化学混凝法

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12.1 2.1 混凝混凝•胶体的特性与结构•胶体的脱稳与凝聚•混凝剂与助凝剂•影响混凝的因素•混凝设备2水中的分散体系•真溶液真溶液：：分散相粒度为分散相粒度为0.10.10.1～～1nm •胶体溶液胶体溶液：：分散相粒度为分散相粒度为11～100nm •悬浮液悬浮液：：分散相粒度大于分散相粒度大于100nm 100nm •粒度在粒度在1nm 1nm 1nm～～100μm 100μm的部分悬浮液和胶体溶液的部分悬浮液和胶体溶液的部分悬浮液和胶体溶液，，适用于混凝处理•粒度大于粒度大于100μm 100μm 100μm可用沉淀或过滤处理可用沉淀或过滤处理3混凝天然水中含有大量的颗粒物天然水中含有大量的颗粒物，，和水形成胶体颗粒成胶体颗粒，，由于布朗运动和静电排斥力而呈现出沉降稳定性和聚合稳定性而呈现出沉降稳定性和聚合稳定性，，不能用重力自然沉降法除去用重力自然沉降法除去。

必须添加混凝剂必须添加混凝剂，，破坏溶胶的稳定性破坏溶胶的稳定性，，使胶体微粒凝聚再絮凝成较大的颗粒而沉淀凝成较大的颗粒而沉淀，，这一过程称为混凝。

4胶体的特性•光学性质光学性质：：指胶体在水溶液中能引起光的反射的性质指胶体在水溶液中能引起光的反射的性质。

•力学性质力学性质：：指受水分子热运动的撞击受水分子热运动的撞击，，使胶体胶体微粒在水微粒在水中作不规则的运动中作不规则的运动，，即“布朗运动”。

•表面性能表面性能：：胶体颗粒微小胶体颗粒微小，，比表面积大比表面积大，，具有极大的表面自由能面自由能，，从而使胶体颗粒具有强烈的吸附能力和水化作用作用。

•电动现象电动现象：：包括电泳与电渗包括电泳与电渗，，由于外加电位差的作用而引起胶体溶液系统内固引起胶体溶液系统内固、、液相间产生的相对移动液相间产生的相对移动。

电泳是指在电场作用下是指在电场作用下，，胶体微粒能向一个电极方向移动的现象现象。

电渗是指液体渗透过胶体微粒间的孔隙而移向相反电极的现象.5丁达尔Tyndall现象CuSO 4溶液Fe(OH)3胶体6胶体的电泳7胶体微粒在水中保持稳定的原因胶体稳定性胶体稳定性：：是指胶体粒子在水中长期保持分散悬浮状态的特性特性。

混凝法原理
混凝法是一种用于处理水体或废水的方法，通过添加混凝剂来去除悬浮物和溶解物。

混凝剂一般是一种带有正电荷的化学物质，如聚合铝盐或聚合铁盐。

混凝法的原理可以通过以下几个步骤来解释。

首先，混凝剂与水中的悬浮物和溶解物发生化学反应，形成较大的凝聚体或絮凝物。

这些凝聚体比原来的悬浮物更大、更重，从而更容易沉降或被过滤。

其次，混凝剂的正电荷与水中的负电荷颗粒相互吸引，形成絮凝物。

这种吸引力是静电吸引力，有助于使悬浮物聚集在一起。

当形成的絮凝物足够大时，它们被引力牵引到液体中心或底部，并与其他絮凝物结合形成较大的沉降物。

最后，凝聚物沉降到底部形成混凝沉淀池，或通过过滤等分离方法进行分离。

沉淀物的处理方式取决于具体的应用，可以是通过机械操作将其从底部移除，或者使用离心机等设备进行离心分离。

综上所述，混凝法的原理是通过混凝剂与水中的悬浮物和溶解物发生化学反应，形成较大的凝聚物或絮凝物，然后通过静电吸引力和引力使它们聚集在一起，最终通过沉降或分离处理方法进行去除。

化学混凝法的原理是：
（1）压缩双电层作用：投加电解质消除或胶粒的电位，使微粒碰撞聚结，失去稳定性；
（2）吸附架桥作用：三价铝盐、铁盐以及其它高分子絮凝剂溶于水后，经水解和缩聚反应形成高分子聚合物，具有线性结构。

因线性长度较大，当它的一端吸附某一胶粒后，另一端又吸附另一胶粒，在相距较远的两胶粒间进行吸附架桥，使颗粒逐渐结大，形成肉眼可见的粗大絮凝体。

（3）网捕作用：三价铝盐或铁盐等水解而生成沉淀物，这些沉淀物在自身的沉降过程中，能集卷、网捕水中的胶体等颗粒，使胶体粘结。

城市污水的处理不宜用化学混凝法，因为城市污水成分复杂，废水量大，需投加大量的混凝剂，处理费用昂贵。

化学混凝法的原理《化学混凝法的奇妙世界》嘿，朋友们！今天咱来聊聊化学混凝法。

这可是个相当有意思的玩意儿。

想象一下，水里头有好多小小的杂质颗粒，就像一群调皮的小孩子在到处乱跑。

那怎么让这些“小调皮”乖乖听话，聚集到一块儿呢？这时候化学混凝法就登场啦！简单来说，化学混凝法就像是一个厉害的“组织者”。

它会派出一些特殊的“小助手”，也就是混凝剂，去和那些杂质颗粒交朋友。

这些混凝剂就像有魔力一样，能把杂质颗粒吸引过来，让它们紧紧地抱在一起，形成一个个比较大的团块。

比如说，咱常见的混凝剂有铝盐和铁盐。

它们就像一群有号召力的“孩子王”，能把那些分散的小颗粒召集起来。

这些小颗粒本来自己玩得挺开心，但是遇到了混凝剂，就不由自主地被吸引过去了，然后就聚集成团啦。

这就好比是在一个混乱的操场上，突然来了个很有魅力的领队，大家都愿意跟着他走，然后就排成了整齐的队伍。

而且哦，化学混凝法还有个很重要的条件，那就是搅拌。

就像做菜要搅拌让调料均匀分布一样，在化学混凝法里，搅拌能让混凝剂和杂质更好地接触、反应。

搅拌得越好，混凝的效果就越棒。

我记得有一次，我在实验室里做这个实验。

看着那些原本浑浊的水，在加入混凝剂和搅拌之后，慢慢地变得清澈起来，那种感觉真的很神奇。

就好像是魔术师挥动了魔法棒，一下子把混乱变得有序了。

还有啊，不同的杂质和水质，需要选择不同的混凝剂和使用方法。

这就像是给不同性格的人安排不同的任务一样，要因材施教。

化学混凝法在我们的生活中可有着广泛的应用呢。

比如污水处理厂，那里每天都要处理大量的污水，如果没有化学混凝法帮忙，那污水可就没办法变得干净啦。

还有在一些工业生产中，也需要用它来处理废水，保护环境。

总之呢，化学混凝法是个非常实用又有趣的技术。

它就像是一个默默工作的幕后英雄，为我们的生活带来了干净的水和良好的环境。

让我们一起为这个神奇的化学混凝法点个赞吧！。

实验一化学混凝实验一、实验目的分散在水中的胶体颗粒带有电荷，同时在布朗运动及其表面水化作用下，长期处于稳定分散状态，不能用自然沉淀方法去除。

向这种水中投加混凝剂后，可以使分散颗粒相互结合聚集增大，从水中分离出来。

由于各种废水差别很大，混凝效果不尽相同。

混凝剂的混凝效果不仅取决于混凝剂种类、投加量，同时还取决于水的pH、水温、浊度、水流速度梯度等影响。

通过本次实验，希望达到以下目的：1、加深对混凝沉淀原理的理解；2、掌握化学混凝工艺最佳混凝剂的筛选方法；3、掌握化学混凝工艺最佳工艺条件的确定方法。

二、实验原理化学混凝的处理对象主要是废水中的微小悬浮物和胶体物质。

根据胶体的特性，在废水处理过程中通常采用投加电解质、相反电荷的胶体或高分子物质等方法破坏胶体的稳定性，使胶体颗粒凝聚在一起形成大颗粒，然后通过沉淀分离，达到废水净化效果的目的。

关于化学混凝的机理主要有以下四种解释。

1、压缩双电层机理当两个胶粒相互接近以至双电层发生重叠时，就产生静电斥力。

加入的反离子与扩散层原有反离子之间的静电斥力将部分反离子挤压到吸附层中，从而使扩散层厚度减小。

由于扩散层减薄，颗粒相撞时的距离减少，相互间的吸引力变大。

颗粒间排斥力与吸引力的合力由斥力为主变为以引力为主，颗粒就能相互凝聚。

2、吸附电中和机理异号胶粒间相互吸引达到电中和而凝聚；大胶粒吸附许多小胶粒或异号离子，ξ电位降低，吸引力使同号胶粒相互靠近发生凝聚。

3、吸附架桥机理吸附架桥作用是指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。

4、沉淀物网捕机理当采用铝盐或铁盐等高价金属盐类作凝聚剂时，当投加量很大形成大量的金属氢氧化物沉淀时，可以网捕、卷扫水中的胶粒，水中的胶粒以这些沉淀为核心产生沉淀。

这基本上是一种机械作用。

在混凝过程中，上述现象常不是单独存在的，往往同时存在，只是在一定情况下以某种现象为主。

三、实验材料及装置1、主要实验装置及设备（1）化学混凝实验装置采用是六联搅拌器，其结构如图1所示。

化学混凝法化学混凝法，是指在溶液中，经过一定条件，将有机物、无机物或其它物质，经过沉淀，离子、分子或原子捕获形成混合物，使其凝结成固体的技术程序。

这一技术的发展始于16 世纪，近年来，它已经广泛应用于化学、物理、医学、环境保护及生物学等多个领域，是现代工业和科学技术的重要手段。

一、化学混凝法的历史早在16世纪，意大利的化学家莱斯利斯（Lazzaro Spallanzani）就首先采用化学混凝法进行实验，实验中，他用硫酸钠溶液把水里的悬浮物沉淀出来，然后进行分离和测定，从而完成了一次混凝实验。

1802年，英国化学家利奥贝尔（J. Louis C. Berzelius）发现，将溶液加入足够量的沉淀剂，可使离子沉淀出来，他用这一技术来研究和分析酸溶液中的活性部分，并发现了氧酸钠及盐酸的沉淀性，从而奠定了混凝法的基础。

二、化学混凝法的原理一般而言，使用混凝法对溶液进行分离和测定，需要将溶液加入沉淀剂（混凝剂），混凝剂的选择取决于溶液中的活性离子，每种活性离子都有其特定的混凝剂，如氯离子主要是硫酸钠，硝酸根离子是碳酸钠，而磷酸根离子则是氢氧化钠。

混凝剂作用后，离子、分子及原子形成混合物，因混合物沉积，故溶液中便可分离出多种物质。

三、化学混凝法的应用1、化学混凝法在化学领域的应用。

化学混凝法在化学实验室中广泛应用，酸碱测定、金属元素及有机物分离等实验都常使用此法，如：溶液中的某些有机物、无机物或其它物质，以及金属元素、离子或原子，可以经过混凝结晶后分离出来。

2、化学混凝法在物理领域的应用化学混凝法还可应用于物理实验，如：探测元素或化合物的原子数、质量、极性等，以及滤除水中的悬浮物和微生物的活性污染物等，都可以采用混凝法。

3、化学混凝法在环境保护领域的应用化学混凝，可用于去除水体中的污染物，如，用来处理垃圾污水，有机物和无机物都可以利用混凝技术进行处理，以除去水体中的有害物质；同时，也可用于处理一些化学污染物，如石油、金属、核电站废液等的固体污染物。

实验一化学混凝一、试验的目的和意义影响混凝效果的因素有水温，pH值，混凝剂种类、加量以及搅拌速度和时间等。

由于上述诸因素的影响的错综复杂，且非拘一格，所以混凝过程的优惠工艺条件通常要用混凝试验来确定。

衡量混凝主要指标是出水浊度和主要污染因子浓度。

实验方案技术及数据处理常用优选法和正交设计等数理统计法。

本实验的目的，在于使学生掌握进行混凝实验的基本技能（包括混凝剂品种的筛选，以及与待处理废水相适应的pH值和混凝剂加量的确定等），并对实验数据作正确的处理和分析。

二、实验原理化学混凝法通常用来除去废水中的胶体污染物和细微悬浮物。

所谓化学混凝，是指在废水中投加化学及来破坏胶体及细微悬浮物颗粒在水中形成的稳定分散体系，使其聚集为具有明显沉降性能的絮凝体，然后再用重力沉降，过滤，气浮等方法予以分离的单元过程。

这一过程包括凝聚和絮凝两个步骤，二者统称为混凝。

具体地说，凝聚是指在化学药剂作用下使胶体和细微悬浮物脱稳，并在布朗运动作用下，聚集为微絮粒的过程，而絮凝则是指为絮粒在水流紊动作用下，成为絮凝体的过程。

根据混凝过程的GT值要求，在药剂与废水的混合阶段，对搅拌速度和搅拌时间的要求是高速短时；而在反应阶段则要求低速长时。

两个阶段的搅拌转速n(r、p、m)和搅拌时间T由GT=104-105通过计算确定。

一般水处理中，混合阶级的G值约为500~1000秒-1，混合时间为10~30秒，一般不超过2分钟，在反应阶段，G值约为10~100秒-1，停留时间一般为15~30钟。

三、实验设备及仪器1、无级调速六联搅拌机一台（或六台单联搅拌机）；2、721型分光光度计3、pH计或精密pH试纸；4、温度计；5、50ml注射器；6、秒表；7、量筒；8、1000ml烧杯，250ml烧杯；9、移液管；10、混凝剂：10g/L FeCl3, 10g/L 聚合氯化铝〔Al2(OH)m Cl6-m〕；11、10%盐酸，10%氢氧化钠。

四、实验步骤（一）最佳投药量实验步骤1、测定原水温度、浊度及pH值。

《水污染控制工程》（污水处理篇）实验实验二化学混凝一、实验目的影响混凝效果的因素有水温，pH值，混凝剂种类、加量以用搅拌速度和时间等。

由于上述诸因素的影响的错综复杂，且非拘一格，所以混凝过程的优化工艺条件通常要用混凝试验来确定。

衡量混凝主要指标是出水浊度和主要污染因子浓度。

实验方案技术及数据处理常用优选法和正交设计等数理统计法。

本实验的目的，在于使学生掌握进行混凝实验的基本技能（包括混凝剂品种的筛选，以及与待处理废水相适应的pH值和混凝剂加量的确定等），并对实验数据作正确的处理和分析。

二、实验原理化学混凝法通常用来除去废水中的胶体污染物和细微悬浮物。

所谓化学混凝，是指在废水中投加化学剂来破坏胶体及细微悬浮物颗粒在水中形成的稳定分散体系，使其聚集为具有明显沉降性能的絮凝体，然后再用重力沉降，过滤，气浮等方法予以分度的单元过程。

这一过程包括凝聚和絮聚两个步骤，二者统称为混凝。

具体地说，凝聚是指在化学药剂作用下使胶体和细微悬浮物脱稳，并在布朗运动作用下，聚集为微絮粒的过程，而絮凝则是指为絮粒在水流紊动作用下，成为絮凝体的过程。

根据混凝过程的GT值要求，在药剂与废水的混合阶段，对搅拌速度和搅拌时间的要求是高速短时；而在反应阶段则要求低速长时。

两个阶段的搅拌转速n(r，p，m）和搅拌时间T由GT=104-105通过计算确定。

一般水处理中，混合阶段的G值约为500-1000秒-1，混合时间为10-30秒，一般不超过2分钟，在反应阶段，G值约为10-100秒-1，停留时间一般为15-30分钟。

三、实验设备及仪器1、无极调速六联搅拌机一台；2、721型分光光度计；3、pH计或精密pH试纸；4、温度计；5、50mL注射器；6、秒表；7、量筒；8、1000 mL烧杯，250mL 烧杯；9、移液管；10、混凝剂：10g/L FeCl3，10g/L 聚合氯化铝；11、10%盐酸，10%氢氧化钠。

四、实验步骤（一）最佳投药量实验步骤1、测定原水温度、浊度及pH值。

化学混凝法
化学混凝法是一种典型的应用到工业中的有机化学与非有机化
学结合的技术。

它可以有效地将溶液中的水不可溶物沉淀下来，应用到水处理过程中，可以使水质达到更好的指标。

化学混凝法在空气湿度和蒸发量变化时，可以把空气中的盐份和悬浮物沉淀到溶液中，减少空气中悬浮物及其他污染物的影响，从而改善空气质量。

其原理是将溶解物与一定的化学聚合物结合在一起，形成大分子团聚物，使不溶物落到溶液中，从而使溶液清澈。

另外，混凝法也可以在水处理过程中使物质聚集在一起，形成较大的颗粒，从而使这些物质容易沉淀，从而达到净化水质的目的。

混凝法是一种技术，可以有效地消除污染物，使清澈度升高，从而提高水处理效率。

它不仅可以通过有机混凝剂，如聚合物，把悬浮物沉淀下来，还可以通过预处理技术，如除絮、过滤、活性炭吸附等，去除污染物，从而进一步提高水质。

化学混凝法在工业领域中有着非常广泛的应用，可以用于许多不同的工艺，如钢铁、冶金、建筑等，可以减少污染物的产生，从而改善环境质量。

比如，在冶金工艺中，化学混凝法可以将溶液中的痕量元素沉淀出来，从而使熔炼过程更加稳定；在建筑材料制造过程中，可以有效地消除水中的痕量元素，使材料能更好地抵抗腐蚀和老化。

综上所述，化学混凝法是一种有效的应用于工业中的技术，可以有效减少污染物的产生，改善环境质量，同时提高工业领域的生产效
率。

此外，它的有效性也能得到在工业废水处理领域的佐证，起到净化水质的作用，使水质更加清澈。