混凝剂在废水处理中的应用

【资料简介】

经过多年的实践与研究，给水排水处理工艺日臻成熟。在原水和废水中都存在着数量不等的胶体粒子，如粘土、矿物质、二氧化硅或工业生产中产生的碎屑等，它们悬浮在水中造成水体浑浊。混凝工艺是针对水中的这些物质处理的过程。混凝、沉淀、过滤等传统工艺是大部分水处理过程的关键工艺。

本文仅就混凝及其反应机理简单介绍。

 一、混凝及其反应机理

    混凝是通过投加某些电解质使水中的细小颗粒相互聚集形成絮状大颗粒的过程。其主要目的是为了改变水中粘土和细菌等悬浮固体的存在性质和状态，以利于后续工序的去除过程。简言之，混凝是指从加药开始，直至zui终形成絮凝体（俗称“矾花”）的过 程。混凝阶段主要是去除水中的悬浮物体和胶体，此过程由凝聚和絮凝两个阶段构成，它决定了水中悬浮杂质颗粒聚结程度、颗粒成长的质量及其降解特性，是水处理工艺中至关重要的环节。

    凝聚是颗粒脱稳及其聚结的前步，此时胶体颗粒间的斥力由于物理的或化学的某种效应而部分地去掉，其扩散层被压缩，ζ电位降低，从而使得胶体颗粒可能粘结在一起的现象或过程。简言之，凝聚是指加药后胶体失去了聚集稳定性（简称“脱稳”）并通过胶粒本身的布朗运动进行碰撞聚集而形成尺寸较小的“微絮凝体的过程。

    絮凝顾名思义，是水中投加大量或过量的混凝剂之后，脱稳颗粒直接或间接地相互聚结生成呈“絮状”的大颗粒而进行卷扫、沉淀分离的过程，该过程紧接着凝聚过程进行。简言之，絮凝是指“微絮凝体”再通过机械或水力搅拌进一步聚集成肉眼可见的大“絮凝体”。在水处理工艺上与之相对应的两个阶段分别为快速混合和絮凝。
　　

    凝聚与絮凝这两个阶段仅是人们在研究混凝机理时，为了方便解释胶体颗粒脱稳沉降的现象、原因，便于定量定性描述、分析而提出的。这两个名词在概念上可以划分得很清楚，但在实际的水处理操作运行中，在混凝时凝聚与絮凝这两个阶段的间隔是瞬间，几乎是同步发生的。

    混凝作用机理主要包括压缩双电层作用、吸附电中和作用、吸附－架桥作用、沉析物网捕作用和特殊混凝作用等。向污染水体投入混凝剂后，一方面通过压缩双电层和吸附电中和作用，胶体扩散层被压缩，ξ电位降低，胶体脱稳；另一方面通过吸附－架桥和沉析物网捕等作用使脱稳后的胶体相互聚结成大的絮体并沉淀，zui终固液分离。新型高分子混凝剂的使用使以上作用得到强化，它不仅具有以絮凝体吸附水中非溶性大分子有机污染物的物理吸附作用；又能对水中溶解性低分子有机物产生很强的化学吸附和强氧化等多种净化效果，从而可以提高污染物的去除率。但是，要取得良好的混凝效果还和许多因素有关，其中包括混凝剂品种、混凝剂投加量、水质、水力条件、水温、碱度和pH等。只有优化这些反应条件，使混凝剂在*条件下起作用，才能达到强化混凝提高常规混凝效果的目的。