


一、 什么是混凝沉淀工艺?
混凝沉淀是污水处理中用于去除悬浮物(SS)和胶体的一种关键物理化学处理方法。它通常作为预处理(在生物处理之前)或深度处理(在生物处理之后)单元。
混凝:指向水中投加化学药剂(混凝剂),使水中微细的悬浮颗粒和胶体颗粒脱稳,并相互聚集成较大絮状颗粒(矾花)的过程。这是一个化学和物理化学过程。
沉淀:指依靠重力,使这些聚集形成的较大絮体从水中分离下沉的过程。这是一个物理过程。
这两个过程紧密相连,混凝是沉淀的前提,沉淀是混凝的结果,共同构成一个完整的处理单元。
二、 核心原理:为什么需要“混凝”?
水中的微小悬浮颗粒,特别是胶体颗粒(粒径1nm~100nm),带有负电荷。由于同性相斥,它们之间会产生静电斥力,无法相互靠近并聚集下沉。同时,水分子对这些微小颗粒的布朗运动也使它们保持分散状态。
混凝的目的就是破坏这种稳定的分散状态,即“脱稳”。
混凝过程包含三个核心机理,它们同时发生,但在不同阶段主导作用不同:
压缩双电层:
胶体颗粒周围会形成“双电层”,内层是其所带电荷,外层是吸引的反离子。
投加的无机盐类混凝剂(如铝盐、铁盐)在水中水解产生大量带正电的离子,能压缩胶体的扩散层,减少静电斥力,使颗粒得以靠近。
吸附电中和:
投加的混凝剂水解产物(如Al(OH)₂⁺, Al(OH)₂⁺等)或有机高分子混凝剂,直接吸附在带负电的胶体颗粒上。
这种吸附中和了胶体表面的部分电荷,降低了静电斥力,导致颗粒脱稳、聚集。
吸附架桥:
主要是投加的有机高分子絮凝剂(如PAM)的长链分子发挥作用。
这些长链分子的一端吸附在一个胶体颗粒上,另一端则伸向水中吸附另一个颗粒,像“架桥”一样将多个颗粒连接在一起,形成巨大的、松散的絮状物(矾花)。
网捕卷扫:
当投加的混凝剂剂量很大时,会形成大量的氢氧化物沉淀(如Al(OH)₃、Fe(OH)₃)。
这些沉淀物在下沉过程中,会像一张大网一样,网罗、卷扫水中的脱稳胶体和悬浮颗粒,共同沉降。#水处理设备 #环境污染与保护 #一体化污水处理设备 #环保设备 #环境工程
混凝沉淀是污水处理中用于去除悬浮物(SS)和胶体的一种关键物理化学处理方法。它通常作为预处理(在生物处理之前)或深度处理(在生物处理之后)单元。
混凝:指向水中投加化学药剂(混凝剂),使水中微细的悬浮颗粒和胶体颗粒脱稳,并相互聚集成较大絮状颗粒(矾花)的过程。这是一个化学和物理化学过程。
沉淀:指依靠重力,使这些聚集形成的较大絮体从水中分离下沉的过程。这是一个物理过程。
这两个过程紧密相连,混凝是沉淀的前提,沉淀是混凝的结果,共同构成一个完整的处理单元。
二、 核心原理:为什么需要“混凝”?
水中的微小悬浮颗粒,特别是胶体颗粒(粒径1nm~100nm),带有负电荷。由于同性相斥,它们之间会产生静电斥力,无法相互靠近并聚集下沉。同时,水分子对这些微小颗粒的布朗运动也使它们保持分散状态。
混凝的目的就是破坏这种稳定的分散状态,即“脱稳”。
混凝过程包含三个核心机理,它们同时发生,但在不同阶段主导作用不同:
压缩双电层:
胶体颗粒周围会形成“双电层”,内层是其所带电荷,外层是吸引的反离子。
投加的无机盐类混凝剂(如铝盐、铁盐)在水中水解产生大量带正电的离子,能压缩胶体的扩散层,减少静电斥力,使颗粒得以靠近。
吸附电中和:
投加的混凝剂水解产物(如Al(OH)₂⁺, Al(OH)₂⁺等)或有机高分子混凝剂,直接吸附在带负电的胶体颗粒上。
这种吸附中和了胶体表面的部分电荷,降低了静电斥力,导致颗粒脱稳、聚集。
吸附架桥:
主要是投加的有机高分子絮凝剂(如PAM)的长链分子发挥作用。
这些长链分子的一端吸附在一个胶体颗粒上,另一端则伸向水中吸附另一个颗粒,像“架桥”一样将多个颗粒连接在一起,形成巨大的、松散的絮状物(矾花)。
网捕卷扫:
当投加的混凝剂剂量很大时,会形成大量的氢氧化物沉淀(如Al(OH)₃、Fe(OH)₃)。
这些沉淀物在下沉过程中,会像一张大网一样,网罗、卷扫水中的脱稳胶体和悬浮颗粒,共同沉降。#水处理设备 #环境污染与保护 #一体化污水处理设备 #环保设备 #环境工程
