絮凝剂原理综合讲义.ppt

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1、絮凝机理－胶体颗粒>10nm1000~10nm1~1000nm<1nm55分散剂分散质观察体系构成絮凝应用于悬浮体系和胶体溶液，目的是加快固液分离速度，提高分离效率。对于较长时间可以静置沉淀的悬浮液可用阴离子或低离子度的阳离子，对于胶体溶液一般用阳离子。絮凝机理－电中和－＋＋＋++＋＋+－＋+＋+++++胶体表面带大量电荷，扩散层相排斥，使胶体稳定。胶体颗粒表面上的电荷被中和，随着絮凝剂的不断加入，表面电荷被中和的越来越多，Z电位不断降低，排斥能不断下降，最终当颗粒间以吸引力为主产生絮凝沉淀。＋＋＋＋－－－－＋＋＋＋絮凝机理－架桥环式架桥尾式架桥列车式架桥絮凝机理－异种

2、电荷物质的桥连－－＋＋＋带负电荷的胶体颗粒与带正电荷的阳离子絮凝剂的桥连。电中和＋桥连，电中和后，通过库仑引力使胶体脱稳。－－＋絮凝机理－异种电荷物质的桥连－－＋＋＋带负电荷的胶体颗粒与带正电荷的阳离子絮凝剂的桥连。电中和＋桥连，电中和后，通过库仑引力使胶体脱稳。－－＋絮凝机理－同种电荷物质的桥连＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－晶体颗粒表面电荷－正电荷区域吸引阴离子絮凝剂的羧基官能团，结合成絮体。絮凝机理－卷扫作用原水中悬浮物残留悬浮微粒絮状沉淀物沉淀物卷扫作用有机高分子絮凝剂列举阳离子絮凝剂丙烯酰氨－甲基丙烯酸

3、乙酯基氯化铵共聚物丙烯酰氨－丙烯酸乙酯基三甲基铵硫酸甲酯共聚物聚二甲基二烯丙基氯化铵聚亚胺阴离子絮凝剂聚丙烯酸钠聚苯乙烯磺酸钠非离子型絮凝剂聚乙烯醇聚乙烯甲基醚聚氧化乙烯聚丙烯酰氨絮凝剂的分类影响絮凝的因素PH值温度搅拌速度和时间性质和结构分子量用量分离方法和工艺设计影响絮凝的因素搅拌速度和时间太快，容易搅碎絮体，小颗粒难以沉淀。太慢，絮体不能充分接触，不利于捕捉颗粒。以40~80r/min，搅拌时间以2~4min为宜。高分子絮凝剂的性质和结构的影响线性效果最好，环状或者支链结构絮凝效果差。官能团多，电荷密度高，絮凝效果差。官能团过少，电荷密度低，对电荷的中和作用不利。

4、影响絮凝的因素絮凝剂用量有个最佳值-分离方法和工艺设计的影响不同的分离方法对絮凝效果有不同的要求影响絮凝效果的因素吸附等温线（聚合物吸附量与聚合物浓度的关系）和区段密度1.低亲和吸附等温线：聚合物吸附量随聚合物浓度增加而增加。吸附量随分子量和离子强度增加而增加。2.高亲和吸附等温线：在低聚合物浓度下，聚合物几乎定量吸附。中性和具有相反电荷的聚合物，但有相同电荷的聚合物也常有。吸附量与分子量和离子强度关系较弱。主要与聚合物的结构、离子化强度及颗粒电荷密度有关。影响絮凝效果的因素3.电解质浓度：当使用中性与相同电荷的聚合物时，吸附随电解质浓度增加而增加；电荷相反时，情况复杂

5、。低电解质浓度：当聚合物与颗粒电荷高时，聚合物在颗粒表面相互作用强，构型如A。高电解质浓度：当聚合物与颗粒电荷低时，相互作用弱，聚合物在颗粒上的构型如B。影响絮凝效果的因素在弱作用力下吸附的聚合物量比强作用力的大些AB这种情况因颗粒和聚合物的电荷密度而改变，pH改变引起颗粒和聚合物的电荷密度变化，造成吸附量增加或减少。影响絮凝效果的因素根据Schulzc—Hardy法则：反离子的价数越高，即凝聚能力越强，阳离子对带负电荷的胶粒凝聚能力的次序为：Al3+>Fe3+>H+>Ca2+>Mg2+>K+>Na+>Li+，在工业常用的凝聚剂电解质有AlCl3.2H2O﹑CaCl2﹑

6、Na2HPO4.12H2O等。影响絮凝效果的因素聚合物浓度的影响絮凝效ABC果CFCOFCRSC聚合物浓度RSC：再稳定浓度OFC：最适絮凝浓度CFC：临界絮凝浓度A:非絮凝区，B:絮凝区，C:稳定区影响絮凝效果的因素聚合物分子量的影响絮凝速度321聚合物浓度聚合物分子量：1:5,000;2:50,000;3:150,000OFC基本与聚合物分子量无关。分子量增大，絮凝范围扩宽（即RSC增加，CFC降低）。在OFC下絮凝上清液的浊度随聚合物分子量增加而降低。影响絮凝效果的因素聚合物浓度的影响:用阳离子聚合物进行絮凝时的电泳迁移情况：浓度低于CFC，带负电荷的颗粒悬浮物稳

7、定；浓度低于或接近OFC，电荷发生逆转；超过RSC，带正电荷的颗粒稳定。电泳1122迁移log(聚合物浓度)虚线：pH4.4；实线：pH5.8；1:MW20,000；2:MW1,000,000横线：零迁移影响絮凝效果的因素使用阳离子聚合物絮凝阴离子颗粒的简单电荷中和絮凝作用，应有：1.不同分子量聚合物的OFC相同2.在OFC时，絮凝颗粒的电泳迁移为零但有如下现象与电荷中和理论不一致：1.絮凝范围随分子量增加而增加2.在OFC下电泳迁移不为零3.在OFC下不同聚合物的絮凝速度明显不同4.絮凝速度明显大于简单的盐显然‘桥联’起到重要重要影响絮