第11章混凝(环境工程原理中北)

1、第十一章 混 凝 v水中的杂质分为悬浮物、胶体和溶解物。 v我们下面以不同粒径的微粒所需要的沉淀时 间来看，混凝处理的必要性。 混凝的意义 第一节第一节 混凝的概念混凝的概念 粒径 沉降1m所需的时间 10mm 砾砂 1s 1mm 粗砂 10s 悬浮物 0.1mm 细砂 2.1min 0.01mm 泥 1.83h 1m 细菌 183h 0.1m 765d 胶体 0.01m 20a 1nm 200a 第一节第一节 混凝的概念混凝的概念 混凝的对象混凝的对象/ /作用作用 废水中的大颗粒可以通过重力沉淀法去除，但微小废水中的大颗粒可以通过重力沉淀法去除，但微小 粒径的悬浮物和胶体能在水中长期保持分

2、散悬浮状态，粒径的悬浮物和胶体能在水中长期保持分散悬浮状态， 即使静置数十个小时也不会自然沉降。即使静置数十个小时也不会自然沉降。 混凝所处理的混凝所处理的对象对象，主要是水和废水中的，主要是水和废水中的微小悬浮微小悬浮 物和胶体杂质物和胶体杂质。（。（天然水中的胶体杂质天然水中的胶体杂质通常是通常是负电荷胶负电荷胶 体体，如粘土、细菌、病毒、藻类、腐殖质等。），如粘土、细菌、病毒、藻类、腐殖质等。） 微小悬浮物：微小悬浮物： 沉速极慢沉速极慢 胶体颗粒：胶体颗粒： 不能自然沉淀不能自然沉淀 第一节第一节 混凝的概念混凝的概念 凝聚、絮凝和混凝凝聚、絮凝和混凝 混凝：混凝：是凝聚、絮凝两各过程

3、的总称。是水中胶体粒是凝聚、絮凝两各过程的总称。是水中胶体粒 子及微小悬浮物的聚集过程。子及微小悬浮物的聚集过程。 凝聚凝聚：投加混凝剂后水中的胶体失去稳定性，胶体颗投加混凝剂后水中的胶体失去稳定性，胶体颗 粒互相凝聚，结果形成众多的粒互相凝聚，结果形成众多的“小矾花小矾花”。 絮凝絮凝： 凝聚过程中形成的凝聚过程中形成的“小矾花小矾花”通过吸附、卷通过吸附、卷 带、架桥等作用，形成颗粒较大絮凝体的过程。带、架桥等作用，形成颗粒较大絮凝体的过程。 混凝法：混凝法：向水中投加药剂（混凝剂），使水中的微小悬向水中投加药剂（混凝剂），使水中的微小悬 浮物和胶体聚集成沉速较大的颗粒而去除的方法。浮物和

4、胶体聚集成沉速较大的颗粒而去除的方法。 第一节第一节 混凝的概念混凝的概念 胶体的稳定性胶体的稳定性 第二节第二节 胶体的性质胶体的性质 电位离子 反离子 扩散层扩散层 胶团边界胶团边界 滑动面滑动面 胶粒胶粒 吸附层吸附层 胶核胶核 电位电位 电位电位 2 2、胶体的双电层结构、胶体的双电层结构 v电位离子层 v反离子层 v双电层结构 v吸附层和扩散层 v滑动面 v胶粒 v胶团（胶体粒子） v胶体的电动电位（电位） v总电位或电位 v胶核电位形成离子，束缚反离子， 自由反离子 v吸附层v扩散层 v胶粒 v胶团 第二节第二节 胶体的性质胶体的性质 3 3、胶体之间的相互作用（、胶体之间的相互作

5、用（DLVODLVO理论）理论） 胶体的稳定性和凝聚可由两胶粒间的相互作用 和距离来评价。胶体颗粒之间的相互作用决定 于排斥能与吸引能大小，分别由静电斥力与范 德华引力产生。 v静电斥力：静电斥力：ER1/d2 v范德华引力：范德华引力：EA1/d6（有些认为是1/d2或1/d3） v由此可画出两者的综合作用图。 第二节第二节 胶体的性质胶体的性质 第二节第二节 胶体的性质胶体的性质 当胶体距离xoc时，吸引势能占优势； 当oaxoc时，排斥势能占优势； 当x=ob时，排斥势能最大，称为排斥能峰。 另一方面，胶体的布朗运动能量Eb1.5kT， 当其大于排斥能峰时，胶体颗粒能发生凝聚。 其中：k

6、：波兹曼常数，T：温度 在常温条件下： EbEmax（势垒） 胶体距离xoa， 稳定 第二节第二节 胶体的性质胶体的性质 v以上称为DLVO理论。 v德加根（Derjaguin）、兰道（Landon）(苏 联，1938年独立提出; v伏维（Verwey）、奥贝克（Overbeek）（荷 兰，1941年独立提出） 第二节第二节 胶体的性质胶体的性质 胶体稳定的原因：胶体稳定的原因： A A：胶体的粒径很小，胶体的粒径很小，布朗运动剧烈布朗运动剧烈，布朗运动抵抗重，布朗运动抵抗重 力作用影响而使胶体长期悬浮于水中。力作用影响而使胶体长期悬浮于水中。 B B：由于胶粒的带电现象，带相同电荷的胶体产生

7、由于胶粒的带电现象，带相同电荷的胶体产生静电静电 斥力斥力，而且，而且电位越高，胶体间的静电斥力越大。只有当电位越高，胶体间的静电斥力越大。只有当 xoa时胶粒才会发生凝聚。时胶粒才会发生凝聚。 C C：由于胶粒带电，将极性水分子吸引到它的周围形成由于胶粒带电，将极性水分子吸引到它的周围形成 一层水化膜。一层水化膜。水化膜能阻止胶粒间相互接触水化膜能阻止胶粒间相互接触 。但是，水但是，水 化膜是伴随胶粒带电而产生的，如果胶粒的（电位消除化膜是伴随胶粒带电而产生的，如果胶粒的（电位消除 或减弱，水化膜也就随之消失或减弱。或减弱，水化膜也就随之消失或减弱。 第二节第二节 胶体的性质胶体的性质 电位

8、电位 电位电位 第二节第二节 胶体的性质胶体的性质 水的混凝现象比较复杂。至今尚未有统一认识。不同的 化学药剂能使胶体以不同的方式脱稳。使胶体脱稳的机理可 归结为以下四种。 (1)压缩双电层 (2)吸附-电性中和作用 (3)吸附架桥作用 (4)网捕与卷扫作用 混凝机理混凝机理 第三节第三节 混凝机理混凝机理 （1）压缩双电层 电解质加入与反离子同电荷离子压缩双电层电位 稳定性凝聚 第三节第三节 混凝机理混凝机理 对于水中的负电荷胶体，投入的电解质对于水中的负电荷胶体，投入的电解质( (混凝剂混凝剂) )应是正电应是正电 荷或聚合离子，如荷或聚合离子，如NaNa+ +、CaCa2+ 2+、 、A

9、lAl3+ 3+等，其 等，其作用作用是压缩胶体双电是压缩胶体双电 层层为保持胶体为保持胶体电性中和电性中和所要求的扩散层厚度。所要求的扩散层厚度。 示例：河川到海洋的出口处，由于海水中电解质的混凝作用，示例：河川到海洋的出口处，由于海水中电解质的混凝作用， 胶体脱稳凝聚，易形成三角洲。胶体脱稳凝聚，易形成三角洲。 第三节第三节 混凝机理混凝机理 浓度相同的电解质破坏胶体稳定性的浓度相同的电解质破坏胶体稳定性的效力效力随随离子价数离子价数的增的增 加而加大。（高价电解质压缩胶体双电层的效果远比低价电解加而加大。（高价电解质压缩胶体双电层的效果远比低价电解 质有效。）质有效。） 重新稳定现象重新

10、稳定现象: : 当混凝剂投量过多时，凝聚效果下降的现当混凝剂投量过多时，凝聚效果下降的现 象。象。原因：原因：胶体吸附电解质，表面电荷重新分布。胶体吸附电解质，表面电荷重新分布。 第三节第三节 混凝机理混凝机理 带有正电荷的高分子物质或高聚合离子吸附了带负带有正电荷的高分子物质或高聚合离子吸附了带负 电荷的胶体离子以后，就产生电性中和作用，从而导致胶电荷的胶体离子以后，就产生电性中和作用，从而导致胶 粒粒电位的降低。电位的降低。 在水处理中，一般均投加高分子物质或聚合离在水处理中，一般均投加高分子物质或聚合离 子。子。 再稳现象：再稳现象：若混凝剂投量过多，会使水中原来带负电若混凝剂投量过多，

11、会使水中原来带负电 荷的胶体变号为带正电荷的胶体，这是因为胶核表面吸附荷的胶体变号为带正电荷的胶体，这是因为胶核表面吸附 了过多正离子的结果，从而使胶体又重新稳定。了过多正离子的结果，从而使胶体又重新稳定。 （2）吸附电中和 第三节第三节 混凝机理混凝机理 （3）吸附架桥作用 定义：向水中投加高分子化 学药剂，分散体系中的胶体 颗粒通过吸附有机或无机高 分子物质架桥连接，凝聚为 大的聚集体而脱稳聚沉，此 时胶体颗粒之间并不直接接 触，高分子物质在两个胶体 颗粒之间像一座桥一样将他 们连接起来。这就是吸附架 桥作用。 胶粒 高分子 胶粒 高分子 图 15-5 架桥模型示意 第三节第三节 混凝机理

12、混凝机理 吸附架桥中胶体再稳现象：吸附架桥中胶体再稳现象： （1 1）高分子聚合物浓度较高时，对胶粒的包裹，）高分子聚合物浓度较高时，对胶粒的包裹， 产生产生“胶体保护胶体保护”作用。作用。 （2 2）长时间的剧烈搅拌。）长时间的剧烈搅拌。 排斥排斥 胶粒 高分子 图 15-6 胶体保护示意 第三节第三节 混凝机理混凝机理 （4）网捕与卷扫作用 定义：无机盐混凝剂投量 很多时（例如铝盐、铁盐）， 会在水中产生大量氢氧化物 沉淀，形成一张絮凝网状结 构，在下沉过程中网捕、卷 扫水中胶体颗粒，以致产生 沉淀分离。沉淀物的网捕、 卷扫作用是一种机械作用。 第三节第三节 混凝机理混凝机理 在混凝过程中

13、，上述现象常不是单独存在的，往往同在混凝过程中，上述现象常不是单独存在的，往往同 时存在，只是在一定情况下以某种现象为主。时存在，只是在一定情况下以某种现象为主。 在不同在不同pH条件下，铝盐可能产生的混凝机理。条件下，铝盐可能产生的混凝机理。 pH3 简单的水合铝离子起压缩双电层作用简单的水合铝离子起压缩双电层作用 pH=45 多核羟基络合物起吸附电性中和多核羟基络合物起吸附电性中和 pH=6.5-7.5 多核羟基络合物起吸附电性中和；氢氧化多核羟基络合物起吸附电性中和；氢氧化 铝起吸附架桥、网捕铝起吸附架桥、网捕 天然水体一般天然水体一般pH=6.5-7.8 第三节第三节 混凝机理混凝机理

14、 说明：说明：对于混凝剂而言，在废水处理时：对于混凝剂而言，在废水处理时：（带负电胶体）（带负电胶体） （1 1）普通电解质）普通电解质 只有压缩双电层和吸附电中和作用；只有压缩双电层和吸附电中和作用； （2 2）高分子物质）高分子物质 A A、阳离子型（带正电荷）聚合电解质，具有、阳离子型（带正电荷）聚合电解质，具有 电中和作用和吸附架桥功能。电中和作用和吸附架桥功能。 B B、非离子型（不带电荷）或阴离子型（带负、非离子型（不带电荷）或阴离子型（带负 电荷）聚合电解质，只能起吸附架桥作用。电荷）聚合电解质，只能起吸附架桥作用。 第三节第三节 混凝机理混凝机理 混凝过程混凝过程 凝聚（coa

15、gulation） 带电荷的水解离子或高价离子压缩双电层 或吸附电中和电位脱稳凝 聚，生长成约d=10m 特点：剧烈搅拌，瞬间完成 在混合设备中完成 第三节第三节 混凝机理混凝机理 2絮凝（flocculation） 通过高聚合物的吸附架桥。 脱稳胶粒生长成大矾花（d=0.6- 1.2mm）的过程。 特点：需要一定时间，搅拌强度从强弱 在絮凝设备(反应池)中完成 第三节第三节 混凝机理混凝机理 影响混凝的因素影响混凝的因素 絮凝作用是复杂的物理化学过程，影响混凝效果因素主要包絮凝作用是复杂的物理化学过程，影响混凝效果因素主要包 括：括： 1. 1.浊度浊度 浊度过高或过低都不利于絮凝，浊度不同

16、，所需的絮凝剂用量浊度过高或过低都不利于絮凝，浊度不同，所需的絮凝剂用量 也不同。也不同。 低浊水低浊水缺少凝聚核心，加入粘土或者可将部分沉渣连续回流到缺少凝聚核心，加入粘土或者可将部分沉渣连续回流到 混合池入口，以促进反应过程。混合池入口，以促进反应过程。 2. 2.水温水温 水温会影响无机盐类的水解。水温低，水解反应慢；水的粘水温会影响无机盐类的水解。水温低，水解反应慢；水的粘 度增大，布朗运动减弱，混凝效果下降，水的剪切力增大，絮体破度增大，布朗运动减弱，混凝效果下降，水的剪切力增大，絮体破 碎。碎。 另外，水温也影响反应后的沉降过程。另外，水温也影响反应后的沉降过程。 第三节第三节 混

17、凝机理混凝机理 3 pH 3 pH值值影响混凝效果的重要因素影响混凝效果的重要因素 对不同的混凝剂，水的对不同的混凝剂，水的pHpH值影响不同。值影响不同。 （1 1）硫酸铝）硫酸铝 硫酸铝作为混凝剂时，水的最佳硫酸铝作为混凝剂时，水的最佳pHpH值为：去除浊值为：去除浊 度时度时pHpH6.56.57.57.5 （2 2）三氯化铁）三氯化铁 三氯化铁适用的三氯化铁适用的pHpH值范围比硫酸铝宽，最佳范围值范围比硫酸铝宽，最佳范围 为：去除浊度时为：去除浊度时pHpH6.06.08.48.4 高分子混凝剂对水的高分子混凝剂对水的pHpH值变化适应性较强，故可值变化适应性较强，故可 不考虑。不考

18、虑。 第三节第三节 混凝机理混凝机理 共存杂质共存杂质 (1) (1)有利成分有利成分: : 可促进混凝过程。除硫、磷化合物以外的其他各种可促进混凝过程。除硫、磷化合物以外的其他各种 无机金属盐，均能压缩胶体粒子的扩散层厚度，促进胶无机金属盐，均能压缩胶体粒子的扩散层厚度，促进胶 体凝聚，且浓度越高，促进能力越强。体凝聚，且浓度越高，促进能力越强。 (2)(2)不利成分不利成分: : 不利于混凝过程的进行。磷酸离子、亚硫酸离子、不利于混凝过程的进行。磷酸离子、亚硫酸离子、 高级有机酸离子影响高分子絮凝作用。氯、螯合物、水高级有机酸离子影响高分子絮凝作用。氯、螯合物、水 溶性高分子物质和表面活性

19、物质不利于混凝。溶性高分子物质和表面活性物质不利于混凝。 第三节第三节 混凝机理混凝机理 5. 5.混凝剂混凝剂 （重要因素）（重要因素） 混凝剂种类混凝剂种类 混凝剂的选择主要取决于胶体和细微悬浮物的性质、及浓度混凝剂的选择主要取决于胶体和细微悬浮物的性质、及浓度 。 胶体胶体电位高，应投加无机混凝剂使其脱稳凝聚；絮体细小电位高，应投加无机混凝剂使其脱稳凝聚；絮体细小 ，须投加高分子混凝剂或配合使用助凝剂。，须投加高分子混凝剂或配合使用助凝剂。 混凝剂投加量混凝剂投加量 投加量与水中微粒种类、性质、浓度有关。投加量与水中微粒种类、性质、浓度有关。 废水的混凝处理，最佳混凝剂和最佳投药量的选择

20、应通过试废水的混凝处理，最佳混凝剂和最佳投药量的选择应通过试 验确定。验确定。 混凝剂的投加顺序混凝剂的投加顺序 当使用多种混凝剂时，当使用多种混凝剂时，其最佳投药顺序可通过试验来确定。其最佳投药顺序可通过试验来确定。 一般而言，当无机混凝剂与有机混凝剂混用时，先投加无机一般而言，当无机混凝剂与有机混凝剂混用时，先投加无机 混凝剂，再投加有机混凝剂。但当处理的胶粒在混凝剂，再投加有机混凝剂。但当处理的胶粒在50um50um以上时，常先以上时，常先 投加有机混凝剂吸附架桥，再加无机混凝剂压缩扩散层使胶体脱稳投加有机混凝剂吸附架桥，再加无机混凝剂压缩扩散层使胶体脱稳 。 第三节第三节 混凝机理混凝

21、机理 6 6、 水力条件水力条件 水力条件对混凝剂效果有重要影响。主要的控制指水力条件对混凝剂效果有重要影响。主要的控制指 标为标为搅拌强度搅拌强度和和搅拌时间搅拌时间。 混合阶段混合阶段，要求混凝剂于废水迅速均匀混合，为此，要求混凝剂于废水迅速均匀混合，为此 要求要求G G在在500-1000s500-1000s 1 1，搅拌时间，搅拌时间t t 应在应在10-30s10-30s。 反应阶段反应阶段，相应，相应G G和和t t值分别应在值分别应在20-70s20-70s-1 -1和 和15-15- 30min .30min . 为确定最佳的工艺条件，一般情况下，可以用烧杯为确定最佳的工艺条件

22、，一般情况下，可以用烧杯 搅拌进行混凝的模拟实验。搅拌进行混凝的模拟实验。 第三节第三节 混凝机理混凝机理 混凝剂 第四节第四节 混凝剂和助凝剂混凝剂和助凝剂 无机混凝剂无机混凝剂 传统无机混凝剂和无机高分子混凝剂。传统无机混凝剂和无机高分子混凝剂。 铝盐铝盐 硫酸铝（硫酸铝（AlAl2 2(SO(SO4 4) )3 3 18H18H2 2O O） 明矾（明矾（K K2 2SOSO4 4 AlAl2 2(SO(SO4 4) )3 3 24H24H2 2O O） 由于铝的比重小，在水温低的情况下，絮粒较轻而由于铝的比重小，在水温低的情况下，絮粒较轻而 疏松，处理效果较差。疏松，处理效果较差。 p

23、H pH有效范围较窄，在有效范围较窄，在6.5-7.56.5-7.5之间。之间。 投加量大。投加量大。 第四节第四节 混凝剂和助凝剂混凝剂和助凝剂 铁盐铁盐 三氯化铁（三氯化铁（FeClFeCl3 3 6H6H2 2O O） 硫酸亚铁（硫酸亚铁（FeSOFeSO4 4 7H7H2 2O O） 生成的絮粒在水中的沉淀速度较快；生成的絮粒在水中的沉淀速度较快； 处理浊度高、水温较低的废水，效果比较显著；处理浊度高、水温较低的废水，效果比较显著； FeClFeCl3 3容易吸水潮解，故不易保管；腐蚀性强，对容易吸水潮解，故不易保管；腐蚀性强，对 混凝土也产生腐蚀作用；生成混凝土也产生腐蚀作用；生成F

24、e(OH)Fe(OH)2 2它的溶解度很大，它的溶解度很大， 残留水中的残留水中的FeFe2+ 2+会使处理后的水带色 会使处理后的水带色. . 第四节第四节 混凝剂和助凝剂混凝剂和助凝剂 无机高分子混凝剂无机高分子混凝剂 聚合氯化铝聚合氯化铝 ( (碱式氯化铝，简称碱式氯化铝，简称PAC)PAC) 化学通式为化学通式为AlAl2 2(OH)(OH)n nClCl6-n 6-n m m, ,式中 式中n5n5，m10m10。 制备：以铝灰或含铝矿物作原料，采用酸溶法或碱制备：以铝灰或含铝矿物作原料，采用酸溶法或碱 溶法加工制成的。溶法加工制成的。 A A 对水质适应性较强，适用对水质适应性较强

25、，适用pHpH范围广，范围广，5-95-9之间；之间； B B 絮凝体形成快，比重大，沉降性好；絮凝体形成快，比重大，沉降性好； C C 投药量低。投药量低。 D D 碱化度较高，对设备的腐蚀性小，处理后的水碱化度较高，对设备的腐蚀性小，处理后的水pHpH 和碱度下降较小。和碱度下降较小。 第四节第四节 混凝剂和助凝剂混凝剂和助凝剂 聚合硫酸铁聚合硫酸铁( (碱式硫酸铁碱式硫酸铁)()(简写简写PFS)PFS) 化学通式为化学通式为FeFe2 2(OH)(OH)n n(SO(SO4 4) )3- n/2 3- n/2 m m式中 式中n10n10。 A A 适用范围广：适用范围广：pH 4-1

26、1pH 4-11；低水温，混凝效果稳定；低水温，混凝效果稳定 ； B B 用量小，絮凝体沉降性能好；用量小，絮凝体沉降性能好； C C CODCOD去除率和脱色效果好；去除率和脱色效果好； D D 处理后水中铁残留量低，腐蚀性较小。处理后水中铁残留量低，腐蚀性较小。 第四节第四节 混凝剂和助凝剂混凝剂和助凝剂 有机混凝剂有机混凝剂 天然高分子混凝剂天然高分子混凝剂 人工合成高分子混凝剂，水处理中常用阴离子型人工合成高分子混凝剂，水处理中常用阴离子型 、阳离子型、非离子型、阳离子型、非离子型3 3种高分子混凝剂。种高分子混凝剂。 天然高分子混凝剂天然高分子混凝剂 主要有动物胶、淀粉等。主要有动物

27、胶、淀粉等。 特点：特点：电荷密度小，分子量较低，且易发生降解电荷密度小，分子量较低，且易发生降解 而失去活性。而失去活性。 第四节第四节 混凝剂和助凝剂混凝剂和助凝剂 人工合成高分子混凝剂人工合成高分子混凝剂 阴离子型：阴离子型：主要含主要含-COOM-COOM(M(M为为H H+ +或金属离子或金属离子) )或或 -SO-SO3 3H H的聚合物，的聚合物，如阴离子聚丙烯酰胺如阴离子聚丙烯酰胺(CPAM)(CPAM)和聚苯乙烯和聚苯乙烯 磺酸钠（磺酸钠（PSSPSS）等。）等。 阳离子型：阳离子型：主要是含有主要是含有-NH-NH3 3+ +、-NH-NH2 2+ +和和-N-N+ +R

28、R4 4的聚合的聚合 物，物，如阳离子聚丙烯酰胺（如阳离子聚丙烯酰胺（APAMAPAM）等。）等。 非离子型：非离子型：所含基团未发生反应的聚合物。所含基团未发生反应的聚合物。如非如非 离子型聚丙烯酰胺（离子型聚丙烯酰胺（NPAMNPAM）和聚氧化乙烯）和聚氧化乙烯(PEO)(PEO)等。等。 第四节第四节 混凝剂和助凝剂混凝剂和助凝剂 高分子混凝剂的作用：高分子混凝剂的作用： 靠氢键、静电、范德华力的作用对胶粒强烈的吸附靠氢键、静电、范德华力的作用对胶粒强烈的吸附 作用。作用。 高聚合度的线型高分子在溶液中保持适当的伸展形高聚合度的线型高分子在溶液中保持适当的伸展形 状，从而发挥吸附架桥作用

29、，把许多细小颗粒吸附后，状，从而发挥吸附架桥作用，把许多细小颗粒吸附后， 缠结在一起。缠结在一起。 第四节第四节 混凝剂和助凝剂混凝剂和助凝剂 助凝剂助凝剂 (1) (1)定义定义 当单用混凝剂不能取得良好效果时，可投加某当单用混凝剂不能取得良好效果时，可投加某 些辅助药剂以提高混凝效果，这种辅助药剂称为些辅助药剂以提高混凝效果，这种辅助药剂称为 助凝剂。助凝剂。 (2) (2) 作用作用 （调节或改善混凝的条件）（调节或改善混凝的条件） 改善絮粒结构，增大颗粒粒度及比重。改善絮粒结构，增大颗粒粒度及比重。 调整废水的调整废水的pHpH值，使其达到最佳的混凝条件。值，使其达到最佳的混凝条件。

30、第四节第四节 混凝剂和助凝剂混凝剂和助凝剂 (3)(3)助凝剂助凝剂分类分类 A A、pHpH调整剂调整剂：调节废水的：调节废水的pHpH符合混凝处理工艺要求符合混凝处理工艺要求 。常用石灰、硫酸、氢氧化钠等。常用石灰、硫酸、氢氧化钠等。 B B、絮凝结构改良剂、絮凝结构改良剂：投加絮体结构改良剂以增大絮：投加絮体结构改良剂以增大絮 体的粒径、密度。常用骨胶、活化硅酸、海藻酸钠、粘土体的粒径、密度。常用骨胶、活化硅酸、海藻酸钠、粘土 、水玻璃、水玻璃、PAMPAM等。等。 C C、氧化剂、氧化剂：有机物含量高，易起泡沫，絮凝体不易：有机物含量高，易起泡沫，絮凝体不易 沉降。投加氯气、次氯酸、臭

31、氧等分解有机物，使胶体脱沉降。投加氯气、次氯酸、臭氧等分解有机物，使胶体脱 稳，还可将稳，还可将FeFe2+ 2+转化成 转化成FeFe3+ 3+, ,以提高混凝效果。 以提高混凝效果。 第四节第四节 混凝剂和助凝剂混凝剂和助凝剂 混合的目的：迅速均匀地将药剂扩散到水中， 以创造良好的水解凝聚条件，与此同时，胶 体脱稳随即完成，并借助布朗运动和水流紊 动进行凝聚。在此阶段不要求形成大的絮凝 体。这一过程要求搅拌强度要大，使水流产 生激烈的湍流，但混合时间要短，一般不超 过2分钟。 混合设备混合设备 第五节第五节 混合和絮凝设备混合和絮凝设备 水力混合水力混合 A A、普通、普通管道混合管道混合

32、 把药剂投入水泵压水水管内，借助水流进行混合。把药剂投入水泵压水水管内，借助水流进行混合。 药剂加入方式：药剂加入方式： 第五节第五节 混合和絮凝设备混合和絮凝设备 在管式孔板混合器前加一锥形在管式孔板混合器前加一锥形 帽，水流和药剂对冲锥形帽而后帽，水流和药剂对冲锥形帽而后 扩散形成剧烈湍流，使药剂和水扩散形成剧烈湍流，使药剂和水 达到快速混合。达到快速混合。净化水的药物可净化水的药物可 以从加药管用设备直接加进扩散以从加药管用设备直接加进扩散 口，然后通过壳体内的水流的作口，然后通过壳体内的水流的作 用在原水中扩散，并与原水中的用在原水中扩散，并与原水中的 胶体微粒反应，经分散、湍流等胶体

33、微粒反应，经分散、湍流等 作用，再经孔板使药剂与原水充作用，再经孔板使药剂与原水充 分混合，完成胶体脱稳工序达到分混合，完成胶体脱稳工序达到 净化水的目的。净化水的目的。 B B、扩散混合器、扩散混合器 第五节第五节 混合和絮凝设备混合和絮凝设备 C C、跌水混合池、跌水混合池 利用水流在跌落过程中产生的冲击达到混合的效果利用水流在跌落过程中产生的冲击达到混合的效果 。 第五节第五节 混合和絮凝设备混合和絮凝设备 D D、水跃式混合池、水跃式混合池 利用利用3m/s3m/s以上的流速迅速流下时所产生的以上的流速迅速流下时所产生的 水跃进行混合。水跃进行混合。 第五节第五节 混合和絮凝设备混合和

34、絮凝设备 E E、廊道式格板混合池、廊道式格板混合池 第五节第五节 混合和絮凝设备混合和絮凝设备 机械混合机械混合 A A 水泵混合水泵混合 将药剂投加在水泵的吸水管内或喇叭口处，利用水将药剂投加在水泵的吸水管内或喇叭口处，利用水 泵叶轮高速旋转达到快速混合的目的。泵叶轮高速旋转达到快速混合的目的。 特点：特点： 混合效果好，不需另建混合混合效果好，不需另建混合 设施；设施； 节省动力；节省动力； 各型水厂均可采用；各型水厂均可采用； 要求：要求： 泵房距离处理设备不大于泵房距离处理设备不大于 150m150m。 第五节第五节 混合和絮凝设备混合和絮凝设备 B B、机械搅拌混合机械搅拌混合 第五节第五节 混合和絮凝设备混合和絮凝设备 絮凝反应絮凝反应 反应的作用反应的作用 是使混合形成的小絮凝体经过充是使混合形成的小