混凝学习课件PPT

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吸附连桥
– 水溶性链状高分子聚合物在静电引力、范德 华力和氢键力等作用下，通过活性部位与胶 粒和细微悬浮物等发生吸附桥连的现象。
– 再稳：
I. 高分子聚合物浓度较高时，对胶粒的包裹，产生 “胶体保护”作用
II. 长时间剧烈搅拌
吸附连桥
胶体保护
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网罗卷带
• 使用硫酸铝、石灰或氯化铁等高价金属盐 类作混凝剂
– 絮凝（flocculation）------这些具有粘附性的离 散微粒能够粘结成絮体
2
第二节：胶体结构与特性
溶液的种类（按溶质颗粒大小）
种类 真溶液
颗粒大小
实例
0.2 - 2.0(nm) 空气、海水、汽油、酒
胶体溶液 2.0 nm – 1µm 牛奶、雾、奶油
悬浮液 > 1µm
血液、颜料、杀虫剂喷雾剂
HPAM y/x:水解度
阳离子型：主要是含有-NH3+、-NH2+和-N+R4的聚合物
• 混凝机理：吸附架桥
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3. 助凝剂
• 通常是在单独使用混凝剂不能取得良好效果的 时候投加,用以提高混凝效果的辅助药剂。
• 作用：
– 调节/改善混凝条件 – 改善絮凝体结构
• 分类
– pH调整剂：石灰、硫酸、NaOH – 絮凝体结构改良剂：活性硅酸、粘土、骨胶、海藻
3. 水中杂质浓度：
① 杂质浓度低，颗粒间碰撞几率下降，混凝效果差
• 加助凝剂或加混凝剂后直接过滤
4. 水力条件
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第五节：混凝处理流程和设备
混凝剂 助凝剂
慢速搅拌
废水 投配 混合 反应 沉淀分离 出水
快速搅拌
沉渣
混凝沉淀处理示意流程图

浊度高时，应先投加PAM。 高分子混凝剂最佳投加量的确定。 在高分子混凝剂使用时，应尽量采用较低的浓
度。
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精选PPT
第四节 混凝剂与助凝剂
三、研究发展
有机高分子混凝剂 天然有机高分子混凝剂：如壳聚糖及其改性产物、淀 粉改性 聚丙烯酰铵改性产品：阴离子型、阳离子型、非离子 型、两性
无机混凝剂 无机复合混凝剂的研制，如：聚硅酸铝、聚硅酸铁、 聚硅酸铝铁 微生物絮凝剂
第四节 混凝剂与助凝剂
①单核络合物通OH-桥键缩聚成单羟基络合物： [Al(H2O)6]3++[Al(OH)(H2O)5]2+≒[Al2(OH)(H2O)10]5++H2O
②两个单羟基络合物可缩合成双羟基双核络合物： OH
2[Al (OH)(H2O)5]2+ = [(H2O)4Al OHAl(H2O)4]4+ + 2H2O ③ 生 成 物 [Al2(OH)2(OH)8]4+ 还 可 进 一 步 缩 合 成
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第四节 混凝剂与助凝剂
(3) 无机高分子混凝剂 聚合氯化铝 (碱式氯化铝，简称PAC) 化学通式为[Al2(OH)nCl6-n]m,式中n≤5，m≤10。 制备：以铝灰或含铝矿物作原料，采用酸溶法或 碱溶法加工制成的。[《碱式氯化铝》李润生] A、对水质适应性强，适用pH范围广，5-9之间； B、絮凝体形成快，比重大，沉降性好； C、投药量低。 D、碱化度较高，对设备的腐蚀性小，处理后的水 pH和碱度下降较小。
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精选PPT
第四节 混凝剂与助凝剂
(3) 高分子混凝剂的作用 靠氢键、静电、范德华力的作用对胶粒强烈的 吸附作用。 高聚合度的线型高分子在溶液中保持适当的伸 展形状，从而发挥吸附架桥作用，把许多细小颗 粒吸附后，缠结在一起。

质量控制与检测
01
原料检测
对水泥、骨料、外加剂等原料 进行质量检测，确保其符合相
关标准。
02
配合比设计
根据工程要求和原料性能，设 计合理的配合比，确保混凝土
的质量和性能。
03
生产过程控制
对生产工艺流程进行严格控制， 确保各道工序的操作规范和产
品质量。
04
成品检测
对生产出的混凝土进行质量检 测，包括强度、坍落度、含气 量等指标，确保其符合相关标
撑材料。
泵送混凝土施工
适用于高层、超高层等远距离输 送混凝土的场合，可提高施工效
率。
06
混凝土在建筑中的应用
结构工程
框架结构
混凝土用于建造梁、板、柱等，提供刚度和强度。
大跨度结构
如桥梁、大型厂房等，利用混凝土的抗压性能。
高层建筑
混凝土核心筒、剪力墙等结构形式，保证建筑稳 定性。
水利工程
大坝建设
04
生产工艺与设备
生产工艺流程
原料准备
包括水泥、骨料（砂、石）、水、外加剂等原料的选择和 准备。
搅拌
将配合好的原料投入搅拌机中进行充分搅拌，确保混凝 土的均匀性和稳定性。
浇筑
在施工现场将混凝土浇筑入模或进行其他施工操作。
配料
按照一定比例将各种原料进行配合，确保混凝土的质量 和性能。
运输
将搅拌好的混凝土通过运输车或泵送设备送至施工现场。
配合比设计方法 试配法、经验公式法等
3
配合比调整与优化 根据原材料变化、施工条件变化等进行调整优化
03
混凝土性能
和易性
01 02
定义
和易性是指混凝土在搅拌、运输、浇筑、捣实等过程中，各组成材料之 间保持均匀、不离析、不泌水，且易于施工操作，能获得质量均匀、密 实的混凝土的性能。

除。
在饮用水处理中的应用
去除天然有机物
混凝沉淀工艺可以有效去除饮用 水中的天然有机物，如腐殖质、 木质素等，以降低水的色度和浑
浊度。
去除微生物
混凝沉淀工艺可以去除水中的细菌 、病毒等微生物，提高饮用水的生 物安全性。
改善口感
通过去除水中的有机物和矿物质， 可以改善饮用水的口感，提高水的 品质。
在其他领域的应用
竖流沉淀池
水流方向为垂直方向， 占地面积较小，但沉淀 效果不如平流沉淀池。
斜板沉淀池
利用斜板提高沉淀效果 ，适用于小型污水处理
厂或工业废水处理。
辐流沉淀池
水流方向为辐射状，适 用于大、中型污水处理 厂，但占地面积较大。
沉淀池的设计要点
确定适宜的池型和尺寸
根据污水流量和处理要求选择合适的池型和尺寸，以满足处理效 果和运行要求。
优化效果
03
优化后，出水水质稳定达标，提高了供水安全性，降低了生产
成本。
其他成功案例分享
案例一
某造纸厂废水处理的混凝沉淀 工艺应用
案例二
某印染废水处理的混凝沉淀工 艺应用
案例三
某钢铁厂废水处理的混凝沉淀 工艺应用
案例四
某石油化工废水处理的混凝沉 淀工艺应用
07
结论与展望
混凝沉淀工艺的优缺点总结
1 2
高效混凝剂研发
随着科技的发展，高效混凝剂的研发将进一步提 高混凝沉淀工艺的处理效果和效率。
深度处理与资源化利用
未来混凝沉淀工艺将与深度处理技术相结合，实 现水质的有效提升和资源化利用。
3
智能化与自动化控制
通过智能化和自动化控制技术的应用，提高混凝 沉淀工艺的操作稳定性和效率。
THANKS

实验材料
实验所需的材料
混凝土搅 拌机
水泥、砂、 石等原材 料
水、外加 剂等辅助 材料
实验记录 本、笔等 记录工具
安全防护 用品，如 手套、口 罩等
实验场地 和设备， 如搅拌机、 称重设备 等
材料的作用和选择依据
水泥：提供强度和稳定性， 是混凝土的主要成分
水：提供流动性，使混凝 土易于浇筑和成型
评价实验的成功与不足
实验目的：验证混凝土搅拌的均匀性、 强度和耐久性
实验方法：采用搅拌机搅拌，测定混凝 土的强度和耐久性
实验结果：混凝土搅拌均匀，强度和耐 久性符合要求
实验不足：搅拌时间过长，影响工作效 率
改进建议：优化搅拌工艺，提高工作效 率，降低能耗
对未来研究的建议和展望
进一步研究不同搅拌方式对混凝土 性能的影响
添加标题
添加标题
安全性：确保实验过程中不会对人 体健康造成危害
实验后处理：对实验产生的废弃物 进行妥善处理，减少对环境的影响
实验步骤
实验前的准备
材料准备：水泥、水、砂、石子等 仪器准备：搅拌机、量筒、天平等 环境准备：实验室、实验台、电源等 安全准备：穿戴防护服、手套、护目镜等
实验操作流程
准备材料：水泥、水、砂、石子等
混凝搅拌实验PPT课件 大纲
汇报人：
目录
添加目录标题
实验步骤
01
04
实验目的
实验结果分析
02
05
实验材料
实验结论
03
06
添加章节标题
实验目的
了解混凝搅拌实验的意义
学习混凝搅拌的基 本原理和操作方法
掌握混凝搅拌实验 的注意事项和操作 技巧
提高实验操作能力 和实验数据分析能 力

状态。
避免常见问题及处理方法
01
02
03
蜂窝麻面
严格控制混凝土配合比和 坍落度；加强模板清理和 脱模剂涂刷；提高振捣质 量，确保混凝土密实。
露筋
加强钢筋保护层控制；避 免踩踏钢筋；提高模板支 撑刚度，防止变形。
裂缝
控制混凝土内外温差；加 强养护措施；合理设置后 浇带和施工缝；采取必要 的加强韧性
显著提高混凝土的抗裂性能，减少裂 缝的产生和扩展。
提高耐久性
增强混凝土的耐久性，延长使用寿命 。
改善施工性能
提高混凝土的流动性和粘聚性，降低 施工难度。
应用领域
抗震结构、防爆结构、海洋工程、道 路修复等。
再生骨料混凝土环保意义和推广价值
环保意义
利用废弃混凝土破碎加工成再生骨料，减少天然资源的消 耗和废弃物的排放，降低对环境的破坏。
介绍了纤维增强混凝土的基本原理、性能优势以及在结构加固、耐久性
提升等方面的应用案例。
03
3D打印混凝土技术的创新与实践
展示了3D打印混凝土技术的最新研究成果，包括打印设备、材料研发
、建筑设计等方面的创新与实践。
学员心得体会交流环节
学习过程中的收获与感悟
学员们分享了自己在培训过程中学到的知识、技能以及对于混凝土领域的认识和理解。
修补材料选择和施工方法
修补材料
水泥基修补材料、聚合物修补材料、纤维增强修 补材料等
施工方法
表面处理、注浆处理、喷涂处理等
注意事项
修补前应对缺陷进行彻底清理，确保修补材料与 基体良好粘结，修补后应及时进行养护
质量检查和验收标准
质量检查
外观检查、敲击检查、超声检测等
验收标准
符合设计要求及相关规范标准，如《混凝土结构工程施工质量验收规范》等。对于重要结构或特殊要求的工程， 还需进行更严格的检测和验收，如钻芯取样等破坏性检测方法。

已知h、Q、d，求出混合单元n的个数。
加药点设于靠近水流方向的第一个混合单元， 投药管伸入距离一般采用管道直径的1/3--1/4
.
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•扩散混合器
.
53
•外加动力管式混合
.
54
.
55
•隔板混合池
.
56
设计要点： •一般设3道隔板，隔板间距为池宽的2倍， •第1、3两块隔板的过水孔道设在池中央，第2块隔板的过 水孔道设在池子的两侧 •孔道中央流速≧1m/s，池内流速≧0.6m/s，T=10—30秒 •为防止空气带入水中，各过水孔道应设于下游水面以下 15-20cm
.
水厂设18 计
例：石灰投量计算
.
水厂设19 计
• 书上例子 石灰投量计算
• 混凝剂投加量表示方法： 第一种，就是用混凝剂成品的质量来表示，即每
单位体积水体中投加了多少成品混凝剂的质量； 第二种，以混凝剂有效成分来表示，如铝盐可以
用铝或氧化铝来表示，即每单位体积水体中投加了多 少铝或氧化铝。
.水厂设Biblioteka 0 计•流动电流检测器（SCD）：流动电流是指 胶体扩散层中反离子在外来作用下随流体 流动而产生的电流。
•絮凝监测器：利用光电原理检测水中絮凝 颗粒变化
.
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二、助凝剂/絮凝剂的配制与投加
类同于混凝剂的投加
三、加药间及药库
.
42
.
43
.
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§3-3混合设施
混合基本要求： •使药剂迅速而均匀的扩散于水中 •混合要快速剧烈.在10~30s，最多不超过2min中完成 •混合设施与后续处理构筑物越近越好，尽可能直接连接 •与后续构筑物的连接管道流速可采用0.8-1.0m/s

①原水性质，包括水温、水化学特性、杂质性质 和浓度等；
②投加的凝聚剂种类与数量； ③使用的絮凝设备及其相关水力参数。
4.2水温影响
水温低时，通常絮凝体形成缓慢，絮凝颗 粒细小、松散，凝聚效果较差。其原因有： ①无机盐水解吸热； ②温度降低，粘度升高――布朗运动减弱； ③水温低时，胶体颗粒水化作用增强，妨碍 凝聚； ④水温与水的pH值有关
适宜pH：5~11，但腐蚀 性强
国外开始增多，国内尚 少
人工 合成 有 机
淀粉、动物胶、树胶、甲壳素等
天然 微生物絮凝剂
2.2 助凝剂 助凝剂：凡能提高或改善混凝剂作用效果 的化学药剂可称为助凝剂。助凝剂可以 参加混凝，也可不参加混凝。广义上可 分为以下几类： ①酸碱类：调整水的pH，如石灰、硫酸 等； ②加大矾花的粒度和结实性：如活化硅酸 （SiO2 nH2O）、骨胶、高分子絮凝剂； ③氧化剂类：破坏干扰混凝的物质，如有 机物。如投加Cl2、O3等。
4.3水的pH和碱度影响
水的pH值对混凝效果的影响程度， 与混凝剂种类有关。 混凝时最佳pH范围与原水水质、去 除对象等密切有关。 当投加金属盐类凝聚剂时，其水解会 生成H+，但水中碱度有缓冲作用，当碱 度不够时需要投加石灰。
胶粒 高分子 胶粒 排斥 胶粒
高分子 排斥
高分子
图 6-5 架 桥 模 型 示 意
图 6-6 胶 体 保 护 示 意
3．网捕或卷扫 金属氢氧化物在形成过程中对胶粒的 网捕与卷扫。所需混凝剂量与原水杂质含 量成反比，即当原水胶体含量少时，所需 混凝剂多，反之亦然。
2 混凝剂和助凝剂
2.1 混凝剂 混凝剂应符合以下要求：①混凝效果好；②对 人体无危害；③使用方便；④货源充足，价格低 廉。 目前混凝剂的种类有不少于200－300种，分为 无机与有机两大系列，见表6-1。 与硫酸铝相比，三氯化铁具有以下优点：①适 用的pH值范围较宽；②形成的絮凝体比铝盐絮凝 体密实；③处理低温低浊水的效果优于硫酸铝； ④但三氯化铁腐蚀性较强。 硫酸亚铁一般与氧化剂如氯气同时使用，以便 将二价铁氧化成三价铁。

电位离子 反离子
滑动面
胶团边界
吸附层
胶粒
扩散层
A B
C 阳离子浓度
阴离子浓度
ξ电位 φ电位
动电位电位：决定了胶体的 聚集稳 定性
一般粘土电位:
-15~-40mV 细菌电位:
-30~-70mV
电位离子 反离子
滑动面
胶团边界
吸附层
胶粒
扩散层
A B
C 阳离子浓度
阴离子浓度
ξ电位 φ电位
水处理工程
斥 力
合力
水处理工程混凝
水处理工程
第1节 混凝的去除对象
混凝—就是在废水中预先投加化学药剂来破坏胶体的稳定性，使废水中 的胶体和细小悬浮物聚集成具有可分离性的絮凝体，再加以分离去除的过 程。
凝聚和絮凝 其涵义存在着四种不同用法： １.两者当作同义语，不加区别，可以互相通用。（胶体化学中应用） ２．凝聚之胶体的脱稳阶段，絮凝指胶体脱稳后结成大颗粒絮体的阶 段．（水处理工程） ３．凝聚指压缩双电层所产生的脱稳过程，絮凝指由于胶体颗粒被吸附 在长链状的有机高分子上面所引起的脱稳作用（即架桥作用）．（LaMer 1964) ４．凝聚指胶体脱稳及形成絮体的整个过程，絮凝仅指结成絮体这一阶 段．（Ｗeber在‘水质控制污物理化学方法’一书中提出．
水处理工程
化学混凝的机理至今仍未完全清楚。因为它涉及的因素 很多，如水中杂质的成分和浓度、水温、水的pH值、 碱度，以及混凝剂的性质和混凝条件等。 双电层压缩机理 吸附电中和机理 吸附架桥机理 沉淀物网捕机理
反 离 子 浓 度
斥 力
水处理工程
溶液中离子浓度高 溶液中离子浓度低
合 胶粒 力 间距
一、压缩双电层机理