第四章凝聚和絮凝

1、第四章第四章 凝聚和絮凝凝聚和絮凝第一節(jié)第一節(jié) 膠體穩(wěn)定性膠體穩(wěn)定性一、為什么要研究膠體一、為什么要研究膠體 水中細(xì)微顆粒包括水中細(xì)微顆粒包括懸浮物懸浮物和和膠體顆粒膠體顆粒因?yàn)橐驗(yàn)槠渥匀怀两禈O其緩慢，在停留時(shí)間有限的水處其自然沉降極其緩慢，在停留時(shí)間有限的水處理構(gòu)筑物內(nèi)不可能沉降下來(lái)。它們是理構(gòu)筑物內(nèi)不可能沉降下來(lái)。它們是造成水渾造成水渾濁濁的根本原因。的根本原因。 要去除水中膠體，必須研究膠體要去除水中膠體，必須研究膠體。二、膠體的特性二、膠體的特性 （一）顆粒尺寸：顆粒尺寸為（一）顆粒尺寸：顆粒尺寸為1nm1nm至至100nm100nm的顆粒的顆粒稱為膠體。稱為膠體。 （二）膠體在水中能

2、引起（二）膠體在水中能引起光的散射光的散射。 （三）膠體（三）膠體帶電帶電，能在電場(chǎng)中移動(dòng)。，能在電場(chǎng)中移動(dòng)。 （四）膠體能通過(guò)普通濾紙，但不能夠過(guò)（四）膠體能通過(guò)普通濾紙，但不能夠過(guò)半透半透膜膜。 （五）膠體顆粒由于水分子的熱運(yùn)動(dòng)撞擊，發(fā)生（五）膠體顆粒由于水分子的熱運(yùn)動(dòng)撞擊，發(fā)生的不規(guī)則運(yùn)動(dòng)，稱為的不規(guī)則運(yùn)動(dòng)，稱為布朗運(yùn)動(dòng)布朗運(yùn)動(dòng)。三、膠體的結(jié)構(gòu)三、膠體的結(jié)構(gòu) 膠體粒子是膠團(tuán)，包括膠體粒子是膠團(tuán)，包括膠粒和擴(kuò)散層膠粒和擴(kuò)散層。 膠粒又包括膠粒又包括膠核和吸附層膠核和吸附層。四、膠體的穩(wěn)定性四、膠體的穩(wěn)定性 （一）膠體穩(wěn)定性概念（一）膠體穩(wěn)定性概念 膠體穩(wěn)定性，是指膠體顆粒在水中長(zhǎng)期保持膠體

3、穩(wěn)定性，是指膠體顆粒在水中長(zhǎng)期保持分散懸浮狀態(tài)的特性。分散懸浮狀態(tài)的特性。 （二）導(dǎo)致膠體穩(wěn)定性的原因（二）導(dǎo)致膠體穩(wěn)定性的原因 1 1、動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定性動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定性：無(wú)規(guī)則布朗運(yùn)動(dòng)強(qiáng)，對(duì)：無(wú)規(guī)則布朗運(yùn)動(dòng)強(qiáng)，對(duì)抗重力影響的能力強(qiáng)?？怪亓τ绊懙哪芰?qiáng)。 2 2、聚集穩(wěn)定性聚集穩(wěn)定性： （1 1）膠體帶電相斥（憎水性膠體）膠體帶電相斥（憎水性膠體） （2 2）膠體表面水化膜（親水性膠體）膠體表面水化膜（親水性膠體）本節(jié)小結(jié)本節(jié)小結(jié) 本節(jié)主要介紹了膠體本節(jié)主要介紹了膠體。通過(guò)本節(jié)的學(xué)習(xí)，我們。通過(guò)本節(jié)的學(xué)習(xí)，我們要懂得：要懂得： 1. 1.膠體的特性；膠體的特性； 2.2.膠體的結(jié)構(gòu)；膠體的結(jié)構(gòu)； 3.

4、 3.膠體的穩(wěn)定性。膠體的穩(wěn)定性。第二節(jié)第二節(jié) 混凝機(jī)理混凝機(jī)理一、混凝、凝聚、絮凝以及混凝劑的概念一、混凝、凝聚、絮凝以及混凝劑的概念 （一）混凝：水中（一）混凝：水中膠體顆粒及微小懸浮物的膠體顆粒及微小懸浮物的聚集過(guò)程聚集過(guò)程，它是凝聚和絮凝的總稱。，它是凝聚和絮凝的總稱。 （二）凝聚：（二）凝聚：膠體失去穩(wěn)定性膠體失去穩(wěn)定性的過(guò)程稱為凝的過(guò)程稱為凝聚。聚。 （三）絮凝：脫穩(wěn)膠體相互（三）絮凝：脫穩(wěn)膠體相互聚結(jié)成大顆粒絮聚結(jié)成大顆粒絮體體的過(guò)程稱為絮凝。的過(guò)程稱為絮凝。 （四）混凝劑：能起（四）混凝劑：能起凝聚和絮凝作用的藥劑凝聚和絮凝作用的藥劑稱為混凝劑。稱為混凝劑。二、膠體的混凝機(jī)理二

5、、膠體的混凝機(jī)理 （一）混凝的目的（一）混凝的目的 混凝是為了使膠體顆粒能夠通過(guò)碰撞而彼此混凝是為了使膠體顆粒能夠通過(guò)碰撞而彼此聚集。為實(shí)現(xiàn)這一目的，就要聚集。為實(shí)現(xiàn)這一目的，就要消除或降低膠體消除或降低膠體顆粒的穩(wěn)定因素顆粒的穩(wěn)定因素，使其失去穩(wěn)定性。，使其失去穩(wěn)定性。 （二）膠體顆粒脫穩(wěn)的機(jī)理（二）膠體顆粒脫穩(wěn)的機(jī)理 膠體顆粒的脫穩(wěn)可分為兩種情況：膠體顆粒的脫穩(wěn)可分為兩種情況： 1 1、通過(guò)混凝劑的作用，使膠體顆粒本身的、通過(guò)混凝劑的作用，使膠體顆粒本身的雙電層結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，使雙電層結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，使電位降低或消失電位降低或消失，達(dá)到膠體穩(wěn)定性破壞的目的。達(dá)到膠體穩(wěn)定性破壞的目的。 2 2、

6、膠體顆粒的雙電層結(jié)構(gòu)未發(fā)生多大變、膠體顆粒的雙電層結(jié)構(gòu)未發(fā)生多大變化，而主要是通過(guò)混凝劑的化，而主要是通過(guò)混凝劑的媒介作用媒介作用，使顆粒，使顆粒彼此聚集。彼此聚集。 （三）當(dāng)前流行描述水混凝現(xiàn)象的四種機(jī)理（三）當(dāng)前流行描述水混凝現(xiàn)象的四種機(jī)理 1 1、壓縮雙電層作用機(jī)理、壓縮雙電層作用機(jī)理 2 2、吸附和電荷中和作用機(jī)理、吸附和電荷中和作用機(jī)理 3 3、吸附架橋作用機(jī)理、吸附架橋作用機(jī)理 4 4、沉淀物網(wǎng)捕作用機(jī)理、沉淀物網(wǎng)捕作用機(jī)理 注：在水處理工程中，上述四種機(jī)理有時(shí)可注：在水處理工程中，上述四種機(jī)理有時(shí)可能同時(shí)發(fā)揮作用，只是在特定情況下以某種機(jī)能同時(shí)發(fā)揮作用，只是在特定情況下以某種機(jī)理

7、為主。理為主。需具體情況具體分析需具體情況具體分析。三、影響混凝效果的主要因素三、影響混凝效果的主要因素 （一）水溫；（一）水溫； （二）（二）pHpH值；值； （三）堿度；（三）堿度； （四）懸浮物含量；（四）懸浮物含量； （五）水力條件。（五）水力條件。本節(jié)小結(jié)本節(jié)小結(jié) 本節(jié)主要介紹了混凝機(jī)理本節(jié)主要介紹了混凝機(jī)理。通過(guò)本節(jié)的學(xué)習(xí)，。通過(guò)本節(jié)的學(xué)習(xí)，我們要懂得：我們要懂得： 1. 1.混凝、凝聚、絮凝以及混凝劑的概念；混凝、凝聚、絮凝以及混凝劑的概念； 2.2.混凝的目的；混凝的目的； 3. 3.膠體顆粒脫穩(wěn)的機(jī)理；膠體顆粒脫穩(wěn)的機(jī)理； 4.4.影響混凝效果的主要因素。影響混凝效果的主要因

8、素。第三節(jié)第三節(jié) 混凝劑混凝劑一、混凝劑的基本要求一、混凝劑的基本要求 （一）混凝效果好；（一）混凝效果好； （二）對(duì)人體健康無(wú)害；（二）對(duì)人體健康無(wú)害； （三）適應(yīng)性強(qiáng)，使用方便；（三）適應(yīng)性強(qiáng)，使用方便； （四）貨源可靠，價(jià)格低廉。（四）貨源可靠，價(jià)格低廉。二、混凝劑的種類二、混凝劑的種類 目前混凝劑種類很多，按化學(xué)成分可分為目前混凝劑種類很多，按化學(xué)成分可分為無(wú)機(jī)和有機(jī)無(wú)機(jī)和有機(jī)兩大系列，見下表。兩大系列，見下表。無(wú)無(wú)機(jī)機(jī)鋁系鋁系 硫酸鋁硫酸鋁明礬明礬聚合氯化鋁（聚合氯化鋁（PACPAC）聚合硫酸鋁（聚合硫酸鋁（PASPAS） 適宜適宜pHpH：5.58 鐵系鐵系 三氯化鐵三氯化鐵硫酸亞

9、鐵硫酸亞鐵硫酸鐵（國(guó)內(nèi)生產(chǎn)少）硫酸鐵（國(guó)內(nèi)生產(chǎn)少）聚合硫酸鐵聚合硫酸鐵聚合氯化鐵聚合氯化鐵 適宜適宜pHpH：511，但，但腐蝕性強(qiáng)腐蝕性強(qiáng) 有有機(jī)機(jī) 人工人工合成合成 陽(yáng)離子型：含氨基、亞氨基的聚合物陽(yáng)離子型：含氨基、亞氨基的聚合物 國(guó)外開始增多，國(guó)國(guó)外開始增多，國(guó)內(nèi)尚少內(nèi)尚少 陰離子型：水解聚丙烯酰胺（陰離子型：水解聚丙烯酰胺（HPAMHPAM） 非離子型：聚丙烯酰胺（非離子型：聚丙烯酰胺（PAMPAM），聚氧化），聚氧化乙烯（乙烯（PEOPEO） 兩性型：兩性型： 使用極少使用極少 天然天然 淀粉、動(dòng)物膠、樹膠、甲殼素等淀粉、動(dòng)物膠、樹膠、甲殼素等 微生物絮凝劑微生物絮凝劑 三、介紹一些

10、重要常見混凝劑三、介紹一些重要常見混凝劑 （一）無(wú)機(jī)類混凝劑（一）無(wú)機(jī)類混凝劑 1 1、無(wú)機(jī)鹽類（硫酸鋁、硫酸亞鐵、三氯化、無(wú)機(jī)鹽類（硫酸鋁、硫酸亞鐵、三氯化鐵）鐵） 2 2、無(wú)機(jī)高分子類（聚合氯化鋁、聚合硫酸、無(wú)機(jī)高分子類（聚合氯化鋁、聚合硫酸鐵、活化硅酸）鐵、活化硅酸） （二）有機(jī)類混凝劑（二）有機(jī)類混凝劑 分為分為天然高分子改性天然高分子改性和和化學(xué)合成化學(xué)合成兩大類。如兩大類。如聚丙烯酰胺（聚丙烯酰胺（PAMPAM）。）。 （三）復(fù)合類混凝劑（三）復(fù)合類混凝劑 1 1、復(fù)合型無(wú)機(jī)高分子混凝劑、復(fù)合型無(wú)機(jī)高分子混凝劑 2 2、無(wú)機(jī)、無(wú)機(jī)- -有機(jī)高分子混凝劑復(fù)合使用有機(jī)高分子混凝劑復(fù)合使

11、用 （四）助凝劑（四）助凝劑 凡能凡能提高或改善混凝劑作用效果提高或改善混凝劑作用效果的化學(xué)藥劑的化學(xué)藥劑可稱為助凝劑。助凝劑可以參加混凝，也可不可稱為助凝劑。助凝劑可以參加混凝，也可不參加混凝?？煞譃槿N類型：參加混凝?？煞譃槿N類型： 1 1、調(diào)整劑、調(diào)整劑 2 2、絮體結(jié)構(gòu)改良劑、絮體結(jié)構(gòu)改良劑 3 3、氧化劑、氧化劑 （五）微生物絮凝劑（五）微生物絮凝劑 1 1、微生物絮凝劑概念、微生物絮凝劑概念 微生物絮凝劑是指由微生物的微生物絮凝劑是指由微生物的自身產(chǎn)生的自身產(chǎn)生的、具有高效絮凝作用的具有高效絮凝作用的天然高分子物質(zhì)天然高分子物質(zhì)（如蛋白（如蛋白質(zhì)、糖蛋白、多糖、質(zhì)、糖蛋白、多糖、

12、DNADNA等）。等）。 2 2、微生物絮凝劑絮凝能力的影響因素、微生物絮凝劑絮凝能力的影響因素 （1 1）絮凝劑的分子結(jié)構(gòu)和分子量）絮凝劑的分子結(jié)構(gòu)和分子量 （2 2）絮凝劑的投加劑量）絮凝劑的投加劑量 （3 3）溫度）溫度 （4 4）pHpH （5 5）金屬離子）金屬離子 3 3、微生物絮凝劑的特點(diǎn)、微生物絮凝劑的特點(diǎn) （1 1）高效）高效 （2 2）無(wú)毒）無(wú)毒 （3 3）消除二次污染）消除二次污染 （4 4）絮凝廣泛）絮凝廣泛 （5 5）價(jià)格較低）價(jià)格較低 4 4、微生物絮凝劑絮凝機(jī)理及應(yīng)用前景、微生物絮凝劑絮凝機(jī)理及應(yīng)用前景 絮凝機(jī)理還在不斷研究中。目前主要停留在絮凝機(jī)理還在不斷研究中

13、。目前主要停留在高效微生物絮凝劑高效微生物絮凝劑產(chǎn)生菌種的分離、篩選和培產(chǎn)生菌種的分離、篩選和培養(yǎng)養(yǎng)上。上。 本節(jié)小結(jié)本節(jié)小結(jié) 本節(jié)主要介紹了混凝劑本節(jié)主要介紹了混凝劑。通過(guò)本節(jié)的學(xué)習(xí)，我。通過(guò)本節(jié)的學(xué)習(xí)，我們要懂得：們要懂得： 1. 1.混凝劑的基本要求；混凝劑的基本要求； 2.2.混凝劑的種類；混凝劑的種類； 3. 3.了解一些重要常見混凝劑；了解一些重要常見混凝劑； 4.4.認(rèn)識(shí)微生物絮凝劑。認(rèn)識(shí)微生物絮凝劑。第四節(jié)第四節(jié) 混凝過(guò)程混凝過(guò)程一、混凝過(guò)程的概念一、混凝過(guò)程的概念 水處理過(guò)程中，水處理過(guò)程中，向水中投加藥劑向水中投加藥劑，進(jìn)行了，進(jìn)行了水與藥劑的混合，從而水與藥劑的混合，從而

14、使水中的膠體物質(zhì)產(chǎn)生使水中的膠體物質(zhì)產(chǎn)生凝聚或絮凝凝聚或絮凝，這一綜合過(guò)程稱為混凝過(guò)程?；?，這一綜合過(guò)程稱為混凝過(guò)程?；炷^(guò)程包括凝過(guò)程包括藥劑的溶解、配制、計(jì)量、投加、藥劑的溶解、配制、計(jì)量、投加、混合和反應(yīng)混合和反應(yīng)等幾個(gè)部分。等幾個(gè)部分。二、藥劑的配制和投加二、藥劑的配制和投加 目前普遍采用濕法投加，即將目前普遍采用濕法投加，即將混凝劑配成混凝劑配成一定濃度的溶液，直接定量投加到原水中一定濃度的溶液，直接定量投加到原水中。 （一）混凝劑溶解和溶液配制（一）混凝劑溶解和溶液配制 1 1、混凝劑溶解：將塊狀或粒狀混凝劑加入、混凝劑溶解：將塊狀或粒狀混凝劑加入水中溶解成溶液（濃藥液水中溶解成溶

15、液（濃藥液) )，必要時(shí)進(jìn)行適當(dāng)攪，必要時(shí)進(jìn)行適當(dāng)攪拌（水力、機(jī)械或壓縮空氣等方式）。拌（水力、機(jī)械或壓縮空氣等方式）。 2 2、溶液配制量及溶液池容積計(jì)算：、溶液配制量及溶液池容積計(jì)算：根據(jù)實(shí)根據(jù)實(shí)際使用情況按一定公式計(jì)算（見際使用情況按一定公式計(jì)算（見p47)p47)。 （二）混凝劑投加（二）混凝劑投加 1 1、計(jì)量設(shè)備：通過(guò)計(jì)量或定量設(shè)備將藥液、計(jì)量設(shè)備：通過(guò)計(jì)量或定量設(shè)備將藥液投入到原水中，并能夠投入到原水中，并能夠隨時(shí)調(diào)節(jié)隨時(shí)調(diào)節(jié)。常用的有。常用的有計(jì)計(jì)量泵、苗嘴、孔板、轉(zhuǎn)子流量計(jì)量泵、苗嘴、孔板、轉(zhuǎn)子流量計(jì)等。等。 2 2、投加方式、投加方式 投加方式分為重力投加和壓力投加。投加方

16、式分為重力投加和壓力投加。 （1 1）重力投加）重力投加 利用利用重力重力將藥劑投加到水泵吸水管內(nèi)或吸水將藥劑投加到水泵吸水管內(nèi)或吸水井中的吸水喇叭口處，利用水泵葉輪混合。井中的吸水喇叭口處，利用水泵葉輪混合。 （2 2）壓力投加）壓力投加 利用利用水泵或水射器水泵或水射器將藥劑投加到原水管中，將藥劑投加到原水管中，適用于將藥劑投加到壓力水管中，或需要投加適用于將藥劑投加到壓力水管中，或需要投加到標(biāo)高較高、距離較遠(yuǎn)的凈水構(gòu)筑物中。到標(biāo)高較高、距離較遠(yuǎn)的凈水構(gòu)筑物中。 （三）投藥管道與藥劑倉(cāng)庫(kù)（三）投藥管道與藥劑倉(cāng)庫(kù) 1 1、投藥管道與零件宜采用、投藥管道與零件宜采用耐酸材料耐酸材料，并且，并且

17、便于清洗和疏通。便于清洗和疏通。 2 2、藥劑倉(cāng)庫(kù)應(yīng)設(shè)在、藥劑倉(cāng)庫(kù)應(yīng)設(shè)在加藥間旁加藥間旁，盡可能靠近，盡可能靠近投藥點(diǎn)，藥劑的固定儲(chǔ)量一般投藥點(diǎn)，藥劑的固定儲(chǔ)量一般按按151530d30d最大投最大投藥量計(jì)算藥量計(jì)算，其周轉(zhuǎn)儲(chǔ)量根據(jù)供藥點(diǎn)的遠(yuǎn)近與當(dāng)，其周轉(zhuǎn)儲(chǔ)量根據(jù)供藥點(diǎn)的遠(yuǎn)近與當(dāng)?shù)剡\(yùn)輸條件決定。地運(yùn)輸條件決定。三、混凝實(shí)驗(yàn)三、混凝實(shí)驗(yàn) （一）目的：根據(jù)原水水質(zhì)、水量變化和既定（一）目的：根據(jù)原水水質(zhì)、水量變化和既定的出水水質(zhì)目標(biāo)，確定出的出水水質(zhì)目標(biāo)，確定出混凝劑最佳投加量混凝劑最佳投加量。 （二）混凝實(shí)驗(yàn)方法（二）混凝實(shí)驗(yàn)方法 我國(guó)大多數(shù)水廠采用根據(jù)實(shí)驗(yàn)室混凝攪拌試我國(guó)大多數(shù)水廠采用根據(jù)實(shí)驗(yàn)

18、室混凝攪拌試驗(yàn)確定混凝劑最佳劑量，然后進(jìn)行人工調(diào)節(jié)。驗(yàn)確定混凝劑最佳劑量，然后進(jìn)行人工調(diào)節(jié)。 目前，為提高混凝效果，節(jié)省藥耗量，目前，為提高混凝效果，節(jié)省藥耗量，自動(dòng)自動(dòng)控制和優(yōu)化控制技術(shù)控制和優(yōu)化控制技術(shù)在逐步推廣應(yīng)用，包括：在逐步推廣應(yīng)用，包括：數(shù)學(xué)模擬法、現(xiàn)場(chǎng)模擬法、特性參數(shù)法數(shù)學(xué)模擬法、現(xiàn)場(chǎng)模擬法、特性參數(shù)法等。等。 1 1、數(shù)學(xué)模擬法、數(shù)學(xué)模擬法 對(duì)于某一特定水源，可根據(jù)水質(zhì)、水量建立對(duì)于某一特定水源，可根據(jù)水質(zhì)、水量建立數(shù)學(xué)模型，寫出程序交計(jì)算機(jī)執(zhí)行調(diào)控。采用數(shù)學(xué)模型，寫出程序交計(jì)算機(jī)執(zhí)行調(diào)控。采用數(shù)學(xué)模型實(shí)行加藥自動(dòng)控制的關(guān)鍵是：必須要數(shù)學(xué)模型實(shí)行加藥自動(dòng)控制的關(guān)鍵是：必須要有前

19、期大量而又可靠的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，才可運(yùn)用數(shù)有前期大量而又可靠的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，才可運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法建立符合實(shí)際生產(chǎn)的數(shù)學(xué)模型。適理統(tǒng)計(jì)方法建立符合實(shí)際生產(chǎn)的數(shù)學(xué)模型。適用特定原水條件，水質(zhì)儀表多，投資大。用特定原水條件，水質(zhì)儀表多，投資大。 2 2、現(xiàn)場(chǎng)模擬法、現(xiàn)場(chǎng)模擬法 采用現(xiàn)場(chǎng)模擬裝置來(lái)確定和控制投藥量是較采用現(xiàn)場(chǎng)模擬裝置來(lái)確定和控制投藥量是較簡(jiǎn)單的一種方法，常用的模擬裝置是斜管沉淀簡(jiǎn)單的一種方法，常用的模擬裝置是斜管沉淀器，過(guò)濾器或兩者并用。原水濁度低時(shí)，常用器，過(guò)濾器或兩者并用。原水濁度低時(shí)，常用模擬過(guò)濾器，原水濁度高時(shí)可用斜管沉淀器或模擬過(guò)濾器，原水濁度高時(shí)可用斜管沉淀器或過(guò)濾器串聯(lián)使用。此法存

20、在反饋滯后現(xiàn)象，模過(guò)濾器串聯(lián)使用。此法存在反饋滯后現(xiàn)象，模擬裝置與生產(chǎn)設(shè)備存在一定的差別，但與實(shí)驗(yàn)擬裝置與生產(chǎn)設(shè)備存在一定的差別，但與實(shí)驗(yàn)室相比，更接近實(shí)際情況。室相比，更接近實(shí)際情況。 3 3、特性參數(shù)法、特性參數(shù)法 影響混凝效果的因素復(fù)雜，在某種情況下、影響混凝效果的因素復(fù)雜，在某種情況下、某一特性參數(shù)是影響混凝效果的主要因素，這某一特性參數(shù)是影響混凝效果的主要因素，這一因素的變化反映了混凝程度的變化。一因素的變化反映了混凝程度的變化。 流動(dòng)電流檢測(cè)器法和透光率脈動(dòng)法屬于特性流動(dòng)電流檢測(cè)器法和透光率脈動(dòng)法屬于特性參數(shù)法。參數(shù)法。 透光率脈動(dòng)法是利用光電原理檢測(cè)絮凝聚顆透光率脈動(dòng)法是利用光電

21、原理檢測(cè)絮凝聚顆粒的變化，達(dá)到混凝在線連續(xù)控制的新技術(shù)。粒的變化，達(dá)到混凝在線連續(xù)控制的新技術(shù)。優(yōu)點(diǎn)是因子單一，不受混凝機(jī)理或品種的限優(yōu)點(diǎn)是因子單一，不受混凝機(jī)理或品種的限制，不受水質(zhì)限制。制，不受水質(zhì)限制。 流動(dòng)電流是指膠體擴(kuò)散層中反離子在外力作流動(dòng)電流是指膠體擴(kuò)散層中反離子在外力作用下隨著流體流動(dòng)而產(chǎn)生的電流。此電流與膠用下隨著流體流動(dòng)而產(chǎn)生的電流。此電流與膠體體電位有正相關(guān)關(guān)系?；炷竽z體電位有正相關(guān)關(guān)系?；炷竽z體電位變電位變化反映了膠體脫穩(wěn)程度。優(yōu)點(diǎn)是控制因子單化反映了膠體脫穩(wěn)程度。優(yōu)點(diǎn)是控制因子單一；投資低，操作簡(jiǎn)單；控制精度較高。缺點(diǎn)一；投資低，操作簡(jiǎn)單；控制精度較高。缺點(diǎn)是投藥

22、量與流動(dòng)電流很少相關(guān)。是投藥量與流動(dòng)電流很少相關(guān)。本節(jié)小結(jié)本節(jié)小結(jié) 本節(jié)主要介紹了混凝過(guò)程本節(jié)主要介紹了混凝過(guò)程。通過(guò)本節(jié)的學(xué)習(xí)，。通過(guò)本節(jié)的學(xué)習(xí)，我們要懂得：我們要懂得： 1. 1.混凝過(guò)程的概念；混凝過(guò)程的概念； 2.2.藥劑的配制和投加；藥劑的配制和投加； 3. 3.混凝實(shí)驗(yàn)?zāi)康模换炷龑?shí)驗(yàn)?zāi)康模?4.4.混凝實(shí)驗(yàn)的方法?；炷龑?shí)驗(yàn)的方法。第五節(jié)第五節(jié) 混凝設(shè)施混凝設(shè)施一、混合設(shè)施一、混合設(shè)施 （一）混合的基本要求（一）混合的基本要求 混合是取得良好混凝效果的重要前提混合是取得良好混凝效果的重要前提。對(duì)。對(duì)混合施舍的基本要求，在于通過(guò)對(duì)水體的強(qiáng)烈混合施舍的基本要求，在于通過(guò)對(duì)水體的強(qiáng)烈攪動(dòng)后

23、，能夠在攪動(dòng)后，能夠在很短的時(shí)間內(nèi)促使藥劑均勻的很短的時(shí)間內(nèi)促使藥劑均勻的擴(kuò)散到整個(gè)水體擴(kuò)散到整個(gè)水體，達(dá)到快速混合的目的。，達(dá)到快速混合的目的。 藥劑的品種、濃度、原水的溫度、水中顆藥劑的品種、濃度、原水的溫度、水中顆粒的性質(zhì)、大小等，都會(huì)影響到混凝效果，而粒的性質(zhì)、大小等，都會(huì)影響到混凝效果，而混合方式的選擇混合方式的選擇是最主要的影響因素。是最主要的影響因素。 （二）各種混合方式的特點(diǎn)和適用條件（二）各種混合方式的特點(diǎn)和適用條件 1 1、管式混合、管式混合 主要有主要有管道靜態(tài)混合器、孔板式管道混合管道靜態(tài)混合器、孔板式管道混合器、擴(kuò)散混合器器、擴(kuò)散混合器等。最常用為管道靜態(tài)混合器。等。

24、最常用為管道靜態(tài)混合器。 管道靜態(tài)混合器：在管道內(nèi)設(shè)置若干管道靜態(tài)混合器：在管道內(nèi)設(shè)置若干固定葉固定葉片片，通過(guò)的水成對(duì)分流，并產(chǎn)生渦旋反向旋轉(zhuǎn)和，通過(guò)的水成對(duì)分流，并產(chǎn)生渦旋反向旋轉(zhuǎn)和交叉流動(dòng)，從而達(dá)到混合目的。交叉流動(dòng)，從而達(dá)到混合目的。 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：在管道上安裝容易，實(shí)現(xiàn)快速混合，在管道上安裝容易，實(shí)現(xiàn)快速混合，效果好，投資省，維修工程量小效果好，投資省，維修工程量小。 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：會(huì)產(chǎn)生一定的水頭損失會(huì)產(chǎn)生一定的水頭損失。 適用于適用于流量變化較小流量變化較小的水廠。的水廠。 2 2、水泵混合、水泵混合 水泵混合是利用水泵的葉輪產(chǎn)生渦流，從而水泵混合是利用水泵的葉輪產(chǎn)生渦流，從而達(dá)到混

25、合的目的。達(dá)到混合的目的。 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備簡(jiǎn)單，沒有額外消耗能量，運(yùn)行設(shè)備簡(jiǎn)單，沒有額外消耗能量，運(yùn)行費(fèi)用較省費(fèi)用較省。 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：在使用如三氯化鐵等腐蝕性較強(qiáng)藥劑在使用如三氯化鐵等腐蝕性較強(qiáng)藥劑時(shí)會(huì)腐蝕水泵葉輪時(shí)會(huì)腐蝕水泵葉輪。 適用于適用于取水泵房靠近水廠處理構(gòu)筑物場(chǎng)合取水泵房靠近水廠處理構(gòu)筑物場(chǎng)合。 3 3、機(jī)械混合、機(jī)械混合 機(jī)械混合是通過(guò)機(jī)械在池內(nèi)的攪拌達(dá)到混合機(jī)械混合是通過(guò)機(jī)械在池內(nèi)的攪拌達(dá)到混合目的。要求在規(guī)定時(shí)間內(nèi)達(dá)到需要的攪拌強(qiáng)目的。要求在規(guī)定時(shí)間內(nèi)達(dá)到需要的攪拌強(qiáng)度，滿足速度快、混合均勻的要求。度，滿足速度快、混合均勻的要求。 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：水頭損失小，可適應(yīng)水量、水溫、

26、水水頭損失小，可適應(yīng)水量、水溫、水質(zhì)的變化，混合效果好質(zhì)的變化，混合效果好。 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：需要消耗電能，機(jī)械設(shè)備管理和維護(hù)需要消耗電能，機(jī)械設(shè)備管理和維護(hù)較為復(fù)雜較為復(fù)雜。 適用于適用于取水泵房靠近水廠處理構(gòu)筑物場(chǎng)合取水泵房靠近水廠處理構(gòu)筑物場(chǎng)合。 二、絮凝設(shè)施二、絮凝設(shè)施 原水與藥劑混合后，通過(guò)絮凝設(shè)備的外力原水與藥劑混合后，通過(guò)絮凝設(shè)備的外力作用，使具有絮凝性能的微絮凝顆粒接觸碰作用，使具有絮凝性能的微絮凝顆粒接觸碰撞，撞，形成肉眼可見的大的密實(shí)絮凝體形成肉眼可見的大的密實(shí)絮凝體，從而實(shí)，從而實(shí)現(xiàn)沉淀分離的目的?，F(xiàn)沉淀分離的目的。 在原水處理構(gòu)筑物中，在原水處理構(gòu)筑物中，完成絮凝過(guò)程的設(shè)完

27、成絮凝過(guò)程的設(shè)施稱為絮凝池施稱為絮凝池，絮凝過(guò)程是凈水工藝中絮凝過(guò)程是凈水工藝中不可缺不可缺少的重要內(nèi)容。少的重要內(nèi)容。 （一）絮凝過(guò)程的基本要求（一）絮凝過(guò)程的基本要求 1 1、顆粒具有、顆粒具有充分充分的絮凝能力；的絮凝能力； 2 2、具備保證顆粒獲得適當(dāng)?shù)呐鲎步佑|而、具備保證顆粒獲得適當(dāng)?shù)呐鲎步佑|而又不又不致破碎致破碎的水力條件；的水力條件； 3 3、具備、具備足夠足夠的絮凝反應(yīng)時(shí)間；的絮凝反應(yīng)時(shí)間； 4 4、顆粒濃度增加，接觸效果增加，即、顆粒濃度增加，接觸效果增加，即接觸碰接觸碰撞機(jī)會(huì)增多撞機(jī)會(huì)增多。 （二）絮凝設(shè)施的分類（二）絮凝設(shè)施的分類 絮凝設(shè)施的形式較多，一般分為絮凝設(shè)施的形

28、式較多，一般分為水力攪拌式水力攪拌式和和機(jī)械攪拌式機(jī)械攪拌式兩大類。兩大類。 1 1、水力攪拌式是、水力攪拌式是利用水流自身能量利用水流自身能量，通過(guò)流，通過(guò)流動(dòng)過(guò)程中的阻力給水流輸入能量，反映為在絮凝動(dòng)過(guò)程中的阻力給水流輸入能量，反映為在絮凝過(guò)程中產(chǎn)生一定的水頭損失。過(guò)程中產(chǎn)生一定的水頭損失。 2 2、機(jī)械攪拌式是、機(jī)械攪拌式是利用電機(jī)或其他動(dòng)力帶動(dòng)葉利用電機(jī)或其他動(dòng)力帶動(dòng)葉片進(jìn)行攪動(dòng)片進(jìn)行攪動(dòng)，使水流產(chǎn)生一定的速度梯度，這種，使水流產(chǎn)生一定的速度梯度，這種形式的絮凝不消耗水流自身的能量，絮凝所需要形式的絮凝不消耗水流自身的能量，絮凝所需要的能量由外部提供。的能量由外部提供。 （三）幾種常用

29、的絮凝池形式（三）幾種常用的絮凝池形式 1 1、隔板絮凝池、隔板絮凝池 主要有主要有往復(fù)式隔板絮凝池往復(fù)式隔板絮凝池和和回轉(zhuǎn)式隔板絮凝回轉(zhuǎn)式隔板絮凝池池兩種。兩種。 2 2、折板絮凝池、折板絮凝池 通常采用豎流式，它將隔板絮凝池的平板隔通常采用豎流式，它將隔板絮凝池的平板隔板改成一定角度的折板。折板板改成一定角度的折板。折板波峰對(duì)波谷平行安波峰對(duì)波谷平行安裝裝稱稱“同波折板同波折板”，波峰相對(duì)安裝波峰相對(duì)安裝稱稱“異波折異波折板板”。與隔板式相比，水流條件大大改善，有效。與隔板式相比，水流條件大大改善，有效能量消耗比例提高，但安裝維修較困難，折板費(fèi)能量消耗比例提高，但安裝維修較困難，折板費(fèi)用較高。用較高。 3 3、機(jī)械攪拌絮凝池、機(jī)械攪拌絮凝池 機(jī)械攪拌絮凝池通過(guò)機(jī)械攪拌絮凝池通過(guò)電動(dòng)機(jī)經(jīng)減速裝置驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)經(jīng)減速裝置驅(qū)動(dòng)攪拌器對(duì)水進(jìn)行攪拌攪拌器對(duì)水進(jìn)行攪拌，使水中顆粒相互碰撞，發(fā)，使水中顆粒相互碰撞，發(fā)生絮凝。生絮凝。 攪拌器可以攪拌器可以旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，亦可，亦可上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)。 攪拌時(shí)攪拌時(shí)第一格攪拌強(qiáng)度最大第一格攪拌強(qiáng)度最大，而后逐步減，而后逐步減小。小。 具體見具體見P54P54圖圖4-24 4-24 4 4、穿孔旋流絮凝池、穿孔旋流絮凝