絮凝剂是怎么工作的?看完你就知道了!
lkprnvqh
lkprnvqh Lv.2
2022年12月28日 09:31:05
来自于水处理
只看楼主

现在水处理中广泛使用絮凝剂,但是很多同行普遍不太了解絮凝剂的作用机理。本文将全面分析絮凝剂的作用机理——混凝是混凝和絮凝的总称。下面简单介绍一下絮凝剂的作用机理。


01

絮凝剂的作用机理


1、凝聚

凝聚:主要是指胶体脱稳并生成微小聚集体的过程。凝聚的作用机理一般有:压缩双电子层、吸附—电性中和、吸附架桥作用、网捕—卷扫作用四种解释。

(1)压缩双电层作用

根据DLVO理论,加入含有高价态正电荷离子的电解质时,高价态正离子通过静电引力进入到胶体颗粒表面,置换出原来的低价正离子,这样双电层仍然保持电中性,但正离子的数量却减少了,也就是双电层的厚度变薄,胶体颗粒滑动面上的ξ电位降低。

(2)吸附-电中和

胶粒吸附不同的离子、不同的胶粒或表面带不同电荷的聚合物,从而中和胶粒本身的部分电荷,减少胶粒之间的静电引力,使胶粒更容易聚集和沉降。

驱动力包括静电引力、氢键、配位键和范德华力。它可以解释水处理中胶体颗粒的再稳定现象。

(3)吸附架桥

分散体系中的胶粒通过吸附有机物或无机聚合物而桥联,聚集成大的聚集体,然后失稳聚集。分为长链聚合物桥和短距离桥。

(4)网捕-清扫效应

加入水中的铝盐、铁盐等混凝剂水解生成大量具有三维结构的水合金属氧化物沉淀。当这些水合金属氧化物收缩沉降时,它们像筛子一样将水中的胶体颗粒和悬浮颗粒扫下。扫网动作主要是一种机械动作。

2、絮凝

絮凝: 絮凝主要是指不稳定的胶体或微小的悬浮物聚集成大絮状物的过程。

异向絮凝: 布朗运动引起的胶体粒子的碰撞和聚集。

布朗运动随着颗粒尺寸的增大逐渐减弱,当颗粒尺寸增大到一定尺寸时,布朗运动不再起作用。

同向絮凝: 由外力(搅拌)引起的胶体颗粒的碰撞和聚集。

胶体颗粒在外力作用下沿一定方向运动,由于不同胶体颗粒速度的差异,完成颗粒的碰撞和聚集。

3、凝结

混凝:既指混凝(胶体脱稳),也指絮凝(胶体脱稳或微小悬浮物聚集),是混凝和絮凝的总称。是水中胶粒和微小悬浮物的聚集过程。

也就是说,“混凝”包括从原水加药到混水、药物反应(去稳定、絮凝)到形成大尺寸絮体的全过程。絮凝是指胶体颗粒失去稳定后,从形成微小絮体到形成大絮体的阶段。


02

常用絮凝剂的分类


絮凝剂是一种能降低或消除水中分散颗粒的沉淀稳定性和聚合稳定性,使分散颗粒凝聚、絮凝成聚集体而被除去的物质。

根据化学成分,絮凝剂可分为无机絮凝剂、有机絮凝剂和微生物絮凝剂。

(1)无机絮凝剂

无机絮凝剂按金属盐可分为两大类:铝盐和铁盐。铝盐主要是硫酸铝和氯化铝,铁盐主要是硫酸铁和氯化铁。后来在传统的铝盐、铁盐的基础上,又开发合成了聚合硫酸铝、聚合硫酸铁等新型水处理剂。它们的出现不仅降低了处理成本,而且提高了效率。最常用的是PAC(聚合氯化铝)和PFS(聚合硫酸铁),易溶于水,有一定的腐蚀性。它可以以溶液或颗粒的形式加入。

改性单阳离子无机絮凝剂:除常用的聚合铝、聚合铁外,还有聚活性硅胶及其改性产品,如聚硅酸铝(铁)、聚磷酸铝(铁)。

改性的目的是引入一些高电荷离子以提高电荷中和能力,引入羟基和磷酸基团以增加配位和络合能力,从而改变絮凝效果。可能的原因是某些阴离子或阳离子可以改变聚合物的形态和分布,或者两种或多种聚合物之间存在协同作用。

(2)有机高分子絮凝剂

通常,它是天然或合成的有机聚合物。有机絮凝剂是具有一定线性长度的高分子有机聚合物,种类繁多。根据它们的来源,可以分为两类:天然的和合成的。在水处理中,人工合成越来越多,并占据主要地位。天然产物大多属于蛋白质或多糖化合物,如动物胶、淀粉、海藻酸钠等。合成聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠、聚乙烯亚胺等。,其中大部分可以电离。根据可离解基团的特性,可分为阴离子型、阳离子型、两性型和其他类型。其链状分子可以起到桥联的作用,而分子上的带电基团可以起到电中和扩散层压缩的作用。由于价格昂贵,常被用于一些特殊用途,如絮凝处理高浓度、高浊度、高色度和特殊气味的废水。

PAM(聚丙烯酰胺),最常用的一种,溶于水,但溶解速度很慢。一般先配成溶液再加入。分为阴离子型和阳离子型。阴离子型一般用作污水絮凝剂,阳离子型一般用于污泥脱水。PAM易吸水,易潮解,一定要放在干燥的地方。


yj蓝天
2022年12月29日 06:51:25
2楼

总结的不错,对于学习絮凝技术有很大的帮助,学习啦,谢谢楼主分享

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