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污水處理領(lǐng)域中聚合氯化鋁在水中的凝聚工藝

  無(wú)論是給水凈化處理、工業(yè)廢水處理、城市生活污水處理和工業(yè)用水中的軟化水、脫鹽水、純水、高純水的預(yù)處理,都離不開(kāi)物化處理。凡進(jìn)行物化處理的，通常需向水中投加使水中雜質(zhì)進(jìn)行凝聚的混凝藥劑，通稱(chēng)為“投藥”。典型的凝聚處理為：凝聚沉淀、凝聚澄淸、凝聚氣浮、凝聚過(guò)濾等，它們都屬于物化處理的范疇。

投藥系統(tǒng)、投藥設(shè)備和方法、投藥量的計(jì)算和計(jì)量以及混和、反應(yīng)等成為物化處理中必不可缺少的組成部分。但在前人的書(shū)中，對(duì)混凝劑、助凝劑的種類(lèi)、性質(zhì)，混凝的原理、機(jī)理的研究探討，混凝劑的水解和混凝動(dòng)力學(xué)等論述較多，而對(duì)加藥方法、設(shè)備、加藥量計(jì)算等提及很少，有的根本沒(méi)有談及，因此對(duì)各種加藥系統(tǒng)、加藥設(shè)備、加藥方法了解不多，重視不夠，投藥量不準(zhǔn)，造成凝聚處理效果不佳，操作管理不嚴(yán)，設(shè)備腐蝕、損壞后得不到及時(shí)維修，藥劑浪費(fèi)較嚴(yán)重。為解決上述之不足，達(dá)到物化處理（凝聚處理）理想之目的。

混凝劑聚合氯化鋁--降低或消除水中分散微粒的沉淀穩(wěn)定性和聚合穩(wěn)定性，使分散微粒凝聚、絮凝成聚集體而除去的物質(zhì)稱(chēng)為混凝劑,俗稱(chēng)藥劑。其中包括凝聚劑、絮凝劑、助凝劑等。 混凝劑分為無(wú)機(jī)和有機(jī)兩大類(lèi)，其中又分低分子和高分子混凝劑，無(wú)機(jī)類(lèi)低分子混凝劑中在我國(guó)較常用的是三價(jià)的鋁鹽--聚合氯化鋁和鐵鹽--聚合硫酸鐵，活化硅酸作為助凝劑應(yīng)用也較早，無(wú)機(jī)高分子聚合氯化鋁和堿式氯化鋁近幾年來(lái)發(fā)展較快，采用較多。有機(jī)混凝劑應(yīng)用不多，僅聚丙烯酰胺有一定應(yīng)用。

混凝——向水中投加混凝劑聚合氯化鋁后，混和、凝聚、絮凝等這幾個(gè)作用先后綜合進(jìn)行，整個(gè)過(guò)程總起來(lái)稱(chēng)為混凝，包括顆粒脫穩(wěn)和顆粒傳輸兩個(gè)方面。水中微粒之間尚未直接接觸， 微粒之間相距一定距離時(shí)達(dá)到平衡而形成聚集體，這種聚集 過(guò)程稱(chēng)為凝聚。凝聚的聚集結(jié)構(gòu)中，微粒之間存在薄層水膜,間距約10A左右。

從物理理論來(lái)說(shuō)把聚合氯化鋁凝聚分成兩類(lèi)：

一是濃縮凝聚，此時(shí)顆粒雙電層被壓縮而失去穩(wěn)定性；

二是中和凝聚，在壓縮雙電層的同時(shí)，電位減小。如果微粒水化膜的粘滯力較弱，而微砬間的范德華引力足夠大，則可把微粒間夾層水膜排擠出去，各微粒進(jìn)行直接接觸，形成化學(xué)鍵結(jié)合，成為結(jié)晶整體，這種聚集過(guò)程朽為絮凝。從膠體化學(xué)釆說(shuō)，絮凝的含義是顆粒的聚集，其中包括顆粒的直接接觸，顆拉間由吸附的絮凝劑分子相互發(fā)生作用,絮凝過(guò)程與凝聚過(guò)程的根本區(qū)別也正在這里。