混凝剂的作用机理聚氯化铝(PAC) 聚丙稀酰胺(PAM) 水处理中常用的混凝剂。混凝机理：1、压缩双电层：胶团双电层的构造决定了在胶粒表面处反离子的浓度最大，随着胶粒表面向外的距离越大则反离子浓度越低，最终与溶液中离子浓度相等。当向溶液中投加电解质，使溶液中离子浓度增高，则扩散层的厚度减小。当两个胶粒互相接近时，由于扩散层厚度减小，ξ电位降低，因此它们互相排斥的力就减小了，也就是溶液中离子浓度高的胶间斥力比离子浓度低的要小。胶粒间的吸力不受水相组成的影响，但由于扩散层减薄，它们相撞时的距离就减小了，这样相互间的吸力就大了。可见其排斥与吸引的合力由斥力为主变成以吸力为主(排斥势能消失了)，胶粒得以迅速凝聚。这个机理能较好地解释港湾处的沉积现象，因淡水进入海水时，盐类增加，离子浓度增高，淡水挟带胶粒的稳定性降低，所以在港湾处粘土和其它胶体颗粒易沉积。根据这个机理，当溶液中外加电解质超过发生凝聚的临界凝聚浓度很多时，也不会有更多超额的反离子进入扩散层，不可能出现胶粒改变符号而使胶粒重新稳定的情况。这样的机理是藉单纯静电现象来说明电解质对胶粒脱稳的作用，但它没有考虑脱稳过程中其它性质的作用(如吸附)，因此不能解释复杂的其它一些脱稳现象，例如三价铝盐与铁盐作混凝剂投量过多，凝聚效果反而下降，甚至重新稳定；又如与胶粒带同电号的聚合物或高分子有机物可能有好的凝聚效果：等电状态应有最好的凝聚效果，但往往在生产实践中ξ电位大于零时混凝效果却最好……等。实际上在水溶液中投加混凝剂使胶粒脱稳现象涉及到胶粒与混凝剂，胶粒与水溶液，混凝剂与水溶液三个方面的相互作用，是一个综合的现象。2、吸附电中和：吸附电中和作用指粒表面对异号离子，异号胶粒或链状离分子带异号电荷的部位有强烈的吸附作用，由于这种吸附作用中和了它的部分电荷，减少了静电斥力，因而容易与其它颗粒接近而互相吸附。此时静电引力常是这些作用的主要方面，但在不少的情况下，其它的作用了超过静电引力。举例来说，用Na＋与十二烷基铵离子(C12H25NH3+)去除带负电荷的碘化银溶液造成的浊度，发现同是一价的有机胺离子脱稳的能力比Na+大得多，Na＋过量投加不会造成胶粒再稳，而有机胺离子则不然，超过一定投置时能使胶粒发生再稳现象，说明胶粒吸附了过多的反离子，使原来带的负电荷转变成带正电荷。铝盐、铁盐投加量高时也发生再稳现象以及带来电荷变号。上面的现象用吸附电中和的机理解释是很合适的。3、吸附架桥作用：吸附架桥作用机理主要是指高分子物质与胶粒的吸附与桥连。还可以理解成两个大的同号胶粒中间由于有一个异号胶粒而连接在一起。高分子絮凝剂具有线性结构，它们具有能与胶粒表面某些部位起作用的化学基团，当高聚合物与胶粒接触时，基团能与胶粒表面产生特殊的反应而相互吸附，而高聚物分子的其余部分则伸展在溶液中，可以与另一个表面有空位的胶粒吸附，这样聚合物就起了架桥连接的作用。假如胶粒少，上述聚合物伸展部分粘连不着第二个胶粒，则这个伸展部分迟早还会被原先的胶粒吸附在其他部位上，这个聚合物就不能起架桥作用了，而胶粒又处于稳定状态。高分子絮凝剂投加量过大时，会使胶粒表面饱和产生再稳现象。已经架桥絮凝的胶粒，如受到剧烈的长时间的搅拌，架桥聚合物可能从另一胶粒表面脱开，重又卷回原所在胶粒表面，造成再稳定状态。
聚合物在胶粒表面的吸附来源于各种物理化学作用，如范德华引力、静电引力、氢键、配位键等，取决于聚合物同胶粒表面二者化学结构的特点。这个机理可解释非离子型或带同电号的离子型高分子絮凝剂能得到好的絮凝效果的现象。4、沉淀物网捕机理当金属盐(如硫酸铝或氯化铁)或金属氧化物和氢氧化物(如石灰)作凝聚剂时，当投加量大得足以迅速沉淀金属氢氧化物(如Al(OH)3、Fe(OH)3、Mg(OH)2或金属碳酸盐(如CaCO3)时，水中的胶粒可被这些沉淀物在形成时所网捕。当沉淀物是带正电荷(Al(OH)3及Fe(OH)3在中性和酸性pH范围内)时，沉淀速度可因溶液中存在阴离子而加快，例如硫酸银离子。此外水中胶粒本身可作为这些金属氧氧化物沉淀物形成的核心，所以凝聚剂最佳投加量与被除去物质的浓度成反比，即胶粒越多，金属凝聚剂投加量越少。以上介绍的混凝的四种机理，在水处理中常不是单独孤立的现象，而往往可能是同时存在的，只是在一定情况下以某种现象为主而已，目前看来它
们可以用来解释水的混凝现象。但混凝的机理尚在发展，有待通过进一步的实验以取得更完整的解释。再来谈以下铝盐的水解过程：所有金属阳离子不论以何种药剂形态图投加，它们在水中都以三价铝[Al(Ⅲ)]和三价铁[Fe(Ⅲ)]的各种化合物存在。以铝盐为例，在水溶液中即使Al(Ⅲ)以单纯离子状态存在，也不是Al3+而是以Al(H2O)63+,水合铝络合离子状态存在。当pH值<3时，在水中这种水合铝络离子将是主要形态，如pH升高，水合铝络离子就会发生配位水分子离解(即水解过程)，生成各种羟基铝离子，pH值再升高，水解逐级进行，从单核单羟基水解成单核三羟基，最终将产生氢氧化铝化学沉淀物而析出。实际上的反应比上面的反应还要复杂得多，当pH>4值时，羟基羟离子增加，各离子的羟基之间可发生架桥连接(羟基架桥)产生多核羟基络合物，也即高分子缩聚反应。从生成物[Al2(OH)2(H2O)5]4+还可进一步被羟基架桥成[Al3(OH)4(H2O)10]5+。与此同时，生成的多核聚合物还会继续水解。所以水解与缩聚两种反应交错进行，最终结果产生聚合度极大的中性氢氧化铝。当基数量超过其溶液度时，即析出氢氧化铝沉淀物。根据以上所述，在整个反应中，像Al3+、Al(OH)2+、Al(OH)3、Al(OH)4-等简单成分以及多种聚合离子，如[(Al(OH)14]4+、[A17(OH)17]4+、[Al8(OH)20]4+、[Al13(OH)34]5+等成分，都会同时出现，它们必然会对混凝过程起作用，共中高价的聚合正价离子对中和粘土胶粒的负电荷，以及压缩其双电层的能力都很大，促进了混凝。当产生无机聚合物带有负价离子时，不可能靠电荷中和作用，而主要靠吸附架桥的作用使粘土胶粒脱稳。这就是PAC的净水机理。PAM是高分子混凝剂，其作用机理：（1）由于其具有极性基因—酰胺基，易于借其氢健的作用在泥沙颗粒表面吸附；（2）因其有很长的分子链，大数量级的长链在水中有巨大的吸附表面积，故絮凝作用好，能利用长链在颗粒之间架桥，形成大颗粒的絮凝体，加速沉降。（3）借助于聚丙烯酰胺的絮凝——助凝，在净水处理的泥凝过程中可能发生双电离压缩，使颗粒聚集稳定性降低，在分子引力作用下颗粒结合起来，分散相的简单阴离子可以被聚合物阴离子基团所取代；（4）高分子和天然水
组成中的物质和水中悬浮物，或在它之前投加的水解混凝剂的离子之间发生化学相互作用，可能是络合反应；（5）由于分子链固定在不同颗粒的表面上，各个固相颗粒之间形成聚合桥。聚丙烯酰胺是一种化学性质比较活泼的高分子化合物。由于分子侧链上酰氨基的活性，使聚合物获得了许多宝贵的性能。非离子型PAM类絮凝剂由于不带离子型官能团，因此与阴离子型PAM类絮凝剂相比具有以下特点：絮凝性能受水PH值和盐类波动的影响小；在中型或碱性条件下，其絮凝效果（沉降速度）不如阴离子型，但在酸性的条件下却优于阴离子型，絮体强度比阴离子型高分子絮凝剂的强。阴离子型PAM类絮凝剂的分子量通常比阴离子型或非离子型的聚合物低，其澄清性能主要是通过电荷中和作用而获得。这类絮凝剂的功能主要是絮凝带负电荷的胶体，具有除浊、脱色等功能，适用于有机胶体含量高的水处理。
A、混凝剂一般指无机盐类的，主要是使得被处理对象脱稳、破乳的，常见的如：聚 合氯化铝、聚合硫酸铁等。 絮凝剂指能加速固体和液体分离的水溶性高分子聚合物，最常用的是聚丙烯酰胺。 凝聚剂、助凝剂是絮凝剂的其他称呼，事实上就是指絮凝剂。 B、助凝剂 - 定义助凝剂是用于调节或改善混凝条件，促进凝聚作用所添加的药剂或 为改善絮凝体结构的高分子物质。前者如硫酸、磷酸、石灰、氯气等（可调整pH值）；后者如聚丙烯酰胺、活化硅酸（或称活性硅土）、骨胶、海藻酸钠以及各种聚合电解质，可使其与混凝剂结合生成较大、较坚固、密实絮体。助凝剂的密度和重量、促使 沉淀加速；在微凝絮间起粘结架桥作用，使凝絮粗大而有广阔表面，充分发挥吸附卷 带作用以提高澄清效果。在废水的混凝处理中，单独使用混凝剂不能取得良好效果时，常使用助凝剂已达到目的。目前应用较广的助凝剂是活化硅酸，是由硅酸钠经活化过 程制得，实质上属于一种阴离子型无机高分子电解质，一般与明矾或亚铁盐合用。 1.矾花不结实，密度不大，不易下沉，这是导致矾花上浮的主要因素。因而可以增加 助凝剂，如活化硅酸或粘士，增强絮凝效果。曾有水厂投加粘土作为助凝剂，增强絮 凝效果，基本上可以解决短时间矾花上浮的现象。 2.有些水厂设计的絮凝池，絮凝时间取的是标准的中间值，即在12min左右。和新手 册相比，絮凝池的絮凝时间稍短，矾花生长的时间不够，当其达到沉淀池时，还有很 多颗粒没有长到沉淀尺度，不易沉降，是矾花上浮的一个原因。但是增加絮凝时间， 如果流量不变，就需增加池容，而这是不大可能的；如果池容不变，则过水流量就需 减少，从而减少了处理水量。 3.矾花进入沉淀池前矾花的密实度不够，在沉淀池中难以下沉。
3.2混凝机理 3.2.1 胶体的凝聚机理 凝聚主要是指胶体脱稳并生成微小聚集体的过程。 压缩双电层作用 根据DLVO理论，加入含有高价态正电荷离子的电解质时，高价态正离子通过静电引力进入到胶体颗粒表面，置换出原来的低价正离子，这样双电层仍然保持电中性，但正离子的数量却减少了，也就是双电层的厚度变薄，胶体颗粒滑动面上的ξ电位降低。 当ξ电位降至0时，称为等电状态，此时排斥势垒完全消失。 ξ电位降至某一数值使胶体颗粒总势能曲线上的势垒Emax=0，胶体颗粒即发生聚集作用，此时的ξ电位称为临界电位ξk。 叔采-哈代法则：起聚沉作用的主要是反离子，反离子的价数越高，其聚沉效率越高。 聚沉值：在指定情形下使一定量的胶体颗粒聚沉所需的电解质的最低浓度，以mmol/dm3为单位。一般情况下，聚沉值与反离子价数的六次方成反比，即符合：
(3.1) 双电层压缩机理不能解释加入过量高价反离子电解质引起胶体颗粒电性改变符号而重新稳定的现象，也解释不了与胶体颗粒代相同电荷的聚合物或高分子有机物也有好的聚集效果的现象。 吸附—电性中和 胶体颗粒表面吸附异号离子、异号胶体颗粒或带异号电荷的高分子，从而中和了胶体颗粒本身所带部分电荷，减少了胶粒间的静电引力，使胶体颗粒更易于聚沉。 驱动力包括静电引力、氢键、配位键和范德华力等。 可以解释水处理中胶体颗粒的再稳定现象。 吸附架桥作用（Bridging） 分散体系中德胶体颗粒通过吸附有机物或无机高分子物质架桥连接，凝集为大的聚集体而脱稳聚沉。 ①. 长链高分子架桥 ②. 短距离架桥 三种类型： ①. 胶粒与不带电荷的高分子物质发生架桥，涉及范德华力、氢键、配位键等吸附力。 ②. 胶粒与带异号电荷的高分子物质发生架桥，除范德华力、氢键、配位键外，还有电中和作用。 ③. 胶粒与带同号电荷的高分子物质发生架桥，“静电斑”作用 胶体保护示意图 网捕—卷扫作用 投加到水中的铝盐、铁盐等混凝剂水解后形成较大量的具有三维立体结构的水合金属氧化物沉淀，当这些水合金属氧化物体积收缩沉降时，象筛网一样将水中胶体颗粒和悬浊质颗粒捕获卷扫下来。 网捕—卷扫作用主要是一种机械作用。 3.2.2 絮凝机理
浅谈影响药剂投加量的几个因素 据统计，城市净水厂的药剂消耗约占自来水制水成本的20-30%，若在保证供水水质的前提下，采取一定的节药措施，就能降低生产成本，提高水厂的经济效益，实现节能降耗。 影响混凝效果（药剂投加量）的因素比较复杂，其中包括水温、pH值和碱度、水中杂质性质和浓度、外部水利条件等。以下仅略述几项主要因素。 水温对药耗有明显影响，尤其是冬季低水温对药耗影响较大，通常絮凝体形成缓慢，颗粒细小、松散。原因主要有：一、无机盐混凝剂水解是吸热反应，低温水混凝剂水解困难；二、低温水的粘度大，使水中杂质颗粒的布朗运动强度减弱，碰撞机会减少，不利于胶体脱稳凝聚，同时还影响絮凝体的成长。三、水温低时，胶体颗粒的水化作用增强，妨碍胶体凝聚，还影响胶体颗粒之间的粘附强度。四、水温和水的pH值有关。水温低时，水的pH值提高，相应的混凝最佳pH值也将提高。所以在寒冷地区的冬季，尽管投加大量混凝剂也难获得良好的混凝效果。 pH值和碱度对混凝效果的影响：pH值是表示水是酸性还是碱性的指标，也就是说明水中H+浓度的指标。原水的pH值直接影响混凝剂的水解反应，即当原水的pH值处于一定范围时，才能保证混凝效果。当水中投加混凝剂后，因混凝剂发生水解使水中的H+浓度增加，从而导致水的pH值下降，阻碍了水解的进行。要使pH值保持在最佳范围以内，水中应有足够的碱性物质与H+中和。天然水中均含有一定碱度（通常是HCO3－），可以中和混凝剂水解过程产生的H+，对pH值有缓冲作用。当原水碱度不足或混凝剂投加过量时，水的pH 值将大幅下降，破坏混凝效果。 水中杂质成份的性质和浓度对混凝效果也有影响。天然水中的浊度是因为粘土杂质而引起的，粘土颗粒大小、带电性都会影响混凝效果。一般来说，粒径细小而均一，其混凝效果较差，水中颗粒浓度低，颗粒碰撞机率小，对混凝不利；当浊度很大时，为使水中胶体脱稳，所需药耗将大大增加。当水中存在大量有机物时，能被粘土颗粒吸附，从而改变了原有胶体颗粒的表面特性，使胶体颗粒更加稳定，将严重影响混凝效果，此时必须向水中投加氧化剂，破坏有机物的作用，提高混凝效果。水中溶解性盐类也能影响混凝效果，如天然水中存在大量钙、镁离子时，有利于混凝，而大量的Cl-,则不利于混凝。在汛期，
整理编辑：絮凝剂、混凝剂、助凝剂的原理和区别 一、絮凝的定义和絮凝剂的分类 絮凝是聚合物的高分子链在悬浮的颗粒与颗粒之间发生架桥的过程。“架桥”就是聚合物分子上不同链段吸附在不同颗粒上，促进颗粒与颗粒聚集。絮凝剂多数为聚合物，并有特定的电性（离子性）和电荷密度（离子度）。 絮凝剂一般分有机絮凝剂和有机絮凝剂。无机絮凝剂有硫酸亚铁、氯化亚铁、明矾、聚合氯化铝、碱式氯化铝、、硫酸铝、氯化钙等；有机絮凝无主要是高分子絮凝剂，目前使用的比较多的是聚丙烯酸钠、聚丙烯酰胺、聚苯乙烯磺酸盐、聚氧化乙烯等。 二、混凝的原理混凝剂的类别 水中悬浮的颗粒在粒径小到一定程度时，其布朗运动的能量足以阻止重力的作用，而使颗粒不发生沉降。这种悬浮液可以长时间保持稳定状态。而且，悬浮颗粒表面往往带电（常常是负电），颗粒间同种电荷的斥力使颗粒不易合并变大，从而增加了悬浮液的稳定性。 混凝过程就是加入带正电的混凝剂去中和颗粒表面的负电，使颗粒“脱稳”。于是，颗粒间通过碰撞、表面吸附、范德华引力等作用，互相结合变大，以利于从水中分离。 混凝剂是分子量低而阳电荷密度高的水溶性聚合物，多数为液态。它们分为无机和有机两大类。无机混凝剂主要是铝、铁盐及其聚合物。常用的铁盐混凝剂是三氯化铁。该种混凝剂适合的pH在6.8～8.4之间，因其水解过程中会产生H+，降低pH，因而一般需投加石灰作为助凝剂。三氯化铁在对污泥的调质中能生成大而重的絮体，使之易于脱水，因而使用较多。 三、助凝剂的作用机理和分类 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，其作用原理与具体用途有关，对于藻类过量繁殖的情况，可加入氧化剂进行预氧化提高混凝效果，也可加入有机高分子助凝剂，增加絮体密度，提高混凝沉淀效果；对于低温低浊水处理，由于其黏度大，絮体沉降性能差，造成混凝剂投加量增大，此时加入有机或无机高分子助凝剂增大絮体尺寸、增加絮体密度，提高沉速；对于碱度较低的原水，混凝过程会导致pH下降，不但影响混凝效果，而且会产生酸性水，不利于管网水质稳定，因此需要投加碱进行pH调整；对于有机类色度水，不但混凝剂投加量升高，而且沉降性能恶化，可加入一定量有机高分子助凝剂提高沉降性能，也可加入一定量的氧化剂破坏有机物对胶体的稳定作用。对于含铁、锰废水，氧化剂可使铁和锰的有机物络合物破坏，有利水中铁、锰和有机物的去除。 助凝剂种类：⒈有机与无机高分子，如活化硅酸、聚丙烯酰胺、骨胶等；⒉pH调节剂如盐酸、硫酸和碱石灰；⒊无机颗粒如黏土、微砂、硅藻土、粉煤灰、细炉渣等惰性物质；⒋氧化剂如高锰酸钾、二氧化氯等。助凝剂的作用是调节污泥的pH(如加石灰)，或提供形成较大絮体的骨料，改善污泥颗粒的结构，从而增强混凝剂的混凝作用。 在实际运用中由于混凝剂/絮凝剂/助凝剂都是高分子物质，同一产品中大大小小的分子都有，
常用得絮凝剂 1.１无机絮凝剂得分类与性质 无机絮凝剂按金属盐可分为铝盐系及铁盐系两大类;铝盐以硫酸铝、氯化铝为主,铁盐以硫酸铁、氯化铁为主。后来在传统得铝盐与铁盐得基础上发展合成出聚合硫酸铝、聚合硫酸铁等新型得水处理剂,它得出现不仅降低了处理成本,而且提高了功效。这类絮凝剂中存在多羟基络离子,以OＨ-为架桥形成多核络离子,从而变成了巨大得无机高分子化合物,相对分子质量高 达1×10５。无机聚合物絮凝剂之所以比其她无机絮凝剂能力高、絮凝效果好,其根本原因就在于它能提供大量得如上所述得络合离子,能够强烈吸附胶体微粒,通过粘附、架桥与交联作用,从而促使胶体凝聚、同时还发生物理化学变化,中与胶体微粒及悬浮物表面得电荷,降低了Zet ａ电位,使胶体粒子由原来得相斥变成相吸,破坏了胶团得稳定性,促使胶体微粒相互碰撞,从而形成絮状混凝沉淀,而且沉淀得表面积可达(2０0-１0００)ｍ2／g,极具吸附能力。也就就是说,聚合物既有吸附脱稳作用,又可发挥黏附、桥联以及卷扫絮凝作用。 １。２改性得单阳离子无机絮凝剂 除常用得聚铝、聚铁外,还有聚活性硅胶及其改性品,如聚硅铝(铁)、聚磷铝(铁)。改性得目得就是引入某些高电荷离子以提高电荷得中与能力,引入羟基、磷酸根等以增加配位络合能力,从而改变絮凝效果,其可能得原因就是:某些阴离子或阳离子可以改变聚合物得形态结构及分布,或者就是两种以上聚合物之间具有协同增效作用。 近年来国内相继研制出复合型无机絮凝剂与复合型无机高分子絮凝剂。聚硅酸絮凝剂(PSA Ａ)由于制备方法简便,原料来源广泛,成本低,就是一种新型得无机高分子絮凝剂,对油田稠油采出水得处理具有更强得除油能力,故具有极大得开发价值及广泛得应用前景。聚硅酸硫酸铁(PＦSS)絮凝剂,发现高度聚合得硅酸与金属离子一起可产生良好得混凝效果。将金属离子引到聚硅酸中,得到得混凝剂其平均分子质量高达2×１０5,有可能在水处理中部分取代有机合成高分子絮凝剂、聚磷氯化铁(PPFC)中ＰO４3－高价阴离子与Fｅ３+有较强得亲与力,对Ｆe3+得水解溶液有较大得影响,能够参与Fｅ3+得络合反应并能在铁原子之间架桥,形成多核络合物;对水中带负电得硅藻土胶体得电中与吸附架桥作用增强,同时由于PO4３-得参与使矾花得体积、密度增加,絮凝效果提高。聚磷氯化铝(ＰＰAC)也就是基于磷酸根对聚合铝(ＰAC)得强增聚作用,在聚合铝中引入适量得磷酸盐,通过磷酸根得增聚作用,使得PＰAC产生了新一类高
混凝剂在自来水厂的用途(转载) 混凝剂在自来水厂的用途 城市自来水厂，常规处理过程包括混凝、沉淀、过滤、消毒等环节，这些环节互相关联，前一环节的效果影响并制约着后续环节的处理效果。据此推断，混凝处理应是这常规处理过程中的关键环节或主要矛盾。城市自来水厂地表水源中的污染物包括：以泥砂为主的憎水性颗粒物，包括胶体和粗分散物质；以腐殖质为主的水溶性天然高分子有机物，包括病原菌和病毒在内的多种微生物。混凝处理的目的就是通过混凝剂的作用，将上述污染物凝聚成高质量的矾花；沉淀的目的是使矾花在重力作用下从水中分离出去；过滤的目的是使未及沉淀的小矾花与滤料颗粒或早先附着在滤料颗粒上的矾花相碰撞，并在絮凝作用下附着其上，并被截留在滤料层内。所以快滤池的作用实质上是混凝过程的继续，是一种特殊形式的絮凝作用，称为接触凝聚或接触絮凝。总之，沉淀和过滤的目的仅仅是将在混凝处理中形成的矾花充分、完全地从所处理的水中分离出去而已。消毒处理的效果与混凝处理也有密切的关系，源水中包括病原微生物在内的绝大部分微生物已随同矾花被截留在沉淀和滤池中，只有很少一部分随同滤过水和微凝絮体流出了滤池。为了将滤过水中包括病毒在内的病原微生物用消毒剂全部杀死，滤过水浊度必须甚低，而这仍有赖于混凝处理效果。由此可见，沉淀、过滤和消毒处理的效果与混凝处理密切相关，并受到混凝处理效果的制约。综上所述，在城市自来水的常规处理中，混凝处理是第一道生产工序，同时也是整个水处理的基础。解决我国自来水水质问题应该从这一基础抓起。只有把混凝处理搞好了，才有可能经济有效地生产出高质量的生活饮用水。如果忽视了这一点，就有可能走到弯路上去。要搞好混凝处理，提高混凝处理效果，必须解决好两方面问题：应当选用品质和性能优良的混凝剂；混凝处理工艺应符合客观规律。 自来水厂用混凝剂主要有铝混凝剂和铁混凝剂两种。常用的铝混凝剂有硫酸铝和聚合氯化铝两种。我国的硫酸铝是用铝矾土或高岭土为原料制成的，生产聚合氯化铝的原料更差，是废铝灰。也有用氢氧化铝为原料制成的，但因其成本高、售价贵，国内很少采用，主要供出口。铝灰是熔炼铝材、铝合金等产生的废渣，其中熔炼铝合金产生的废铝灰含重金属多、毒性大。用铝灰生产聚合氯化铝工艺简单、成本低，生产工厂非常多，不少城市自来水厂也在生产。由于铝灰来源杂、成分多变，所以制成的混凝剂卫生质量很不稳定，重金属含量往往超标。根据广东省卫生监管部门的检测资料，此类混凝剂的卫生质量合格率低，重金属含量超标率很高，有的超标达数十倍之多。但是，现在采用这种混凝剂的自来水厂甚多。
浅谈水处理的混凝方法与混凝剂(一) 论文关键词:水处理混凝硫酸铝聚合氯化铝聚合硫酸铁聚丙烯酰胺论文摘要:在诸多的水处理方法中,混凝法是一种最常用的水处理物化方法。这种方法是通过向水中加入混凝剂而使胶体脱稳产生絮凝,从而去除污染物的方法。影响混凝的因素有很多,比如温度、PH值、水力条件、絮凝剂投加量和性质等,调节好这些因素能达到很高的去除效果。 0引言 在工业废水和生活废水处理中,有一种很重要的物化处理方法:混凝法。这种水处理方法应用广泛,各种污染指标去除率高。下面对这一方法进行简单介绍。 1混凝法 1.1混凝法的概念在天然水中和各种废水中,物质在水中存在的形式有三种:离子状态、胶体状态和悬浮状态。一般认为,颗粒粒径小于1nm的为溶解物质,颗粒粒径在1~100nm的为胶体物质,颗粒粒径在100nm~1mm为悬浮物质。其中的悬浮物质是肉眼可见物,可以通过自然沉淀法进行去除;溶解物质在水中是离子状态存在的,可以向水中加入一种药剂使之反应生成不溶于水的物质,然后用自然沉淀法去除掉;而胶体物质由于胶粒具有双电层结构而具有稳定性,不能用自然沉淀法去除,需要向水中投加一些药剂,使水中难以沉淀的胶体颗粒脱稳而互相聚合,增加至能自然沉淀的程度而去除。这种通过向水中加入药剂而使胶体脱稳形成沉淀的方法叫混凝法,所投加的药剂叫混凝剂。 1.2混凝的基本原理废水中的胶体物质具有巨大的比表面积,可以吸附液体介质中的正离子或负离子或极性分子等,使固液两相界面上的电荷呈不平衡分布,在界面两边产生电位差,这就是胶体微粒的双电层结构。形成双电层结构的微粒的整个胶体结构就称为胶团,整个胶团是电中性的。胶团中心是带有电荷的固体微粒本身,称为胶核。胶核所带电荷的符号就是胶体所带电荷的符号。胶体微粒之所以能在水中保持稳定性,原因在于胶体粒子之间的静电斥力(胶体常常带有同种电荷而具有斥力)、胶体表面的水化作用及胶粒之间相互吸引的范德华力共同作用。胶体微粒带电越多,其电位就越大,带电荷的胶粒和反离子与周围水分子发生水化作用越大,水化壳也越厚,越具有稳定性。向水中投加药剂,使胶体失去稳定性而形成微小颗粒,而后这些均匀分散的微小颗粒再进一步形成较大的颗粒,从液体中沉淀下来,这个过程称为凝聚。凝聚有以下几方面的作用: 1.2.1压缩双电层与电荷的中和作用。加入电解质,使固体微粒表面形成的双电层有效厚度减小,从而范德华力占优势而达到彼此吸引形成凝聚;或者加入电不同电荷的固体微粒,使不同电荷的粒子由于静电吸引而彼此吸引,最后达到凝聚。 1.2.2高分子絮凝剂的吸附架桥作用。高分子絮凝剂的碳碳单键一般情况下是可以旋转的,再加上聚合度较大,即主链较长,在水介质中主链是弯曲的。在主链的各个部位吸附了很多固体颗粒,就象是为固体颗粒架了许多桥梁,让这些固体颗粒相对地聚集起来形成大的颗粒。 1.2.3絮体的网捕作用。有些混凝剂(如铝盐或铁盐)有水中形成高聚合度的多羟基化合物的絮体,在沉淀过程中可以吸附卷带水中胶体颗粒共同沉淀,此过程称为絮凝剂的网捕作用。 2几种常见的混凝剂 常用的混凝剂有无机絮凝剂、有机高分子絮凝剂、生物絮凝剂等。无机絮凝剂主要产品有硫酸铝、聚合氯化铝、三氯化铁、硫酸亚铁和聚合硫酸铁、聚合硅酸铝、聚合硅酸铁、聚合氯化铝铁、聚合硅酸铝铁和聚合硫酸氯化铝等。有机高分子絮凝剂以聚丙烯酰胺类产品为代表,生物絮凝剂是一类由微生物产生的具有絮凝能力的高分子有机物,主要有蛋白质、黏多糖、纤维素和核酸。下面简单介绍几种常用的混凝剂。 2.1硫酸铝(AS)无水硫酸铝是无色结晶,易溶于水,常温下硫酸铝以含十八水合物最为稳定。Al2(SO4)3·18H2O是具有光泽的无色颗粒或粉末晶体,极易溶于水,水溶液呈酸性(PH2.2聚合氯化铝(又称碱式氯化铝PAC)聚合氯化铝是应用最广泛的一种絮凝剂,它的固体呈无色至黄色
混凝剂的比较 1．硫酸铝 硫酸铝含有不同数量的结晶水，Al2(SO4)3·18H2O，其中n=6、10、14、16，18和27，常用的是Al2(SO4)3·18H2O 其分子量为666.41，比重1.61，外观为白色，光泽结晶。 硫酸铝易溶于水，水溶液呈酸性，室温时溶解度大致是50％，pH值在2.5以下。沸水中溶解度提高至90％以上。 硫酸铝使用便利，混凝效果较好，不会给处理后的水质带来不良影响。当水温低时硫酸铝水解困难，形成的絮体较松散。 硫酸铝在我国使用最为普遍，大都使用块状或粒状硫酸铝。根据其中不溶于水的物质的含量，可分为精制和粗制两种。 硫酸铝易溶于水，可干式或湿式投加。湿式投加时一般
采用10—20％的浓度(按商品固体重量计算)。硫酸铝使用时水的有效pH值范围较窄，约在5.5—8之间，其有效pH值随原水的硬度含量而异：对于软水，pH值在 5.7— 6.6；中等硬度的水为6.6— 7.2；硬度较高的水则为7.2—7.8。在控制硫酸铝剂量时应考虑上述特性。有时加入过量硫酸铝，会使水的pH值降至铝盐混凝有效pH 值以下，既浪费了药剂，又使处理后的水发混。 粗制硫酸铝中有效氧化铝含量基本与精制相同，主要是不溶于水的物质含量高，废渣较多，最好用热水并拌以搅拌，才能完全溶解，因含有游离酸，酸度较高，腐蚀性强，溶解与投加设备应考虑防腐。 2．聚合氯化铝 聚合氯化铝是一种无机高分子混凝剂。六十年代，日本在制造与应用方面做了大量工作，有逐步取代硫酸铝的趋势。我国在1973年曾在成都召开全国新型混凝剂技术经验交流会，会上对聚合氯化铝的产品质量提出了要求，其中要求含氧化铝(Al2O8)10％以上，碱化度为50—80％，不溶物1％以下等。 我国某些地区仍将聚合氯化铝称为碱式氯化铝[A1n(OH)m Cl3n-m]，这是由于对它的基本化学式的不同理解而造成的。聚合氯化铝的化学式应表示为 [Al2(OH)n C18-n]m，其中n可取1到5中间的任何整数，m
常用的絮凝剂 1.1 无机絮凝剂的分类和性质 无机絮凝剂按金属盐可分为铝盐系及铁盐系两大类；铝盐以硫酸铝、氯化铝为主，铁盐以硫酸铁、氯化铁为主。后来在传统的铝盐和铁盐的基础上发展合成出聚合硫酸铝、聚合硫酸铁等新型的水处理剂，它的出现不仅降低了处理成本，而且提高了功效。这类絮凝剂中存在多羟基络离子，以OH-为架桥形成多核络离子，从而变成了巨大的无机高分子化合物，相对分子质量高达1×105。无机聚合物絮凝剂之所以比其他无机絮凝剂能力高、絮凝效果好，其根本原因就在于它能提供大量的如上所述的络合离子，能够强烈吸附胶体微粒，通过粘附、架桥和交联作用，从而促使胶体凝聚。同时还发生物理化学变化，中和胶体微粒及悬浮物表面的电荷，降低了Zeta电位，使胶体粒子由原来的相斥变成相吸，破坏了胶团的稳定性，促使胶体微粒相互碰撞，从而形成絮状混凝沉淀，而且沉淀的表面积可达(200-1000)m2/g，极具吸附能力。也就是说，聚合物既有吸附脱稳作用，又可发挥黏附、桥联以及卷扫絮凝作用。 1.2 改性的单阳离子无机絮凝剂 除常用的聚铝、聚铁外，还有聚活性硅胶及其改性品，如聚硅铝(铁)、聚磷铝(铁)。改性的目的是引入某些高电荷离子以提高电荷的中和能力，引入羟基、磷酸根等以增加配位络合能力，从而改变絮凝效果，其可能的原因是：某些阴离子或阳离子可以改变聚合物的形态结构及分布，或者是两种以上聚合物之间具有协同增效作用。 近年来国内相继研制出复合型无机絮凝剂和复合型无机高分子絮凝剂。聚硅酸絮凝剂(PSAA)由于制备方法简便，原料来源广泛，成本低，是一种新型的无机高分子絮凝剂，对油田稠油采出水的处理具有更强的除油能力，故具有极大的开发价值及广泛的应用前景。聚硅酸硫酸铁(PFSS)絮凝剂，发现高度聚合的硅酸与金属离子一起可产生良好的混凝效果。将金属离子引到聚硅酸中，得到的混凝剂其平均分子质量高达2×105，有可能在水处理中部分取代有机合成高分子絮凝剂。聚磷氯化铁(PPFC)中PO43-高价阴离子与Fe3+有较强的亲和力，对Fe3+的水解溶液有较大的影响，能够参与Fe3+的络合反应并能在铁原子之间架桥，形成多核络合物；对水中带负电的硅藻土胶体的电中和吸附架桥作用增强，同时由于PO43-的参与使矾花的体积、密度增加，絮凝效果提高。聚磷氯化铝(PPAC)也是基于磷酸根对聚合铝(PAC)的强增聚作用，在聚合铝中引入适量的磷酸盐，通过磷酸根的增聚作用，使得PPAC产生了新一类高电荷的带磷酸根的多核中间络合物。聚硅酸铁(PSF)它不仅能很好地处理低温低浊水，而且比硫酸铁的絮凝效果有明显的优越性，如用量少，投料范围宽，矾花形成时间短且形态粗大易于沉
混凝实验及影响混凝效果的五种因素 发布时间：2010-02-09 点击：121 安徽赛科科技环保有限公司水处理药剂部门在做混凝实验中流程分析目的、原理、方法记录分析和总结出影响混凝效果的五种因素。 目的：观察混凝现象，加深对混凝机理的理解，了解混凝效果的影响因素；掌握混凝烧杯搅拌实验的方法和一般步骤；通过烧杯实验，学会确定一般水体最佳混凝条件的基本方法，包括投药量，pH和速度梯度。 原理：混凝是通过向水中投加药剂使胶体物质脱稳并聚集成较大的颗粒，以使其在后续的沉淀过程中分离或在过滤过程中能被截除。混凝是给水处理中的一个重要工艺过程。天然水中由于含有各种悬浮物、胶体和溶解物等杂质，呈现出浊度、色度、臭和味等水质特征。其中胶体物质是形成水中浊度的主要因素。由于胶体物质本身的布朗运动特性以及所具有的电荷特性(ξ电位)在水中可以长期保持分散悬浮状态，即具有稳定性，很难靠重力自然沉降而去除。通过向水中投加混凝剂可使胶体的稳定状态破坏，脱稳之后的胶体颗粒则可借助一定的水力条件通过碰撞而彼此聚集絮凝，形成足以靠重力沉淀的较大的絮体，从而易于从水中分离，所以，混凝是去除水中浊度的主要方法。在给水处理工艺中，向原水投加混凝剂，以破坏水中胶体颗粒的稳定状态，使颗粒易于相互接触而吸附的过程称为凝聚。其对应的工艺过程及设备在工程上称为混合(设备)；在一定水力条件下，通过胶粒间以及和其他微粒间的相互碰撞和聚集，从而形成易于从水中分离的物质，称为絮凝。其对应的工艺设备及过程在工程上称为絮凝(设备)。这两个阶段共同构成了水的混凝过程。 混凝机理：水的混凝现象及过程比较复杂，混凝的机理随着所采用的混凝剂品种、水质条件、投加量、胶体颗粒的性质以及介质环境等因素的不同，一般可分为以下几种。 1．电性中和： 电性中和又分为压缩双电层和吸附电中和两种。通过投加电解质压缩扩散层以导致胶粒
供应信息 供应提供自动混凝剂加药装置，提供原… 当前位置：首页 > 供应信息 > 环保、水处理 > 污水处理设备 > 中和混凝、加药装置 本信息已经过期！可选择以下操作： ·点击查看最新 中和混凝、加药装置 信息 信息 加入慧聪网，开始网上贸易 联系方式 收藏此信息 提供自动混凝剂加药装置，提供原水预处理专业方案和设备 上海科域水处理技术有限公司遵循严谨科学的计算结果，在原水预处理环节做到经济有效，便接下来的电渗析、反渗透、离子交换等工艺得到最大的保护，保证整体设备长期安全运行。同时在这一环节中也尽量使用全自动无人值班加药工艺，实现整体设备全自动运行。 原水预处理工艺 水的预处理是在水的精制处理之前，预先进行的初步处理，以便在水的经处理时取得良好效果，提高水质。因为自然界的水都有大量杂质，如泥沙、粘土、有机物、微生物、机械杂质等，这些杂质的存在，严重影响精制水的水质与处理效果，因此必须在精处理之前将一些杂质降低或去除，这就需要预处理，有时也称前处理。作用和意义：对水质预处理的好坏，直接影响电渗析、反渗透、离子交换等主要处理工艺的技术经济效果和长期安全运行，它是工业水处理中非常重要的一环。 预处理的方法很多，主要有氧化、预沉、混凝、澄清、过滤、软化、消毒等。用这些方法预处理之后，可以使水的悬浮物（浑浊度）、色度、胶体物、有机物、铁、锰、暂时硬度、微生物、挥发性物质、溶解的气体等杂质去除或降低到一定的程度。 原水预处理工艺---混凝处理 混凝原理 化学混凝所处理的对象，主要是水中的微小悬浮物和胶体杂质。大颗的悬浮物由于受重力的作用而下沉，可以用沉淀等方法除去。但是，微小粒径的悬浮物和胶体，能在水中长期保持分散悬浮状态，即使静置数十小时以上，也不会自然沉降。这是由于胶体微粒及细微悬浮颗粒具有“稳定性”。1．胶体的稳定性 根据研究，胶体微粒都带有电荷。天然水中的粘土类胶体微粒以及污水中的胶态蛋白质和淀粉微粒等都带有负电荷，其结构示意图见(图8—1)。它的中心称为胶桉。其表面选择性地吸附了一层带有同号电荷的离子，这些离子可以是胶校的组成物直接电离而产生的，也可以是从水中选择吸附H+或OH-离子而造成的。这层离子称为胶体微粒的电位离子，它决定了胶粒电荷的大小和符号。由于电位离子的静电引力，在其周围又吸附了大量的异号离子．形成了所谓“双电层”。这些异号离子，其中紧靠电位离子的部分被牢固地吸引着．当胶核运 供应提供自动混凝剂加药装置，提供原水预处理专业方案和设备 普通会员 访问慧聪网首页 添加收藏| 出口服务 |行业加盟 |买卖通 |搜索推广 |慧聪发发 || 我的商务中心 |邮箱 |帮助 |网站导航 所有行业采购工具页码，1/5 中和混凝、加药装置-供应提供自动混凝剂加药装置，提供原水预处理专业方案...
污水处理常用药剂 根据用途的不同，可以将这些药剂分为以下几种： ①絮凝剂：有时又称为混凝剂，可作为强化固液分离的手段，用于初沉池、二沉池、浮选池及三级处理或深度处理工艺环节。 ②助凝剂：辅助絮凝剂发挥作用，加强混凝效果。 ③调理剂：又称为脱水剂，用于对脱水前剩余污泥的调理，其品种包括上述的部分絮凝剂和助凝剂。 ④破乳剂：有时也称为脱稳剂，主要用于对含有乳化油的含油污水气浮前的预处理，其品种包括上述部分絮凝剂和助凝剂。 ⑤消泡剂：主要用于消除曝气活搅拌过程中出现的大量泡沫。 ⑥PH调整剂：用于将酸性污水和碱性污水的PH值调整为中性。 ⑦消毒剂：用于在污水处理后排放活回用前的消毒处理。 一、絮凝剂 絮凝剂是能够降低或消除水中分散微粒的沉淀稳定性和聚合稳定性，使分散微粒凝聚、絮凝成聚集体而除去的一类物质。 按照化学成分，絮凝剂可分为无机絮凝剂、有机絮凝剂以及微生物絮凝剂三大类。 1、无机絮凝剂 无机絮凝剂包括铝盐、铁盐及其聚合物，具有原料易得，制备简单、价格便宜、处理效果适中等特点，因而在水处理中应用较多。在工业废水及污水处理中应用较多的是铝、铁和硅类的无机高分子絮凝剂，其中广泛使用的为聚合氯化铝PAC。 絮凝剂的选择主要取决于水中胶体和悬浮物的性质及浓度，如果水中污染物颗粒细小，主要呈胶体状态，则应首选铁盐絮凝剂。普通铁盐、铝盐的头家范围是10-100mg/l,聚合盐为普通盐投加量的1/2-1/3. PH值强烈影响絮凝剂的水解速度、水解产物的存在形式和性能。水的碱度对PH值有缓冲作用，当碱度不够时，应添加石灰等药剂予以补充。当水的PH值偏高时，则需要家算调整PH 值到中性。 絮凝剂的水解反应多是吸热反应，水温较低时，水解速度慢且不完全。此时即使增加絮凝剂的投加量，絮体的形成还是很缓慢，而且结构松散、颗粒细小。 水中杂质颗粒还有大量有机物是，混凝效果会变差，需要增加投药量或投加氧化剂等起助凝作用的药剂。水中的钙镁离子、硫化物、磷化物一般对混凝有利，而某些阴离子、表面活性物质对混凝有不利影响。 2、有机高分子絮凝剂 我国目前生产的人工合成有机高分子絮凝剂中80%是聚丙烯酰胺类产品。 固体有机高分子絮凝剂容易吸水潮解成块，必须使用防水包装，保存地点干燥，避免露天存放。有机高分子絮凝剂固体产品或高浓度液体产品在使用之前必须配制成水溶液再投加到待处理水中。配制水溶液的溶药池必须安装机械搅拌设备，溶药连续搅拌要控制在30min以上。水溶液的浓度一般为0.1%左右。对固体有机高分子絮凝剂，进行溶解时，固体颗粒的投加点一定要在水流紊动最强烈的的地方，同时一定要以最小投加量向溶药池中缓慢加入，而且投加点一定要远离机械搅拌器的搅拌轴。 3、絮凝剂种类和投加量的确定 使用混凝法处理任何污水，都存在最佳絮凝剂和最佳投加量。一般通过混凝烧杯搅拌试验来取得相应的数据。试验包括快速搅拌、慢速搅拌和静止沉降三个步骤。一般按快速搅拌2min，n=300r/min；慢速搅拌3min，n=60r/min。静止20min。 二、助凝剂
摘要：探讨了黄河高浊度水混凝沉淀浑液面沉迷与自然沉迷之间的相关性，经过对实验数据进行线性回归提出了混凝过程中浑液面沉速与自然沉速、含沙量、pam投加量之间的经验公式。运用该经验公式得出的浑液面沉速计算值与实测相对误差在0.43%-12.27%之间。 混凝沉淀是黄河高浊度水处理常用的方法。提高浑液面沉速，节约药剂(pam)的投加量达到多出清水是高浊度水处理的主要目标。然而混凝过程极其复杂，影响浑液面沉速的因素有高浊度水的性质、pam投加量、速度梯度c、搅拌时间t 等。因为高浊度水自然沉淀沉速与原水的性质密切相关。在实际处理一定组成的高浊度水时，可以借助实验得到的经验关系，根据浑液面的自然沉速以及所希望达到的浑液面沉速来确定pam的投加量。本文先采用正交实验的方法确定混凝 过程的混合、反应的最佳水力条件，然后在此基础上研究浑液面沉速与pam投 加量及高浊度自然沉速之间的关系。 1实验方法 1.1自然沉降实验 高浊度水采用郑州上街段黄河泥沙配制而成。试验过程中所有水样水温 15±1℃。用nsy-1光电颗分仪测泥沙粒度，其当量直径dm由下式计算：dm=1/(∑(△pi/di)) 式中di——颗粒粒径，pi——粒径di颗粒占所有颗粒质量百分数。选出dm 相近的几组水样用比重瓶测定其含沙量，以cw(kg/m3)表示。然后用直径62mm，高500mm，有效体积1500ml的自制沉降筒做静置沉降实验，根据沉降曲线求得等速沉降段混液面沉降速度作为自然沉速，以从(mm/s)表示。 试样的含沙量cw，浑液面自然沉速u0，当量直径dm， 1.2加药混凝实验 实验所选的药剂为江苏南天生产的阳离子型pam，阳离子度30%，配制成0.5%溶液。 取1.5l上述配制的水样置于2l的烧杯中，以600r/s的转速搅拌5min，然后投加pam，再调整转速和时间确定混凝的水力条件：笔者通过对搅拌速度。搅拌时间、pam投加量做正交实验得出具有最大浑液面沉速时的最佳的速度梯度与搅拌时间乘积，即(ct)umax为2180，这与崔俊华验证的(ct)umax为1900-2000[1]相
谈混凝实验条件下混凝剂最佳投加量的选择方法 摘要：针对水厂运行过程中源水水质、水量变化容易引起混凝效果下降的情况，为了及时准确调节混凝剂的投加量，使出水水质达到最优，本文进行了一系列模拟实际水厂运行的混凝实验，考察了不同混凝剂投加量对源水浊度去除率的影响。并以净水厂常规水质实验中混凝实验数据结果、混凝曲线图为参考，提出净水厂生产运行中三种关于混凝剂投加量的选择方法，就如何高效地使用混凝剂，使它既能高效发挥作用，同时寻求允许条件下的最低使用量，达到节支降耗、经济运行目的，作出新的尝试。 关键词：混凝实验参考点去浊率拐点最佳效果点选择法质控点选择法经济点选择法 混凝技术在给水和污水处理工程中有着广泛的应用。给水处理工程中，凡地表水源的水厂，混凝技术几乎是不可缺少的处理技术之一，混凝过程的完善程度，直接影响后续处理如沉淀过滤的效果[1]。因为混凝剂是混凝技术的核心内容，所以在国家逐步提高饮用水水质标准的过程中，混凝剂在净水厂制水工艺中发挥的作用也越来越重要。如何高效地使用混凝剂，使它既能高效发挥作用，同时又能寻求允许条件下的最低使用量，达到节支降耗、经济运行目的，就成为所有制水企业需要解决的一个重要课题。 混凝剂最佳投加量是指能够达到、满足既定水质目标要求的最小混凝剂投加量。由于影响混凝效果的因素较复杂，而且水厂运行过程中水质水量不断的变化，因此要达到混凝剂最佳投加量，能及时调节准确投加是相当困难的。目前，我国大多数水厂是根据实验室混凝搅拌实验确定混凝剂最佳投加量，然后进行人工调节，虽然滞后1～3个小时，但因简单易行，还仍然为各水厂采用[2]。本文重点探求一种在该方法下，通过混凝效果比对、借助混凝曲线选择净水剂投量的方法。 1、试验方法 1.1 试验材料及设备 所需要试验材料及设备包括：(1)六联搅拌机；(2)pH计；(3)光电浊度仪； (4)1000mL烧杯、量筒；(5)1mL、2mL、5mL、50mL移液管；(6)混合器；(7)1%的PAFC(聚合氯化铝铁AL/Fe比为5/1，盐基度72%)；(8)实验所需的玻璃仪器等。 本实验水源为黄河下游的引黄水库(济南鹊山水库)水，水质特点是：浊度低、高藻(叶绿素a含量17.1ug/L～36.9ug/L)处理难度大。取样地点为济南泓泉制水鹊华水厂1#源水取样点，时间是2010年7月8日早9:30。
水与混凝剂的混合与絮凝反应 一、混凝剂的配制与投配 由于混凝剂配制过程中劳动强度较大，工作条件较差，因此在设计中必须考虑工人运转操作的方便，并保持一个良好的工作环境。 混凝剂的投配分干投法与湿投法，我国大都用湿投法。如混凝剂是块状或粒状，则需先加以溶解，配成一定浓度后再投入水中，因此需要一套溶药、配药及投药设备。 溶药池是把块状或粒状的药剂溶解成浓溶液，对难溶的药剂或在冬季水温低时，还可用蒸气或热水来加热，但一般只要适当搅拌即可溶解，药剂溶解后可流入溶液池，配成一定浓度，配制时也要适当搅拌，设计中每班配制溶液次数不宜过多。 药剂的溶解应视用药量大小，药剂的性质可采用水力，机械或压缩空气等搅拌方式。一般药量小时采用水力搅拌，药量大时采用机械搅绊。 溶液池应采用两个，交替使用。池子的出液管宜高出池底100毫米，保证药剂中的杂质不被带出。 溶药池、溶液池、搅拌设备、泵及管道都应考虑防腐。当采用FeCl3时，工作间的墙面和地面也要考虑防腐。 药剂的溶解、配液、投加过程可见下图 溶液池的容积Ｗ可按下式计算： (1.25) 式中a——混凝剂最大用量（毫克／升）； Q——处理的水量(米3／小时)； b——溶液浓度，按药剂固体重量百分数计算，一般用10-20； n——每昼夜配制溶液的次数，一般为2—6次，甩手工操作时不宜多于3次。 溶药池的容积Ｗ1可按下式估算： Ｗ1＝（0.2～0.3）Ｗ(1.26) 下图所示为水力溶药池，水从切线方向进入溶药池溶解药剂，然后溢流入溶液池，其结构简单，使用方便，适宜于小水量。 当用石灰调节水的碱度时，还要考虑将石灰粉碎，用量大时，宜设粉碎机，可用生石灰(市售石灰含40—80％CaO)制成石灰饱和溶液或石灰乳(可按纯CaO含量的2～5％考虑)再行投配，石灰乳的配制要用机械或水泵搅拌，石灰溶液中杂质较多，易堵塞管嘴。图1.11为水泵搅拌系统示意图。 药液的投配应能准确计量、灵活调节、设备简单、便于操作。 采用计量泵最简便可靠，我国生产的计量泵型号较多，足以供给投药使用。 水射器也是常用的一种设备，它用于向压力管内投加药液，因一般水厂内的给水管都有较高压力，因此使用方便，见图1.12。
常用混凝剂(絮凝剂)的溶解与使用方法 “建业净水”PAC(聚合氯化铝)的溶解与使用（1）PAC 为无机高分子化合物,易溶于水,有一定的腐蚀性; （2）根据原水水质情况不同,使用前应先做小试求得最佳用药量(具体方法可参见第 2 条:聚合硫酸铁的溶解与使用-加药量的确定);(参考用量范围:20-800ppm) （3）为便于计算,实验小试溶液配置按重量体积比(W/V),一般以2～5%配为好.如配3% 溶液:称PAC3g,盛入洗净的200ml 量筒中,加清水约50ml,待溶解后再加水稀释至100ml 刻度,摇匀即可; （4）使用时液体产品配成5-10%的水液,固体产品配成3-5%的水液(按商品重量计算); （5）使用配制时按固体:清水=1:5(W/V)左右先混合溶解后,再加水稀释至上述浓度即可; （6）低于1%溶液易水解,会降低使用效果;浓度太高易造成浪费,不容易控制加药量; （7）加药按求得的最佳投加量投加; （8）运行中注意观察调整,如见沉淀池矾花少,余浊大,则投加量过少,如见沉淀矾花大且上翻,余浊高,则加药量过大,应适当调整; （9）加药设施应防腐. 2,聚合硫酸铁(PFS)的溶解与使用（1）PFS 溶液配制a, 使用时一般将其配制成5%-20%的浓度. b, 一般情况下当日配制当日使用,配药如用自来水,稍有沉淀物属正常现象. （2）加药量的确定因原水性质各异,应根据不同情况,现场调试或作烧杯混凝试验,取得最佳使用条件和最佳投药量以达到最好的处理效果. a, 取原水1L,测定其PH 值; b, 调整其PH 值为6-9; c, 用2ml 注射器抽取配制好的PFS 溶液,在强力搅拌下加入水样中,直至观察到有大量矾花形成,然后缓慢搅拌,观察沉淀情况.记下所加的PFS 量,以此初步确定PFS 的用量; d,
混凝沉淀原理：在混凝剂的作用下，使废水中的胶体和细微悬浮物凝聚成絮凝体，然后予以分离除去的水处理法。 混凝法的基本原理是在废水中投入混凝剂，因混凝剂为电解质，在废水里形成胶团，与废水中的胶体物质发生电中和，形成绒粒沉降。混凝沉淀不但可以去除废水中的粒径为10-3~10-6 mm的细小悬浮颗粒，而且还能够去除色度、油分、微生物、氮和磷等富营养物质、重金属以及有机物等。 废水在未加混凝剂之前，水中的胶体和细小悬浮颗粒的本身质量很轻，受水的分子热运动的碰撞而作无规则的布朗运动。颗粒都带有同性电荷，它们之间的静电斥力阻止微粒间彼此接近而聚合成较大的颗粒；其次，带电荷的胶粒和反离子都能与周围的水分子发生水化作用，形成一层水化壳，有阻碍各胶体的聚合。一种胶体的胶粒带电越多，其电位就越大；扩散层中反离子越多，水化作用也越大，水化层也越厚，因此扩散层也越厚，稳定性越强。 废水中投入混凝剂后，胶体因电位降低或消除，破坏了颗粒的稳定状态（称脱稳）。脱稳的颗粒相互聚集为较大颗粒的过程称为凝聚。未经脱稳的胶体也可形成大得颗粒，这种现象称为絮凝。不同的化学药剂能使胶体以不同的方式脱稳、凝聚或絮凝。按机理，混凝可分为压缩双电层、吸附电中和、吸附架桥、沉淀物网铺四种。 在废水的混凝沉淀处理过程中，影响混凝效果的因素比较多。其中有水样的影响：对不同水样，由子废水中的成分不同，同一种混凝剂的处理效果可能会相差很大。还有水温的影响，其影响主要表现在：
a影响药剂在水中碱度起化学反应的速度，对金属盐类混凝影响很大，因其水解是吸热反应；b影响矾花地形成和质量。水温较低时，絮凝体型成缓慢，结构松散，颗粒细小；c水温低时水的粘度大，布朗运动强度减弱，不利于脱稳胶粒相互凝聚，水流剪力也增大，影响絮凝体的成长。该因素主要影响金属盐类的混凝，对高分子混凝剂影响较小。
混凝试验加药量的测定 使用仪器：浊度仪、电炉、温度计、pH表、玻璃棒、1000ml烧杯（6个）、50ml移液管1．测定原水水样浊度、pH 值、温度。将原水温度加热到20℃。 2．确定形成矾花所用的最小混凝剂量。方法是通过慢速搅拌烧杯中200mL 原水，并每次增加0.05mL 混凝剂投加量，直至出现矾花为止。这时的混凝剂量作为形成矾花的最小投加量。 3．用6 个1000mL 的烧杯，分别放入1000mL 原水。 4．确定实验时的混凝剂投加量。根据步骤2 得出的形成矾花最小混凝剂投加量，用依次增加混凝剂投加量相等的方法烧杯混凝剂投加量、把混凝剂分别加入1—6 号烧杯中。5．用玻璃棒慢慢搅拌5分钟，静止沉淀5 分钟，用50mL 移液管抽出烧杯中的上清 液(共抽三次约100mL)放入200mL 烧杯内，立即用浊度仪测定浊度，(每杯水样测定三次)，记入表1中。 6.确定助凝剂用量 取一组1000ml的水样，置于烧杯中，按最佳投药量加入凝聚剂，同时分别加入0.05、0.10、0.15、0.20、0.25、0.30mg/L助凝剂，用玻璃棒慢慢搅拌5分钟，静止沉淀5 分钟，用50mL 移液管抽出烧杯中的上清液(共抽三次约100mL)放入200mL 烧杯内，立即用浊度仪测定浊度，(每杯水样测定三次)， 记入表2中。 7、上午下午药剂需重新更换。 附录:实验结果记录 实验日期: 混凝剂: 混凝剂浓度: 原水浊度: 原水pH: 原水温度: 表1： 水样编号 1 2 3 4 5 6 投药量mg/l 初矾花时间 矾花沉淀情况 上清液浊度 表2 水样编号 1 2 3 4 5 6 投药量mg/l 助凝剂量mg/l 初矾花时间 矾花沉淀情况 上清液浊度
常用混凝剂(絮凝剂)的溶解与使用方法 2007-03-30 08:31 1,PAC(聚合氯化铝)的溶解与使用 1) PAC为无机高分子化合物,易溶于水,有一定的腐蚀性; 2) 根据原水水质情况不同,使用前应先做小试求得最佳用药量(具体方法可参见第2条:聚合硫酸铁的溶解与使用-加药量的确定);(参考用量范围:20-800ppm) 3) 为便于计算,实验小试溶液配置按重量体积比(W/V),一般以2～5%配为好.如配3% 溶液:称PAC3g,盛入洗净的200ml量筒中,加清水约50ml,待溶解后再加水稀释至 100ml刻度,摇匀即可; 4) 使用时液体产品配成5-10%的水液,固体产品配成3-5%的水液(按商品重量计算); 5) 使用配制时按固体:清水=1:5(W/V)左右先混合溶解后,再加水稀释至上述浓度即可; 6) 低于1%溶液易水解,会降低使用效果;浓度太高易造成浪费,不容易控制加药量; 7) 加药按求得的最佳投加量投加; 8) 运行中注意观察调整,如见沉淀池矾花少,余浊大,则投加量过少,如见沉淀矾花大且上翻,余浊高,则加药量过大,应适当调整; 9) 加药设施应防腐. 2,聚合硫酸铁(PFS)的溶解与使用 1) PFS溶液配制 a, 使用时一般将其配制成5%-20%的浓度. b, 一般情况下当日配制当日使用,配药如用自来水,稍有沉淀物属正常现象. 2) 加药量的确定 因原水性质各异,应根据不同情况,现场调试或作烧杯混凝试验,取得最佳使用条件和最佳投药量以达到最好的处理效果. a, 取原水1L,测定其PH值; b, 调整其PH值为6-9; c, 用2ml注射器抽取配制好的PFS溶液,在强力搅拌下加入水样中,直至观察到有大量矾花形成,然后缓慢搅拌,观察沉淀情况.记下所加的PFS量,以此初步确定PFS的用量; d, 按照上述方法,将废水调成不同PH值后做烧杯混凝试验,以确定最佳用药PH值; e, 若有条件,做不同搅拌条件下用药量,以确定最佳的混凝搅拌条件; f, 根据以上步骤所做试验,可确定最佳加药量,混凝搅拌条件等. 注意混凝过程三个阶段的水力条件和形成矾花状况. a) 凝聚阶段:是药剂注入混凝池与原水快速混凝在极短时间内形成微细矾花的过程,此 时水体变得更加浑浊,它要求水流能产生激烈的湍流.烧杯实验中宜快速(250-300 转/分)搅拌10-30S,一般不超过2min. b) 絮凝阶段:是矾花成长变粗的过程,要求适当的湍流程度和足够的停留时间 (10-15min),至后期可观察到大量矾花聚集缓缓下沉,形成表面清晰层. 烧杯实验 先以150转/分搅拌约6分钟,再以60转/分搅拌约4分钟至呈悬浮态. c) 沉降阶段:它是在沉降池中进行的絮凝物沉降过程,要求水流缓慢,为提高效率一般 采用斜管(板式)沉降池(最好采用气浮法分离絮凝物),大量的粗大矾花被斜管(板) 壁阻挡而沉积于池底,上层水为澄清水,剩下的粒径小,密度小的矾花一边缓缓下降, 一边继续相互碰撞结大,至后期余浊基本不变.烧杯实验宜以20-30转/分慢搅5分钟, 再静沉10分钟,测余浊. 表1:PFS适用范围及参考用量" 名称参考用量名称参考用量