混凝处理的原理及因素

什么叫混凝处理?

混凝处理的目的是为了除去水中的细小悬浮物和胶体物质，这种处理包括凝聚和絮凝两个过程。
(1)凝聚过程
凝聚过程包括了使胶体“脱稳”，和使已“脱稳”的胶体聚集成微小凝絮的过程。
所谓胶体“脱稳”就是使胶体由于∈电位降低(或其他原因)而失去稳定性的过程。使胶体脱稳的方法有：
①向水中投加带高价“反离子”的电解质；
②向水中投加与水中胶体电荷相反的胶体；
③投加高分子絮凝剂。
(2)絮凝过程
絮凝过程是指微小絮凝体在流体动力的作用下，互相碰撞形成大絮凝体的过程。

混凝处理的原理是什么?

混凝是因水中的混凝剂的电离和水解作用，而形成胶体，并与水中其他胶体颗粒进行吸附，混聚成大的颗粒，最后产生沉降。
混凝剂通过以下反应过程产生混凝作用。
①反离子的压缩作用。
电离产生的Al3为高价反离子，对胶体的扩散层有强烈的压缩作用，使胶体的∈电位下降，胶粒间斥力变小，使胶粒易于在相互碰撞中聚集成大颗粒凝絮，并在重力的作用下，从水中沉淀出来。
②吸附架桥作用。当向水中加入高分子电解质时，不仅使胶体“脱稳”而凝聚，同时又进一步形成絮凝体。这是因为高分子物质对胶粒有强烈的吸附作用。高分子长链物一端可能被其他胶粒吸附，形成一个高分子链状物，同时吸附在两个以上胶粒表面上。此时高分子长链像是各胶粒间的桥架，将胶粒联结在一起使胶粒间形成絮凝体，最终沉降下来，从而从水中除去这些胶体杂质，这种作用称为吸附架桥作用，由于悬浮微粒的吸附和高分子物质的架桥作用，破坏了胶体的稳定性，逐渐形成类似棉絮的沉淀物(俗称“矾花”)，该过程通常称为“絮凝”。无机高分子盐类。如铝盐，铁盐的水解产物也能起到类似吸附架桥的这种作用。
③网捕作用。当向水中投加铝盐、铁盐等药剂时，铝盐或铁盐会在水中水解成高聚合度的氢氧化物，像一张滤网，可以吸附，夹带水中的胶体杂质而沉淀，这个作用可以称为混凝剂的网捕作用。

影响混凝效果的因素有哪些?
影响混凝效果的因素很多。其中的主要因素有以下几种。
(1)水温
水温对混凝处理的效果有明显的影响：水温低,形成凝絮的时间长，凝絮含水量多，沉降速度慢，不利于混凝反应和凝絮的沉降。
用硫酸铝作混凝剂时，水温以25～30℃最优；用铁盐作混凝剂时，水温对混凝效果的影响不是很大。
(2)水的pH值
水的pH值对混凝效果的影响
使用铁盐作混凝剂时，也应注意控制水的pH值。
(3)混凝剂用量
应根据具体情况，通过试验来求出最佳加药量。表2—1所列数据可供参考。
(4)接触介质
实践表明：在水中保留有一定数量的泥渣，可以起到增加水中胶体碰撞接触机会及为混凝剂在颗粒结晶成核提供“核心”的作用，这样便于凝絮在泥渣颗粒上形成长大，有利于对水质杂质的吸附、沉降和分离。
(5)混凝过程的水力条件
从水力条件上讲，可将混凝过程分为混合和反应两个过程。
①混合过程。在剧烈的搅拌中，使混凝剂迅速均匀地扩散，为混凝剂的水解，缩聚反应及胶体的脱稳创造条件。从混凝剂加入到絮凝体开始形成，这个过程一般不超过2min。
②反应过程。经过与药剂充分混合的水开始在较大的反应流速下，使水中胶体颗粒继续发生碰撞吸附；又在较小的反应流速下，使脱稳的胶体形成沉淀性能较好的絮凝体。随着反应流速的逐渐减慢，絮凝体也逐渐长大，沉降速度也逐渐加快，反应阶段的时间一般不超过30min。反应阶段的水流速度不能太快，否则容易使已经形成的絮凝体被打碎。形成胶体再稳，混凝效果变坏。为了达到水流速度先快后慢的目的；澄清设备通常设计成几个反应室，使水流速度反应要求变化，以达到反应对水力搅动的要求。