絮凝剂絮凝机理及絮凝技术的发展应用【文献综述】

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1、毕业设计文献综述海洋技术絮凝剂絮凝机理及絮凝技术的发展应用【摘要】人类在21世纪面临严重的淡水紧缺问题，水资源缺乏已成为关系到贫穷、可持续发展乃至世界和平与安全的重大问题。因此海水淡化是解决水资源短缺的重要途径,愈来愈得到政府的重视，海水淡化技术也得到了快速发展。目前舟山正在建设国家海水淡化与综合利用工程示范基地,在海水淡化产业化体系和技术路线方面具有自己海岛特色,可以为全国海岛开展海水利用提供样板和借鉴.但是海水淡化技术及应用知识还未在舟山居民中广泛普及,各海水淡化产业部门间的信息交流和资源共享状况尚待提高,淡化产业体系中出现的问题有待相关单位进一步研究。【关键词】海

2、水淡化絮凝剂影响因素有机分子无机分子引言水是生命的源泉,是社会经济发展的命脉,是人类宝贵的、不可替代的自然资源。随着社会经济的高度发展和人口的急剧增加,淡水资源危机已经成为仅次于全球气候变暖的世界第二大环境问题。中国是世界上严重缺水的国家之一,华北、东北、西北地区连年干早缺水;南方地区水体污染严重,使水源性缺水成为经济和社会发展的突出问题,特别是经济发达的地区也存在着严重的淡水危机,主要沿海大中城市不同程度的缺乏水资源,许多地区由于严重的地下水超采,已造成地下水位大幅沉降、地面下沉、海水倒灌,严重的影响着这些地区的人民生活和经济发展。海水淡化逐渐演变成为一个有关高科技、

3、环境以及人类协调发展急需解决的重要课题,海水淡化絮凝剂的种类、絮凝机理及其应用是一个涉及多学科交叉的重要课题。海水淡化问题逐渐引起各国政府和科技工作者的重视,目前采用絮凝剂沉淀法是主要的解决办法之一。海水淡化逐渐演变成为一个有关高科技、环境以及人类协调发展急需解决的重要课题。絮凝剂按照其化学成分总体可分为无机絮凝剂和有机絮凝剂两类。其中无机絮凝剂又包括无机低分子絮凝剂和无机高分子絮凝剂；有机絮凝剂又包括合成有机高分子絮凝剂、天然有机高分子絮凝剂和微生物絮凝剂。1絮凝剂1.1絮凝剂工作机理所谓絮凝剂是一种可使分散状颗粒聚集起来，从而得到较大的颗粒，提高固液分离速度的物质。

4、其作用机理可分为化学絮凝和物理絮凝两种。前者假设粒子以明确的化学结构凝集,并由于彼此的化学反应造成胶质粒子的不稳定状态，后者则是由于存在双电层及某些物理因素,当加入与胶体粒子具有不同电性的离子溶液时,会发生凝结作用。是通过减少或使胶体间的电斥力反向以及通过聚合物架桥作用使颗粒连接变大而引起固液分离。当发生凝结作用时,胶体粒子必失去稳定作用或发生电性中和,不稳定的胶体粒子再互相碰撞而形成较大的颗粒.当加入絮凝剂时,它会离子化,并与离子表面形成价键.为克服离子彼此间的排斥力,絮凝剂会由于搅拌及布朗运动而使得粒子间产生碰撞,当粒子逐渐接近时,氢键及范德华力促使粒子结成更大的颗

5、粒.碰撞一旦开始,粒子便经由不同的物理化学作用而开始凝集,较大颗粒絮凝体长大到一定体积后即在重力作用下脱离水相沉淀。1.2无机絮凝剂无机絮凝剂有时称无机混凝剂。由无机组分组成的絮凝剂，絮凝剂主要是增加混凝固体的碰撞，使其水解产物附聚、架桥絮凝形成可沉降的或可过滤的絮凝物。无机絮凝剂按金属盐可分为铝盐系和铁盐系；按阴离子成分又分为盐酸系和硫酸系；按分子量又可分为低分子系和高分子系两大类。1.2.1无机低分子絮凝剂无机低分子絮凝剂是一类低分子的无机盐,其絮凝作用机理为无机盐溶解于水中,电离后形成阴离子和金属阳离子。由于胶体颗粒表面带有负电荷,在静电的作用下金属阳离子进入胶体

6、颗粒的表面中和一部分负电荷而使胶体颗粒的扩散层被压缩,使胶体颗粒的电位降低,在范德华力的作用下形成松散的大胶体颗粒沉降下来。无机低分子絮凝剂分子量较低,故在使用过程中投入量较大,产生的污泥量很大,絮体较松散含水率很高,污泥脱水困难。目前随着水处理对絮凝剂的要求不断提高，由于其自身的弱点(用量大，沉降速度慢，腐蚀性强，对设备要求高，某些场合净水效果不理想)日益突出，由于上述种种原因无机低分子絮凝剂已逐渐为无机高分子絮凝剂所取代。1.2.2无机高分子絮凝剂无机高分子絮凝剂是60年代后在传统的铝盐、铁盐的基础上发展起来的一类新型的水处理药剂,这类絮凝剂在水中存在多羟基络离子,

7、能强烈吸引胶体微粒,通过粘附、架桥和交联作用,促进胶体凝聚,同时还发生物理化学变化,中和胶体微粒及悬浮物表面的电荷,降低了电位,从而使胶体离子发生互相吸引作用,破坏了胶团的稳定性,促进胶体微粒碰撞,形成了絮状沉淀。按照组成，可把无机高分子絮凝剂分为以下三类：阳离子型、阳离子型和无机复合性。该药剂与无机低分子絮凝剂相比,其絮凝效能提高2～3倍,和传统药剂相比，它能成倍的提高絮凝效果，且价格相应较低，因而有逐步成为主流药剂的趋势。高分子絮凝剂的优点是在给水系统中，不存在铝离子的沉析故障，也不必象酸性絮凝剂那样，随后需要调节pH值，避免了轻质絮