2015年环保工程师基础知识：混凝的技术和方法

　　水中污染物分类：

　　按污染物在水中的存在状态分为：悬浮物、胶体、溶解物

　　按化学特性分为：无机物、有机物

　　按处理方法分为：物理法、化学法、生物法

　　混凝

　　大纲要求：掌握混凝的技术和方法

　　概念：通过投加混凝剂使水中难以沉淀的胶体物质以及细小的悬浮物聚集成较大的颗粒，使之能与水分离的过程。

　　1.1.1胶体的基本性质

　　胶体的表面电荷与胶体的稳定性

　　1.1.2混凝动力学

　　⑴异向絮凝：细小颗粒在水分子无规则热运动的撞击下做布朗运动所造成的颗粒间碰撞聚集

　　⑵同向絮凝：指由外力所造成的流体运动而产生的颗粒撞碰聚集，

　　外力有两种方式：机械搅拌和水力搅拌。

　　⑶混凝过程的控制指标参数：

　　在水处理中，使胶体脱稳的过程称为“凝聚”，脱稳胶体相互聚集的过程称为“絮凝”，混凝是两者的统称。凝聚的设备为混合设备，絮凝的设备为絮凝池，要掌握其控制参数

　　混合池：速度梯度G=500～1000S-1，水力停留时间T=10～60S，GT=(1～3)×104

　　絮凝池： G=20～70S-1，水力停留时间T=15～20S，GT=104～105

　　1.1.3混凝工艺

　　⑴混凝机理：

　　①电性中和：

　　由于异号离子、异号电荷或高分子带异号电荷部位与胶核表面的静电吸附，中和了胶体原来所带电荷，从而使胶体脱稳。

　　②吸附架桥：

　　利用高分子的长链结构来连接胶粒形成“胶粒-高分子-胶粒”的絮状体。

　　③沉淀物的卷扫(网捕)：

　　以铝盐和铁盐为滋凝剂时，所产生的氢氧化铝和氢氧化铁在沉淀过程中，能够以卷扫(网捕)形成，使水中的胶体微粒随其一起下沉。

　　关于混凝工艺今年考了一道题：题目是阴离子型有机高分子絮凝剂去除水中胶体粒子的主要作用机理：选项为a压缩双电层;b电性中和;c吸附架桥;d沉淀网捕，根据教材中29至31页的内容可知应该选择c吸附架桥，即投加的有机高分子絮凝剂的某一基团与胶粒表面某一部位互相吸附后，该高分子的其余部位则伸展在溶液中，可以与表面有空位的胶粒吸附，这样形成了一个“胶粒-高分子-胶粒”的絮状体，高分子起到了对胶粒进行架桥连接的作用。

　　⑵影响混凝的主要因素：

　　①水温：水温低影响混凝效果

　　②PH值：对于不同混凝剂的影响程度不同

　　③碱度：应保证一定的碱度

　　④水中杂质的性质、组成和浓度：大小不一的颗粒有利于凝聚

　　⑶混凝剂的配制与投加：

　　①混凝剂与助凝剂：

　　助凝剂是为了改善或强化混凝过程而投加的一些辅助药剂。

　　②混凝剂的配制与投加

　　溶解池(储液池)容积：W1=(0.2～0.3)W2

　　溶液池容积：W2= 计量设备：定量投药泵、转子流量计、电磁流量计、孔口计量设备等

　　药剂投加：重力投加、压力投加

　　1.1.4混合和絮凝的基本要求和方式

　　影响混合的因素：药剂的品种、浓度、原水的温度、水中颗粒的性质和大小等，混合方式基本上可分为水力混合和机械搅拌混合两类。

　　完成絮凝的两个主要条件：具有充分絮凝能力的颗粒和保证颗粒获得适当的碰撞接触而不致破碎的水力条件。