第十四章混凝第一节、混凝的机理脱稳：向原水中投加一定量的混凝剂，混凝剂提供大量的正电荷去中和、压缩胶粒的负电荷及扩散层，从而降低胶体颗粒的电位，改变其分散程度，使微粒失去稳定性的过程。混凝阶段的处理对象，主要是水中的悬浮物和胶体杂质。它是净水处理中十分重要的环节。在生产实践中证明，混凝过程的完善程度对水质的后续处理影响很大。二、水中颗粒的稳定性所谓胶体颗粒的稳定性，系指胶体颗粒在水中长期保持分散悬浮状态的特性。（盐水，糖水等真溶液；含黏土类胶体溶液沉降速度十分缓慢的在水处理领域也被认为是“稳定体系”）水中胶体颗粒具有稳定性的原因有三点（浑水不能静置变清的原因）胶体微粒的布朗运动；胶体颗粒间的静电斥力；胶体颗粒表面的水化作用。2、吸附架桥机理混凝剂水解成为不溶于水的正电胶体和许多中间高聚产物。这些正电胶体是长条形结构，体积比杂质的尺寸大很多，它象链条一样拉起来，在水中形成松散的网状物，由于表面积大，吸附能力强，不仅能吸附黏土，还能吸附有机物、细菌甚至摹写溶解物杂质，并用它的链状结构把杂质连接起来称为绒体，好像架桥一样，绒体在形成和下降的过程中，还能相互粘结，最后形成矾花，这一过程称为～～。生产中：混凝剂投加量小，不足以吸附架桥，过多形成胶粒保护。3、沉淀物的卷扫和网捕作用当某些混凝剂投加量很大时会产生大量的氢氧化物沉淀，可以卷扫，网捕水中胶粒以致产生沉淀分离，称～～。四、混凝剂和助凝剂生产中常用的混凝剂生产中常用的混凝剂生产中常用的混凝剂（二）助凝剂――在给水处理中，为了改变矾花结构，改善混凝条件，以提高混凝效果而投加的辅助药剂称为～～。助凝剂分类：调节和改善混凝条件：酸碱类和氧化剂类，如氯气、石灰、漂白粉等；用以改善絮凝体结构：高分子药剂，如黏土、活性泥渣、3#矾、骨胶等。其中，既可作混凝剂也可作助凝剂的是聚丙烯酰胺。第三节、影响混凝的主要因素混凝剂在投入到水中之后，首先会进行自身的水解反应，水解反应越迅速充分，其混凝效果越好。当铁盐和铝盐水解时，都会产生一定量的H+，H+聚集在铁盐和铝盐的周围，阻止水解的进行，如果原水呈碱性，水中的OH-可以中和水解产生的H+，水解反应会顺利进行，如果PH过低，水解就很困难，混凝剂不能充分发挥其作用，所以PH值高低直接影响混凝效果的好坏。二、原水碱度的影响为使混凝剂产生良好的混凝作用，水中必须要有一定的碱度。如果水中碱度不足就要投加碱性物质如石灰等。三、水中杂质成分的浓度和性质影响水中溶解性盐类影响混凝效果，如果水中存在大量的钙、镁离子时有助于混凝，而存在大量氯离子就影响混凝效果；水中存在大量的有机物时，它会附在胶体颗粒表面改变其特性，使胶体颗粒更稳定影响混凝效果；水中的浊度大部分是因为粘土杂质引起，粘土颗粒的浓度、尺寸大混凝效果好；如果水中粘土颗粒大小均一，浓度低，颗粒碰撞机会少，混凝效果就差。四、水温对混凝效果的影响水温对混凝效果影响很大，一般来讲，水温越低，混凝效果越差，不仅矾花形成慢，而且结构松散、颗粒细小，沉降性能差，其主要原因是1）影响无机盐类混凝剂水解的速度，无机盐类混凝剂的水解是个吸热的过程，温度过低水解速度就慢；2）水温低时，a、水分子运动不剧烈，水中胶体颗粒的布朗运动减弱，颗粒之间碰撞机会少，不利于凝聚；b、水的粘度增大，阻碍了颗粒之间的相互凝聚和下沉；c、水流剪力也增大，矾花不易结大，且易破碎。五、外部水力条件的影响是影响混凝效果的重要因素，我们从前面的学习可以知道，混凝包括两个阶段，混合阶段和凝聚阶段。1）混合阶段：混凝剂投入水中后，在非常短的时间内就应完成电离、水解、脱稳、凝聚过程，并形成细小矾花。在此期间，一方面要避免因混凝剂水解而使局部水区域PH值过低；另一方面应使生成的细小矾花尽快均匀分散，产生有效的吸附作用。同时，还要防止细小的矾花提前被打碎。所以，混合阶段要求水流产生激烈的湍流，达到迅速、剧烈、均匀的效果，混合的任务应该在10～30s内完成，最多不超过2min，俗称快速混合。控制G值应在700～1000s-1之间。2）反应阶段：在反应阶段，细小的矾花逐渐增大增强，成为具有良好沉降性能的矾花。在矾花的成长的前期，主要靠细小矾花之间的碰撞吸附，矾花成长后期靠矾花之间的吸附架桥和沉淀物的网捕作用。所以，在反应阶段，随着矾花的成长，搅拌强度和水流的速度都应逐渐降低，通常称为持续降速絮凝。一般在8～30分钟内完成，控制G值在20～70s-1之间。混合絮凝水流速度：快－稍快－慢－稍慢－缓慢。G值：相邻水层的水流速度差和它们之间的距离比，就是速度梯度。只有在相邻水层之间存在速度差，才能引起颗粒之间的碰撞和接触。在混合和凝聚过程中，G值是重要的技术参数，它反映同向凝聚受水流影响的程度，G值大小受温度影响很大