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2.混凝原水中杂质的分类:溶解物质(0.1nm~1nm)胶体、SS(1nm~10μm)>10μm的微粒可以通过自然沉淀去除混凝通过投加混凝剂,使水中难以沉淀的胶体颗粒互相聚合,长大到能自然沉淀的程度。本章知识要点2.1胶体及界面化学的基本概念2.1.2.胶体的基本性质:丁达尔现象:布朗运动:表面性能:动电现象:电泳现象、电渗现象。胶体的双电层结构指的是吸附层和扩散层。胶体分子聚合而成的胶体颗粒,构成不带电的胶核,胶核吸附电位形成粒状而带电,其后进一步吸附反离子。束缚反离子层构成了吸附层,自由反离子构成扩散层。ζ电位的测定:微电泳仪--电泳迁移率粘土胶体ζ=-15~-40mv藻类ζ=-10~-15mv细菌ζ=-30~-70mvFe(OH)3ζ=+56mv(2).胶团的表示方法〔胶核〕电位形成离子束缚反离子自由反离子例1:{(Fe(OH)3)m·nH+,(n-x)Cl-}x+·xCl-}例2:{(SiO2)m·nSiO32—,2(n-x)H+}2x-·2xH+}(3).胶体分类憎水胶体:水分子不直接接触胶核亲水胶体:水分子直接接触胶核2.1.4胶体的稳定性胶体稳定性的解释--DLVO理论静电斥力:与距离的平方成反比范德华引力:与距离的六次方成反比排斥势能、吸引势能构成总位能决定了胶体颗粒是否稳定。2.2混凝机理2.2.2混凝的机理压缩双电层作用吸附电性中和作用吸附架桥作用沉淀物卷扫作用2.2.3硫酸铝的混凝特性:不同pH值下,水解产物不同低pH,压缩双电层较大4.5~6.0,电性中和+吸附架桥中性7~7.5,吸附架桥+电性中和投加量很大,网捕和卷扫作用2.3混凝剂和助凝剂2.3.2基本要求效果货源价格使用卫生安全后续处理2.3.3分类混凝剂分类:有机类、无机类、复合型、微生物、其它类助凝剂分类:pH调节剂、氧化剂、加重剂、活性硅酸2.3.4混凝剂目前常用的混凝剂无机混凝剂铝盐混凝剂:硫酸铝和聚合铝。铁盐混凝剂:三氯化铁和聚合铁。有机高分子混凝剂:天然有机高分子混凝剂人工合成有机高分子混凝剂。3)新型混凝剂复合型混凝剂亚铁盐与PAM复合型混凝剂无机高分子铝铁复合混凝剂聚硅酸系列混凝剂2.3.5助凝剂2.4混凝动力学(1)异向絮凝NP=8πdDBn2DB=KT/(3πdγρ)NP=8KTn2/(3γρ)(2)同向絮凝层流基础上的推导机械搅拌混凝水力搅拌混凝紊流角度的分析层流、紊流状态下碰撞速率的比较(4).同向絮凝动力学从反应器理论对絮凝池的分析(5)混凝的控制指标2.5影响混凝效果的主要因素阴离子型高分子混凝剂的混凝机理为吸附架桥作用,即通过高分子混凝剂对胶体表面的强烈吸附作用,在胶体间形成“胶粒-高分子-胶粒”的絮凝体。当高分子投量过多时,将产生“胶体保护”作用,也就是说当全部胶粒的表面均被高分子覆盖后,两胶粒接近时,就会受到高分子的阻碍而不能聚集。2.6混凝剂的配置与投加溶解池与溶液池的容积定量设备混凝剂的投加混凝剂投加量的自动控制2.7混合和絮凝设施2.7.1工艺要求2.6.2混合设施要求与分类:2.6.3反应设施分类及特点1)隔板絮凝池2)折板絮凝池3)机械絮凝池4)旋流絮凝池5)涡流反应池6)穿孔旋流絮凝池7)网格、栅条絮凝池8)不同形式絮凝池的组合使用选择池型需考虑的因素2.8反应池设计(2)已知:设计流量(3)参数选择B(絮凝池宽度)H(絮凝池深度)T(絮凝时间)20~30minV(廊道各段流速,一般4~6段)起端0.5~0.6m/s,末端0.2~0.3m/s.(4)设计过程确定絮凝池净长度廊道宽度计算水头损失计算速度梯度校核作业思考题2(第一问)、9、15(第三问)习题4、6若将絮凝池视为理想PF型反应器,请推导稳态条件下,同向絮凝时间表达式。(提示:需要列出物料平衡方程,并利用同向絮凝速度表达关系式)