絮凝劑是如何將污泥和水分離的?
絮凝劑
絮凝劑的作用機理
1、凝聚力
凝聚主要是指膠體失穩和形成微小聚集體的過程。凝聚的機理一般包括四種解釋:壓縮雙電子層、吸附-電中和、吸附橋接和凈俘獲-掃掠。
(1)壓縮雙電層作用
根據DLVO理論,當加入含有高價態帶正電離子的電解液時,高價態正離子通過靜電引力進入膠體顆粒表面,取代原來的低價態正離子,使雙電層保持電中性,但正離子數減少,即雙電層厚度變薄,膠體顆?;瑒颖砻骐娢唤档汀?/span>
當電位降至0時,稱為等電態,此時排斥勢壘完全消失。
當電位下降到一定值時,膠??倓菽芮€上的勢壘Emax=0變為0,膠粒聚集。此時的電勢稱為臨界電勢 k。
(2)吸附-電中和
膠粒吸附表面帶有非均質電荷的非均質離子、非均質膠粒或聚合物,從而中和膠粒本身攜帶的部分電荷,降低膠粒之間的靜電引力,使膠粒更容易聚集和下沉。
驅動力包括靜電引力、氫鍵、配位鍵和范德華力。它可以解釋水處理中膠體顆粒的再穩定。
(3)吸附架橋
分散體系中的膠體顆粒通過吸附有機或無機高分子物質進行橋聯和連接,聚集成大的聚集體,大的聚集體發生失穩沉淀。它可以分為長鏈聚合物橋接和短距離橋接。
三種類型:
(1)膠體粒子與不帶電聚合物之間的橋聯涉及范德華力、氫鍵、配位鍵等吸附力。
(2)膠體粒子橋連不同電荷的高分子材料,除了范德華力、氫鍵和配位鍵外,還具有電中和作用。
(2)膠體粒子橋連不同電荷的高分子材料,除了范德華力、氫鍵和配位鍵外,還具有電中和作用。
(3)膠體顆粒與帶相同電荷的高分子材料橋接,起到“靜電斑點”的作用。
(4)掃網動作。
加入水中的鋁鹽、鐵鹽等混凝劑水解形成大量具有三維結構的水合金屬氧化物沉淀。當這些水合金屬氧化物收縮并體積沉降時,它們像濾網一樣捕獲水中的膠體顆粒和懸浮顆粒。抓網清掃動作主要是機械動作。
2、絮凝
絮凝:絮凝主要是指脫穩膠體或微小懸浮物聚集成大絮體的過程。
各向異性絮凝:由布朗運動引起的膠體粒子的碰撞和聚集。
隨著粒徑的增大,布朗運動逐漸減弱。當顆粒尺寸增大到一定尺寸時,布朗運動就不再起作用了。
同向絮凝:由于外力(攪拌)作用,膠粒碰撞聚集。
膠粒在外力作用下向某一方向運動,由于不同膠粒之間的速度差異,相應地完成了顆粒的碰撞和聚集。
3、凝固
混凝:兼有混凝(膠體失穩)和絮凝(失穩膠體或微小懸浮物聚集),是混凝和絮凝的總稱。它是膠體顆粒和微小懸浮固體在水中的聚集過程。也就是說:“混凝”包括從原水投加到混水、藥物反應(失穩和絮凝)到形成大顆粒絮體的全過程。“絮凝”是指膠體顆粒失去穩定性后,由微小絮狀物形成大絮狀物的階段。
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