國(guó)家發(fā)展改革委等部門(mén)關(guān)于印發(fā)《電解鋁行業(yè)節(jié)能降碳專(zhuān)項(xiàng)行動(dòng)計(jì)劃》的
你不能不知道的絮(混)凝劑的絮凝理論及區(qū)別!
你不能不知道的絮(混)凝劑的絮凝理論及區(qū)別!水處理網(wǎng)訊:現(xiàn)在的水處理中絮(混)凝劑的應(yīng)用很普遍了,但是很多同行對(duì)絮(混)凝劑的作用機(jī)理普遍不是太了解或者了解的比較片面,這篇文章會(huì)全
水處理網(wǎng)訊:現(xiàn)在的水處理中絮(混)凝劑的應(yīng)用很普遍了,但是很多同行對(duì)絮(混)凝劑的作用機(jī)理普遍不是太了解或者了解的比較片面,這篇文章會(huì)全面解析絮(混)凝劑的作用機(jī)理——混凝是凝聚和絮凝的總稱(chēng),這里分開(kāi)介紹兩種的作用機(jī)理!
1、凝聚
凝聚:主要是指膠體脫穩(wěn)并生成微小聚集體的過(guò)程。凝聚的作用機(jī)理一般有:壓縮雙電子層、吸附—電性中和、吸附架橋作用、網(wǎng)捕—卷掃作用四種解釋。
1.壓縮雙電層作用
根據(jù)DLVO理論,加入含有高價(jià)態(tài)正電荷離子的電解質(zhì)時(shí),高價(jià)態(tài)正離子通過(guò)靜電引力進(jìn)入到膠體顆粒表面,置換出原來(lái)的低價(jià)正離子,這樣雙電層仍然保持電中性,但正離子的數(shù)量卻減少了,也就是雙電層的厚度變薄,膠體顆?;瑒?dòng)面上的ξ電位降低。
當(dāng)ξ電位降至0時(shí),稱(chēng)為等電狀態(tài),此時(shí)排斥勢(shì)壘完全消失。
ξ電位降至某一數(shù)值使膠體顆粒總勢(shì)能曲線上的勢(shì)壘Emax=0,膠體顆粒即發(fā)生聚集作用,此時(shí)的ξ電位稱(chēng)為臨界電位ξk。
2. 吸附—電性中和
膠體顆粒表面吸附異號(hào)離子、異號(hào)膠體顆?;驇М愄?hào)電荷的高分子,從而中和了膠體顆粒本身所帶部分電荷,減少了膠粒間的靜電引力,使膠體顆粒更易于聚沉。驅(qū)動(dòng)力包括靜電引力、氫鍵、配位鍵和范德華力等。可以解釋水處理中膠體顆粒的再穩(wěn)定現(xiàn)象。
3. 吸附架橋作用
分散體系中德膠體顆粒通過(guò)吸附有機(jī)物或無(wú)機(jī)高分子物質(zhì)架橋連接,凝集為大的聚集體而脫穩(wěn)聚沉。分為
長(zhǎng)鏈高分子架橋;2. 短距離架橋三種類(lèi)型:
①. 膠粒與不帶電荷的高分子物質(zhì)發(fā)生架橋,涉及范德華力、氫鍵、配位鍵等吸附力。②. 膠粒與帶異號(hào)電荷的高分子物質(zhì)發(fā)生架橋,除范德華力、氫鍵、配位鍵外,還有電中和作用。③. 膠粒與帶同號(hào)電荷的高分子物質(zhì)發(fā)生架橋,“靜電斑”作用
4. 網(wǎng)捕—卷掃作用
投加到水中的鋁鹽、鐵鹽等混凝劑水解后形成較大量的具有三維立體結(jié)構(gòu)的水合金屬氧化物沉淀,當(dāng)這些水合金屬氧化物體積收縮沉降時(shí),象篩網(wǎng)一樣將水中膠體顆粒和懸濁質(zhì)顆粒捕獲卷掃下來(lái)。網(wǎng)捕—卷掃作用主要是一種機(jī)械作用。
2、絮凝
絮凝:絮凝主要是指脫穩(wěn)的膠體或微小懸浮物聚集成大的絮凝體的過(guò)程。
1.異向絮凝(Perikinetic flocculation):
由布朗運(yùn)動(dòng)所引起的膠體顆粒碰撞聚集。布朗運(yùn)動(dòng)隨著顆粒粒徑增長(zhǎng)而逐漸減弱,當(dāng)粒徑增長(zhǎng)到一定尺寸,布朗運(yùn)動(dòng)不再起作用。
2.同向絮凝(orthokinetic flocculation):
由外力(攪拌)推動(dòng)所引起的膠體顆粒碰撞聚集。膠體顆粒在外力作用下向某一方向運(yùn)動(dòng),由于不同膠粒存在速度差,依此完成顆粒的碰撞聚集。
3、混凝
混凝:既有凝聚作用(膠體脫穩(wěn))又有絮凝作用(脫穩(wěn)的膠體或微小懸浮物聚集)的。是凝聚、絮凝兩個(gè)過(guò)程的總稱(chēng)。是水中膠體粒子及微小懸浮物的聚集過(guò)程。
也就是說(shuō)“混凝”包含了從原水投藥到水混合、藥反應(yīng)(脫穩(wěn)、絮凝)再到形成大顆粒的絮凝物的整個(gè)過(guò)程。而絮凝是指膠體顆粒脫穩(wěn)后,從形成微小絮凝物形成大絮體的階段。
4、混凝與絮凝的區(qū)分
國(guó)內(nèi)對(duì)絮凝劑的名稱(chēng)區(qū)分定義上很明確,利用在實(shí)際應(yīng)用中主要起到的作用(膠體脫穩(wěn)還是SS聚集)來(lái)區(qū)分。起到膠體脫穩(wěn)的叫凝聚劑,脫穩(wěn)的膠體或微小懸浮物聚集的叫絮凝劑,既起到膠體脫穩(wěn)又起到脫穩(wěn)膠體聚集成大顆粒的叫混凝劑。
例如PAC、PFS等無(wú)機(jī)高分子絮凝劑在混凝沉淀中一般起到膠體脫穩(wěn)的作用,所以在混凝沉淀中,PAC、PFS應(yīng)該叫凝聚劑;而在污泥絮性不好,投加PAC、PFS等增加絮性,利用的是其架橋作用將解體的污泥絮凝在一起,起到的是絮凝作用,所以在這種情況下定義上稱(chēng)為絮凝劑;PAM既有電荷中和與網(wǎng)撲作用,又起到了絮凝的特性,所以一般情況下成為混凝劑。
國(guó)外對(duì)絮凝劑的名稱(chēng)不像國(guó)內(nèi)分的這么清一般就稱(chēng)為絮凝劑,在國(guó)內(nèi)的實(shí)際運(yùn)用的水處理人員一般也是稱(chēng)為絮凝劑,并沒(méi)有特別的區(qū)分,而且根本沒(méi)必要分太清,名稱(chēng)只是一個(gè)稱(chēng)呼,大家都這么約定俗成的叫也沒(méi)什么不妥。舉個(gè)例子,就算我把PAC稱(chēng)為XXX,它還是起到它該起的作用!所以,不要在意這些細(xì)節(jié)!
原標(biāo)題:你不能不知道的絮(混)凝劑的絮凝理論及區(qū)別!
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