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一：絮凝原理

混凝階段處理的對象，主要是水中懸浮生物和膠體雜質(zhì)。混凝過程的完善程度對后續(xù)處理，如沉淀、過濾、加氯影響很大，所以，它是水處理工藝中十分重要的一個環(huán)節(jié)。大多數(shù)水廠常使用聚合氯化鋁、聚合硫酸鐵這兩種絮凝劑。

我們知道，天然水中存在著大量的懸浮生物和膠體雜質(zhì)，懸浮物的形態(tài)是不同的，有些大顆粒懸浮物可愛自身重力作用下沉降；而另一種是膠體顆粒，是使水產(chǎn)生渾濁的一個重要原因，膠體顆�？孔匀怀两凳遣荒艹サ�，因為，水中的膠體顆粒主要是帶負電的粘土顆粒，膠粒間存在著靜電斥力，膠粒的布朗運動、膠粒表面的水化作用，使膠粒具有分散穩(wěn)定性，三者中以靜電斥力有影響，若向水中投加混凝劑能提供大量的正離子，能加速膠體的凝結(jié)和沉降。壓縮膠團的擴散層使電位轉(zhuǎn)變?yōu)椴环�(wěn)定的因素，也有利于膠粒的吸附凝聚。水化膜中的水分子與膠粒有固定聯(lián)系，具有彈性較高的粘度，把這些水分子排擠出去需要克服特殊的阻力，這種阻力阻礙膠粒直接接觸，有些水化膜的存在決定于雙電層狀態(tài)。若投加混凝劑降低ξ電位有可能使水化作用減弱，混凝劑水解后形成的高分子物質(zhì)（直接加入水中的高分子物資入水中的高分子物質(zhì)一般具有鏈狀結(jié)構(gòu)）膠粒與膠粒之間起著吸附架橋作用，即使ξ電位沒有降低或降低不多，膠粒不能相互接觸，通過高分子鏈狀物吸附膠粒，也能形成絮凝體。

二：混凝劑的混凝澄清機理

水處理中投加化學(xué)藥劑（混凝劑）使得膠體分散體系脫穩(wěn)和凝聚的過程稱為化學(xué)混凝。在混凝過程中，含有微小懸浮微粒和膠體雜質(zhì)被聚集成較大的固體顆粒，使顆粒性的雜質(zhì)與水分離的過程，稱為混凝澄清處理。

向水中投加混凝劑后，經(jīng)過混合、凝聚、絮凝等綜合作用，可使膠體顆粒和其它微小顆粒聚合成較大的絮狀物。凝聚和絮凝的全過程稱為混凝。

（1）膠體的脫穩(wěn)凝聚

向水中投加電解質(zhì)，可起到壓縮雙電層使膠體脫穩(wěn)的作用。其主要機理是向水中加入鋁鹽或鐵鹽混凝劑后，水中膠體顆粒的雙電層被壓縮或電性中和而失去穩(wěn)定性。將混凝劑與原水快速均勻混合并產(chǎn)生一系列化學(xué)反應(yīng)而脫穩(wěn)，這一過程所需時間很短，一般在1min左右。一些陽離子型的高分子聚合物也能對水中膠體起到脫穩(wěn)凝聚作用，這類高分子聚合物在水中呈長鏈結(jié)構(gòu)，帶有正電荷，它們對水中膠體的脫穩(wěn)凝聚是由于范德華力吸附和靜電引力共同作用的。

（2）絮凝和絮凝物（礬花）的形成

水中膠體經(jīng)脫穩(wěn)凝聚形成的初始絮凝物的粒徑一般在1m以上，這時布朗運動已不能推動它們碰撞而形成更大的顆粒。為了使初始絮凝物互相碰撞而粘合成大顆粒的絮凝體，需要另外向水中輸入能量，產(chǎn)生速度梯度。有時需向水中加入有機高分子絮凝劑，利用絮凝劑長鏈分子的吸附架橋作用提高碰撞產(chǎn)生粘合的幾率。絮凝效率通常隨絮凝物濃度和絮凝時間的增加而提高。