有机高分子絮凝作用的机理

1、有机高分子絮凝作用的机理胶体因电位降低或消除，从而失去稳定性的过程称为脱 稳。脱稳后的胶粒形成细小絮体的过程称为凝聚，凝聚过程 产生的脱稳或未完全脱稳的微粒相互碰撞，进一步集聚较大 颗粒絮体的过程叫絮凝。在实际过程中，两种过程很难截然 分开，往往是同时发生的。不同的化学药剂能使胶体以不同 的方式脱稳，凝聚或絮凝。归纳起来有以下四种絮凝机理。 即压缩双电层、吸附电中和、吸附架桥和沉淀物网扑机理。1、压缩双电层。有些絮凝剂与胶粒之间的相互作用纯 属静电性质，与胶粒所带原始电荷符号相同的离子被排斥， 抗衡离子（异电荷离子）则被吸引，在脱稳中其他性质的相 互作用并不重要，而是由不同于胶体所带电荷的离子

2、所引起 的，抗衡离子通过压缩环绕的胶粒周围的扩散层而实现脱 稳。溶液中的电解质浓度越高，相应的扩散层中抗衡离子的 浓度也越高，为维持电中和所要求的扩散层体积因而就减 小，活化能垒就消失。当扩散层厚度为零时，脱稳最有效。2、吸附电中和机理。吸附电中和作用指胶粒表面对异 号离子、异号胶粒或链状分子带异号电荷的部位有强烈的吸 附作用，由于这种吸附作用中和了他的部分电荷，减少了静 电斥力，因而容易与其他颗粒接近而相互吸附，此时静电引 力常是这些作用的主要方面。因而当胶粒吸附了过多的反离 子时，使原来带的负电荷转变成带正电荷，胶粒会发生再稳 现象，这是与压缩扩散层不同的地方。吸附电中和作用要求 聚合物药

3、剂提供与待处理污水中带点颗粒电性相反的电荷， 因而分子链上的电荷密度、均匀度等直接影响絮凝的效果。3、吸附架桥机理。主要是指链状高分子聚合物在静电 引力、范德华力和氢键力作用下，通过活性部位与胶粒或细 微悬浮物等发生吸附桥连的过程。高分子絮凝剂具有线性结构，他们具有能与胶粒表面某 些部位起作用的化学基团，当高聚物与胶粒接触时，基团能 与胶粒表面产生特殊的反应而相互吸附，而高聚物分子的其 余部分则伸展在溶液中可以与另一个表面有空位的胶粒吸 附，这样聚合物就起到了架桥连接作用。加入胶粒少，聚合 物伸展部分粘不到第二个胶粒，则这个胶粒迟早要被原先的 胶粒吸附在其他部位上，这个聚合物就起不了架桥作用了

4、， 而胶粒又处于稳定状态，高分子絮凝剂投加量过大时，会使 胶粒表面饱和产生再稳现象，已经架桥絮凝的胶粒，如收到 剧烈的长时间的搅拌，架桥聚合物可能从另一胶粒表面脱 开，又卷回原来胶粒所在表面，造成再稳状态。对于带负电的溶胶溶液，阳离子型高分子絮凝剂可以同 时起到降低溶胶电位和吸附架桥作用，故有良好的絮凝作 用。4、沉淀网捕机理。当金属盐（如硫酸铝和氯化铁）或 金属氧化物和氢氧化物做絮凝剂时，当投加量打得足以迅速 沉淀金属氢氧化物或金属碳酸盐时，水中的胶粒可被这些沉 淀物形成时所网捕。此外水中胶粒本身作为这些金属氢氧化 物形成的核心，所以凝聚效果最佳投放量与被去除物质的浓 度成反比。聚丙烯酰胺系

5、列有机高分子絮凝剂的絮凝机理（1）架桥絮凝作用。絮凝剂投加到水中后，在弱酸性 条件下，形成季铵阳离子，吸附带负电荷的胶体颗粒，由于 分子链比较长，在水中呈弯曲扭转的状态存在，絮凝剂像桥 梁一样，搭在两个或多个胶体或微粒上，并用自身的-CONH2 及季铵离子等活性集团与胶体或微粒表面起作用，从而将胶 体或微粒连接形成絮凝团，形成胶体-高分子-胶体的絮凝 剂，使胶体粒子克服势能垒而聚结在一起沉降下来。（2）压缩双电层。在酸性条件下，絮凝剂与水中的氢 离子结合形成阳离子季铵盐，与带负电荷的油颗粒发生中 和，使带负电含油胶粒表面的扩散双电层被压缩，静电斥力 减少，彼此间排斥势能相应降低，相互碰撞时就容易聚结在 一起而沉降。（3）吸附基团的键合作用。首先，在弱酸性条件下形 成季铵阳离子，通过静电作用迅速吸附带负电的胶体颗粒在 搅拌条件下，絮凝剂在水中展开后，与水中的胶体或微粒充 分接触，分子链上有很多活性集团，能与胶体或颗粒形成氢 键而结合，所以能吸附两种以上的胶体或微粒，在借助自身 的长链特征把胶体和微粒连接在一起，因此