絮凝劑的作用機(jī)理
1、凝聚力凝聚力主要是指膠體不穩(wěn)定和形成微小聚集體的過程。凝聚的機(jī)理一般包括四種解釋:壓縮雙電子層、吸附-電中和、吸附-架橋和凈捕獲-掃掠。
(1)雙電層壓縮根據(jù)DLVO理論,當(dāng)加入含有高價(jià)正離子的電解液時(shí),高價(jià)正離子通過靜電引力進(jìn)入膠體顆粒表面,取代原來的低價(jià)正離子,使雙電層保持電中性,但正離子數(shù)量減少,即雙電層厚度變薄,膠體粒子的滑動(dòng)表面電位降低。當(dāng)電位降至0時(shí),稱為等電狀態(tài),此時(shí)斥力勢壘完全消失。當(dāng)電位下降到一定值時(shí),膠體粒子總勢能曲線上的勢壘Emax=0變?yōu)?,膠體粒子發(fā)生聚集。此時(shí)的電位稱為臨界電位k。
(2)吸附——通過在表面吸附異質(zhì)離子、異質(zhì)膠?;驇в挟愘|(zhì)電荷的聚合物來電中和膠粒,從而中和膠粒本身攜帶的部分電荷,減少膠粒之間的電荷量。膠體顆粒。靜電引力使膠體顆粒更容易聚集和下沉。驅(qū)動(dòng)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)定化。
(3)吸附架橋分散體系中的膠體顆粒通過吸附有機(jī)或無機(jī)大分子物質(zhì)而架橋連接,聚集成大團(tuán)聚體,大團(tuán)聚體發(fā)生不穩(wěn)定沉淀。可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架橋作用涉及范德華力、氫鍵、配位鍵等吸附力。
(2)膠體粒子橋接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)膠體粒子與帶相同電荷的高分子材料橋接,起到靜電斑點(diǎn)的作用。
(4)掃描動(dòng)作。加入水中的鋁鹽、鐵鹽等混凝劑發(fā)生水解,生成大量具有三維結(jié)構(gòu)的水合金屬氧化物沉淀。當(dāng)這些水合金屬氧化物收縮并在體積上沉降時(shí),它們就像一個(gè)過濾器,將膠體和懸浮顆粒捕獲在水中。捕捉和清潔動(dòng)作主要是機(jī)械動(dòng)作。
2、絮凝:
絮凝主要是指不穩(wěn)定的膠體或小的懸浮物聚集成大絮狀物的過程。
各向異性絮凝:由布朗運(yùn)動(dòng)引起的膠體顆粒的碰撞和聚集。隨著粒徑的增大,布朗運(yùn)動(dòng)逐漸減弱。當(dāng)顆粒大小增加到一定大小時(shí),布朗運(yùn)動(dòng)停止工作。
共絮凝:由于外力(攪拌)的作用,膠體顆粒相互碰撞聚集。膠體顆粒在外力作用下沿一定方向運(yùn)動(dòng)。由于不同膠體粒子之間的速度差異,粒子的碰撞和聚集也相應(yīng)完成。
2、混凝混凝:
兼有混凝(膠體不穩(wěn)定)和絮凝(膠體失穩(wěn)或小懸浮物聚集),是混凝和絮凝的總稱。它是膠體顆粒和微小懸浮物在水中的聚集過程。也就是說:混凝包括從原水加入到混合水、藥物反應(yīng)(去穩(wěn)定和絮凝)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,由微小的絮狀物形成大的絮狀物的階段。
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