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(wěn)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(jù)DLVO理論,當加入含有高價態(tài)帶正電離子的電解液時,高價態(tài)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(tài)正離子,使雙電層保持電中性,但正離子數(shù)減少,即雙電層厚度變薄,膠體顆?;瑒颖砻骐娢唤档?。
當電位降至0時,稱為等電態(tài),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?yōu)?,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(zhì)電荷的非均質(zhì)離子、非均質(zhì)膠?;蚓酆衔?,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(qū)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(wěn)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(zhì)進行橋聯(lián)和連接,聚集成大的聚集體,大的聚集體發(fā)生失穩(wěn)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(lián)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(wǎng)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(jié)構(gòu)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(wǎng)一樣捕獲水中的膠體顆粒和懸浮顆粒。抓網(wǎng)清掃動作主要是機械動作。
2、絮凝
絮凝:絮凝主要是指脫穩(wěn)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(yīng)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(wěn))和絮凝(失穩(wěn)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(yīng)(失穩(wěn)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(wěn)定性后,由微小絮狀物形成大絮狀物的階段。
推薦閱讀:《絮凝和混凝的區(qū)別(一分鐘搞懂絮凝和混凝)》
推薦閱讀:《絮凝和混凝的區(qū)別(一分鐘搞懂絮凝和混凝)》