混凝效果。好的混凝效果。(b)(b)易快速形成大的矾花，沉降性能
21、好易快速形成大的矾花，沉降性能好，投，投药量一般比硫酸铝低，过量投加时也不药量一般比硫酸铝低，过量投加时也不会象硫酸铝那样造成水浑浊。会象硫酸铝那样造成水浑浊。(c)(c)适宜的适宜的pHpH值范围较宽值范围较宽(在在5 59 9间间)，且处，且处理后水的理后水的pHpH值和碱度下降较小。值和碱度下降较小。(d)(d)受水温影响小受水温影响小；水温低时，仍可保持稳；水温低时，仍可保持稳定的混凝效果。定的混凝效果。(e)(e)其碱化度比其它铝盐、铁盐为高，因此其碱化度比其它铝盐、铁盐为高，因此药液对设备的侵蚀作用小药液对设备的侵蚀作用小。23第二十三页，本课件共有50页v v）活化硅酸）活化硅酸
22、活化硅酸实质上是硅酸钠（水玻璃）用酸活化硅酸实质上是硅酸钠（水玻璃）用酸（硫酸）中和并熟化，使硅酸钠转化成硅（硫酸）中和并熟化，使硅酸钠转化成硅酸单体，聚合成高分子物质。酸单体，聚合成高分子物质。对胶体的混凝是通过吸附架桥使粒子粘连对胶体的混凝是通过吸附架桥使粒子粘连而完成的。而完成的。优点：优点：絮凝体形成快且粗大、密实，在低絮凝体形成快且粗大、密实，在低水温、低碱度条件下也能良好絮凝，适用水温、低碱度条件下也能良好絮凝，适用pHpH值范围宽。与其它的混凝剂配合使用，值范围宽。与其它的混凝剂配合使用，特别是与铝盐和铁盐混合使用，可缩短沉特别是与铝盐和铁盐混合使用，可缩短沉降时间，节省混凝剂用
23、量。降时间，节省混凝剂用量。24第二十四页，本课件共有50页vi vi）聚合硫酸铁）聚合硫酸铁(PFS)(PFS)化学式为化学式为FeFe2 2(OH)(OH)n n(SO(SO4 4)3-n/23-n/2 m m优点：投加剂量小，絮体生成快，对水优点：投加剂量小，絮体生成快，对水质的适应范围广以及水解时消耗水中碱质的适应范围广以及水解时消耗水中碱度少。度少。它与聚合铝盐都是具有一定碱化度的无它与聚合铝盐都是具有一定碱化度的无机高分子聚合物，且作用机理也颇为相机高分子聚合物，且作用机理也颇为相似似。25第二十五页，本课件共有50页(2)有机高分子类混凝剂有机高分子类混凝剂i i）分类：分类：高
24、分子混凝剂分为天然和人工两高分子混凝剂分为天然和人工两种种，其中天然高分子混凝剂的应用远不如，其中天然高分子混凝剂的应用远不如人工的广泛，主要原因是电荷密度小，分人工的广泛，主要原因是电荷密度小，分子量较低，且容易发生降解而失去活性。子量较低，且容易发生降解而失去活性。根据高分子聚合物所带基团能否离解及离根据高分子聚合物所带基团能否离解及离解后所带离子的电性，有机高分子混凝剂解后所带离子的电性，有机高分子混凝剂可分为可分为阴离子型阴离子型、阳离子型阳离子型和和非离子型非离子型26第二十六页，本课件共有50页iiii）特点：高分子混凝剂一般为链状结构，各单）特点：高分子混凝剂一般为链状结构，各单
25、体间以共价键结合。体间以共价键结合。单体的总数称为单体的总数称为聚合度聚合度，高分子混凝剂的聚合，高分子混凝剂的聚合度约从度约从1000100050005000，甚至更高。高分子混凝剂，甚至更高。高分子混凝剂溶于水中，将生成大量的线形高分子溶于水中，将生成大量的线形高分子。iii）作用机理：）作用机理：（a a）由由于于氢氢键键结结合合、静静电电结结合合、范范德德华华力力等等作作用用对对胶粒的吸附结合；胶粒的吸附结合；（b b）线型高分子在溶液中的吸附架桥作用。）线型高分子在溶液中的吸附架桥作用。27第二十七页，本课件共有50页聚丙烯酰胺简介聚丙烯酰胺简介(PAM)分子式：分子式：示意示意处理
26、时凝聚速度快，用量少。处理时凝聚速度快，用量少。产量占高分子混凝剂总产量的产量占高分子混凝剂总产量的8080，按性状，聚丙烯酰胺产品有按性状，聚丙烯酰胺产品有胶状胶状(含量含量5 51010)、片状片状 (含量含量20203030)和和粉状粉状(含量含量90909595)三种。其聚合度可达三种。其聚合度可达2102104 49109104 4。相应的相对分。相应的相对分子质量高达子质量高达1.5101.5106 66.0106.0106 6。聚丙烯酰胺也常作为助凝剂与其他混凝剂一起使用，聚丙烯酰胺也常作为助凝剂与其他混凝剂一起使用，可产生较好的混凝效果。聚丙烯酰胺的投加次序与可产生较好的混凝效
27、果。聚丙烯酰胺的投加次序与废水水质有关废水水质有关。28第二十八页，本课件共有50页CH2CHCONH2n其中其中n称为聚合度称为聚合度29第二十九页，本课件共有50页当废水浊度低时，宜先投加其他混凝剂，当废水浊度低时，宜先投加其他混凝剂，再投加聚丙烯酰胺，使胶体颗粒先脱稳再投加聚丙烯酰胺，使胶体颗粒先脱稳到一定程度，为聚丙烯酰胺的絮凝作用到一定程度，为聚丙烯酰胺的絮凝作用创造有利条件；创造有利条件；当废水浊度高时，应先投加聚丙烯酰胺，当废水浊度高时，应先投加聚丙烯酰胺，再投加其它混凝剂，以让聚丙烯酰胺先再投加其它混凝剂，以让聚丙烯酰胺先在高浊度水中充分发挥作用，吸附部分在高浊度水中充分发挥作
28、用，吸附部分胶粒，使浊度下降，其余胶粒由其它混胶粒，使浊度下降，其余胶粒由其它混凝剂脱稳，再由聚丙烯酰胺吸附，这样凝剂脱稳，再由聚丙烯酰胺吸附，这样可以降低其它絮凝剂的用量。可以降低其它絮凝剂的用量。30第三十页，本课件共有50页2）助凝剂在废水混凝处理中，有时使用单一的混凝剂不在废水混凝处理中，有时使用单一的混凝剂不能取得良好的效果，往往需要投加辅助药剂以能取得良好的效果，往往需要投加辅助药剂以提高混凝效果，这种辅助药剂称为提高混凝效果，这种辅助药剂称为助凝剂助凝剂。助凝剂的作用只是提高絮凝体的强度，促助凝剂的作用只是提高絮凝体的强度，促进沉降，本身并不起凝聚作用。进沉降，本身并不起凝聚作用
29、。31第三十一页，本课件共有50页（1）pH调整剂调整剂常常用用的的pHpH调调整整剂剂包包括括石石灰灰、硫硫酸酸、氢氢氧氧化化钠钠、碳酸钠等。碳酸钠等。（2）絮体结构改良剂）絮体结构改良剂如如铝铝盐盐产产生生的的絮絮凝凝体体细细小小而而松松散散时时，可可用用聚聚丙丙烯烯酰胺或活性硅酸等助凝。酰胺或活性硅酸等助凝。（3）氧化剂）氧化剂可可投投加加氯氯气气、次次氯氯酸酸钠钠、臭臭氧氧等等氧氧化化剂剂来来破破坏有机物或坏有机物或将亚铁氧化成高铁将亚铁氧化成高铁，以提高混凝效果。，以提高混凝效果。返回目录32第三十二页，本课件共有50页废水废水混凝剂混凝剂LL混合混合L反应反应L沉降沉降分离分离出水
30、出水污泥污泥5.4、混凝的工艺过程快速而均匀，需要短时间快速而均匀，需要短时间高强度搅拌高强度搅拌反应阶段的目的是使药剂与水中的细反应阶段的目的是使药剂与水中的细小颗粒或胶体物质作用生成尽可能大小颗粒或胶体物质作用生成尽可能大的絮体，为沉降分离创造条件，需要的絮体，为沉降分离创造条件，需要低强度长时间搅拌。低强度长时间搅拌。澄清的目的是使所生澄清的目的是使所生成的絮体与水分离，成的絮体与水分离，完成净化过程完成净化过程返回目录33第三十三页，本课件共有50页5.55.5、投药方法及设备、投药方法及设备1）投药方法有）投药方法有干投法干投法和和湿投法湿投法。（1）干投法是把经过破碎易于溶解的药剂
31、直）干投法是把经过破碎易于溶解的药剂直接投入废水中。接投入废水中。干投法占地面积小，但对药剂的粒度要求较严，投干投法占地面积小，但对药剂的粒度要求较严，投加量较难控制，对机械设备的要求较高，同时劳动加量较难控制，对机械设备的要求较高，同时劳动条件也较差。目前应用的较少。条件也较差。目前应用的较少。（2 2）湿投法是将混凝剂和助凝剂配成一定浓湿投法是将混凝剂和助凝剂配成一定浓度的溶液，然后按处理水量大小定量添加。度的溶液，然后按处理水量大小定量添加。混凝剂的湿法投加包括混凝剂的湿法投加包括药剂的配制药剂的配制、药剂药剂的计量的计量和和药剂的投加药剂的投加三个过程三个过程。返回工艺返回工艺34第三
32、十四页，本课件共有50页2 2）混凝混凝剂的剂的水力水力调制调制设备设备35第三十五页，本课件共有50页混凝剂的压缩空气调制36第三十六页，本课件共有50页混凝剂的机械调制设备返回目录轴承轴承出管浆叶浆叶立轴底板37第三十七页，本课件共有50页5.6、混合与反应1）混合混合废水与混凝剂和助凝剂进行充分混合，是进行反应和废水与混凝剂和助凝剂进行充分混合，是进行反应和混凝沉淀的前提。混凝沉淀的前提。对混合要求是速度快。一般有两种混合型式：对混合要求是速度快。一般有两种混合型式：一种是借水泵的吸水管或压水管混合。一种是借水泵的吸水管或压水管混合。另一种是在混合槽内进行混合。另一种是在混合槽内进行混合
33、。混合槽混合常用的有混合槽混合常用的有机械混合槽机械混合槽，分流隔板式混合槽分流隔板式混合槽，多孔隔板式混合槽多孔隔板式混合槽。返回工艺返回工艺38第三十八页，本课件共有50页（1）分流隔板式混合槽）分流隔板式混合槽溢流管溢流堰39第三十九页，本课件共有50页2）反应）反应水水与与药药剂剂混混合合后后进进入入反反应应池池进进行行反反应应，其其作作用用是是使凝聚颗粒凝结成沉淀性能良好的絮凝体使凝聚颗粒凝结成沉淀性能良好的絮凝体。反反应应池池内内水水流流特特点点是是流流速速由由大大到到小小。在在较较大大的的反反应应流流速速时时，使使水水中中的的胶胶体体颗颗粒粒发发生生碰碰撞撞吸吸附附，在在较较小小
34、的的反反应应流流速速时时，使使碰碰撞撞吸吸附附后后的的颗颗粒粒结结成更大的矾花。成更大的矾花。反反应应池池的的型型式式有有机机械械搅搅拌拌、隔隔板板反反应应池池，涡涡流流式式反应池反应池等。等。40第四十页，本课件共有50页（1）机械搅拌反应池）机械搅拌反应池41第四十一页，本课件共有50页（2）隔板反应池）隔板反应池平流式平流式回转式回转式42第四十二页，本课件共有50页（3）带回转式隔板反应池的平流式沉淀池）带回转式隔板反应池的平流式沉淀池隔隔板板反反应应池池穿孔配穿孔配水墙水墙吸泥机吸泥机导流墙导流墙上部穿孔上部穿孔出水墙出水墙43第四十三页，本课件共有50页（4）涡流式反应池）涡流式反
35、应池进水进水出水出水返回目录圆周出水槽出水管放水阀44第四十四页，本课件共有50页2.7、影响混凝的因素1 1）废水水质的影响）废水水质的影响（1）浊度）浊度浊度过高或过低都不利于混凝，浊度不同，所需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。的混凝剂用量也不同。（2）pH值值在在混混凝凝过过程程中中，都都有有一一个个相相对对最最佳佳pHpH值值存存在在，使使混混凝凝反反应应速速度度最最快快，絮絮体体溶溶解解度度最最小小。不不同同混混凝剂最佳凝剂最佳pHpH值要通过试验确定。值要通过试验确定。45第四十五页，本课件共有50页（3）水温）水温水水温温会会影影响响无无机机盐盐类类
36、的的水水解解，水水温温低低，水水解解反反应应慢慢。另另外外水水温温低低，水水的的粘粘度度增增大大，布布朗朗运运动动减减弱弱，混混凝凝效效果下降果下降。（4）共存杂质）共存杂质有些杂质的存在能促进混凝过程有些杂质的存在能促进混凝过程。如如：除除硫硫磷磷以以外外的的其其他他各各种种无无机机金金属属盐盐，均能压缩胶体粒子的扩散层厚度；均能压缩胶体粒子的扩散层厚度；而有些物质则不利于混凝的进行而有些物质则不利于混凝的进行。如如磷磷酸酸根根、亚亚硫硫酸酸根根、表表面面活活性性剂剂等等会会阻阻碍高分子絮凝作用。碍高分子絮凝作用。46第四十六页，本课件共有50页2）混凝剂的影响（1）混凝剂种类）混凝剂种类混
37、混凝凝剂剂的的选选择择主主要要取取决决于于胶胶体体和和细细微微悬悬浮物的性质、浓度。浮物的性质、浓度。如如水水中中污污染染物物主主要要呈呈胶胶体体状状态态，且且 电电位位较较高高，则则应应先先投投加加无无机机混混凝凝剂剂使使其其脱脱稳稳凝凝聚聚，如如絮絮体体细细小小，还还需需投投加加高高分分子子混混凝剂或配合使用活性硅酸等助凝剂凝剂或配合使用活性硅酸等助凝剂。很很多多情情况况下下，将将无无机机混混凝凝剂剂与与高高分分子子混混凝凝剂剂并并用用，可可明明显显提提高高混混凝凝效效果果，扩扩大大应用范围。应用范围。47第四十七页，本课件共有50页（2）混凝剂投加量）混凝剂投加量投投加加量量除除与与水水
38、中中微微粒粒种种类类、性性质质、浓浓度度有有关关外外，还还与混凝剂种类、投加方式及介质条件有关。与混凝剂种类、投加方式及介质条件有关。对对任任何何废废水水的的混混凝凝处处理理，都都存存在在最最佳佳混混凝凝剂剂和和最最佳佳投投药量的问题，应通过试验确定药量的问题，应通过试验确定。（3）混凝剂投加顺序）混凝剂投加顺序当当使使用用多多种种混混凝凝剂剂时时，其其最最佳佳投投加加顺顺序序可可通通过过试试验验来来确确定定。一一般般而而言言，当当无无机机混混凝凝剂剂与与有有机机混混凝凝剂剂并并用用时时，先投加无机混凝剂，再投加有机混凝剂。先投加无机混凝剂，再投加有机混凝剂。但但当当处处理理的的胶胶粒粒在在5
39、050 mm以以上上时时，常常先先投投加加有有机机混混凝凝剂剂吸附架桥，再加无机混凝剂压缩扩散层而使胶体脱稳。吸附架桥，再加无机混凝剂压缩扩散层而使胶体脱稳。48第四十八页，本课件共有50页3）水力条件的影响水力条件对混凝效果有重要影响。水力条件对混凝效果有重要影响。（1 1）两个主要控制指标是）两个主要控制指标是搅拌强度搅拌强度和和搅拌时间搅拌时间。（2 2）混合阶段：）混合阶段：要求混凝剂与废水迅速均匀混合，要求混凝剂与废水迅速均匀混合，为此要求速度梯度为此要求速度梯度G G在在5005001000s1000s1 1，搅拌时，搅拌时间间t t应在应在101030s30s。（3 3）反应阶段
40、：）反应阶段：既要创造足够的碰撞机会和良好既要创造足够的碰撞机会和良好的吸附条件让絮体有足够的成长机会，又要的吸附条件让絮体有足够的成长机会，又要防防止生成的小絮体被打碎止生成的小絮体被打碎，因此搅拌强度要逐渐，因此搅拌强度要逐渐减小，而反应时间要长，相应减小，而反应时间要长，相应GG和和t t值分别应在值分别应在202070s70s-1-1和和151530min30min。返回目录49第四十九页，本课件共有50页2.9、混凝方法的优缺点、混凝方法的优缺点优点：优点：设备简单，维护操作易于掌握，处理效设备简单，维护操作易于掌握，处理效果好，间歇或连续运行均可以。果好，间歇或连续运行均可以。缺点：缺点：由于不断向废水中投药，经常性运行费由于不断向废水中投药，经常性运行费用较高，沉渣量大，且脱水较困难。用较高，沉渣量大，且脱水较困难。返回目录50第五十页，本课件共有50页