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海水预处理海水预处理的必要性黄海海水预处理的必要性海水中的杂质:一般按其尺寸的大小分为溶解物、胶体和悬浮物。悬浮物和胶体杂质胶体颗粒尺寸很小,在水中长期静置也很难下沉。这种现象被称为“胶体的稳定性”。胶体为什么会稳定?(2)静电斥力胶体颗粒尺寸非常小,比表面积很大,从而其表面能也很大。在布朗运动的作用下,存在自发地相互聚集的倾向(范德华引力),但由于胶体颗粒表面同性电荷的斥力大于其引力,使得这种自发的聚集不能发生。(3)水化膜胶体颗粒与水分子发生作用,使得胶体颗粒周围形成一层由水分子定向排列的水化层。当两个胶体颗粒靠近时,水化层中的水分子被挤压变形而产生弹性,阻碍两胶体的聚集。胶体稳定性是海水产生浊度和影响SDI的主要原因,而且还是海水中某些微生物、细菌和有机污染物的载体。“凝聚”主要是指胶体颗粒脱稳失去稳定性的过程;“絮凝”是指脱稳的胶体颗粒聚结成大的絮凝体的过程;水中胶体的表面都带有电荷,在天然水中,粘土、细菌、病毒等都是带负电的胶体。胶体的凝聚是指胶体颗粒脱稳失去稳定性的过程。目前,公认的凝聚机理包括四个方面:但如果两个胶体颗粒互相靠近且双电层发生重叠,必然要改变双电层的电势与电荷分布,从而产生排斥力和排斥势能。投加混凝剂,使胶体颗粒的双电层变薄,胶体表面的电位降低,两个胶体颗粒之间的静电斥力就会减弱或消失。这时当两个胶体颗粒互相靠近时,就可以由原来的排斥力为主变成吸引力为主,胶体颗粒之间的范德华引力或胶体的布朗运动就会发生作用,使得胶体颗粒相互碰撞而聚集。吸附-电中和作用吸附电中和作用是指胶体颗粒表面吸附了异号离子或带异号电荷的高分子,从而中和了胶体颗粒本身所带的部分电荷,减小了胶体颗粒间的静电斥力,使得胶体颗粒易于聚沉。吸附架桥作用吸附架桥作用是指胶体颗粒通过吸附有机或无机高分子絮凝剂架桥连接,凝集为大的聚集体而脱稳聚沉。这时胶体颗粒之间并不直接接触,高分子絮凝剂在两个胶体颗粒之间像一座桥一样将它们连接起来。阳离子型高分子絮凝剂具有电性中和和吸附架桥双重作用阴离子型或非离子型高分子絮凝剂只有吸附架桥作用网捕-卷扫作用网捕和卷扫作用是指投加到水中的絮凝剂水解后形成大量的具有三维立体结构的水合金属氧化物絮体,这些絮体在沉降的过程中,像多孔的网一样,将水中的胶体颗粒和悬浮杂质颗粒捕获卷扫下来。絮凝是指脱稳的胶体颗粒或微小的悬浮物聚集成大的絮凝体的过程。异向絮凝胶体颗粒的布朗运动是无规则和杂乱无章的,这是一种无需外力的热运动。脱稳的胶体颗粒互相发生碰撞而聚集成大颗粒的絮体,这种现象就称为异向絮凝。异向絮凝的效果一般来说不是最佳的,因为胶体颗粒发生碰撞后由小变大,这时布朗运动随着胶体颗粒粒径的增大而逐渐变弱,最终布朗运动不再起作用。此时如果要使颗粒进一步碰撞聚集,则需要借助于外力。同向絮凝在外力(机械力、水力)的作用下产生流体运动,所有颗粒向某一方向运动时,由于不同颗粒运动速度的不同,速度快的追赶上速度慢的,使胶体颗粒发生碰撞聚集。这种现象是颗粒在同一运动方向上发生碰撞而絮凝的,称为同向絮凝。(2)合成有机高分子混凝剂水处理中常用的有机高分子混凝剂以聚丙烯酰胺(PAM)居多,其聚合度高达20000-90000,分子量150-600万。PAM水解后,在其自身静电的斥力作用下,得以充分展开,吸附架桥作用可以得到有效发挥。聚丙烯酰胺分为阳离子型、阴离子型、两性型和非离子型。(3)助凝剂当单独使用混凝剂不能取得预期效果时,需投加某种辅助药剂以提高混凝效果,这种药剂称为助凝剂。作用:改善絮凝体的结构,促使细小而松散的絮体变得粗大而密实。品种:骨胶、活化硅酸(水玻璃)、聚丙烯酰胺、海藻酸钠、粘土、粉末活性炭或石灰等。(2)水的pH值和碱度水的pH值对混凝效果的影响程度,视混凝剂的种类而异。铝盐用于去除浊度时,最佳的pH值在6.5-7.5之间。三价铁盐用于去除浊度时,最佳的pH值在6.0-8.4之间。高分子混凝剂的混凝效果基本不受水的pH值影响。(3)水中悬浮物的浓度水中悬浮物浓度很低时,颗粒的碰撞速率大大减小,混凝效果变差。为提高低浊度水的混凝效果,通常要采取以下措施:①在投加混凝剂的同时,投加高分子助凝剂,如活化硅酸或聚丙烯酰胺等;②提高原水的浊度(如粘土、硅藻土、粉末活性炭等),提高颗粒的碰撞速率并增加絮凝体的密度。如果原水浊度过高,为减少混凝剂的用量,通常先投加高分子混凝剂,将原水的浊度降到一定程度以后,再投加混凝剂进行常规处理。(这是一个特例,需要有预沉设施)(4)水力条件快速混合投加混凝剂后,要快速将其与水混合,发生水解反应,随即完成胶体颗粒的脱稳。渐进反应经过快速混合脱稳后的胶体颗粒