水处理药剂化学知识学习之絮凝作用的基本理论-北京中科新远环境工程有限公司
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水处理药剂化学知识学习之絮凝作用的基本理论
作者:中科新远    发布于:2012-12-16 13:59:11    文字:【】【】【
摘要:絮凝是水处理药剂工艺中常用的技术之一,其主要目的是破坏水中胶体的稳定性,使其沉降,是天然有机物去除的主要步骤
絮凝是水处理药剂工艺中常用的技术之一,其主要目的是破坏水中胶体的稳定性,使其沉降,是天然有机物去除的主要步骤。絮凝的理论也是围绕着胶体的解稳展开的,不同的化学絮凝剂以不同的方式进行胶体的解稳。有些物质具有凝聚剂的功能或助凝剂的功能;还有一些絮凝剂能通过一种以上的方式解稳胶体。在天然水中存在的无机盐离子或者在水处理中加入的絮凝剂可以通过数种方式影响微粒的稳定性。一是提供反离子而达到压缩双电层厚度并降低电位的作用;二是溶解产生的各种离子与微粒表面
发生专属化学作用而达到电荷中和作用;三是由水解金属盐类生成的沉淀物发挥卷扫网捕作用使微粒转入沉淀;四是有机絮凝剂对胶体的吸附架桥作用。
    ①压缩双电层厚度,降低电位  在分散系中加入盐类电解质,将使扩散层中的反离子浓度增大,同时一部分反离子会被挤入Stern层,双电层电位由此会较迅速地降落,从而引起;电位下降和扩散层厚度被压缩。带电粒子周围的电位由Gouy-Chapman提出,对于扩散层电位较低的情形,可以近似得到公式(1-1)o 一3. 29×l09(∑ciZ2 )1/2   式中,为德拜一尤格尔长度的倒数,m-l,ci和Zi分别为离子的摩尔浓度和电荷数。一1是一个特征长度,1由式(1-1)可以看到,它的大小影响着电位随距离下降的快慢,因而被称为扩散层厚度。由于它可有效地控制带电粒子间静电力的作用范围,所以是一个极其重要的量。随离子浓度和电荷数增加而增大。因此,在溶胶中加入无机盐可起到压缩扩散层厚度并同时降低;电位的作用。由于扩散层厚度的减小,静电排斥作用的范围随之减小,微粒在碰撞时可以更加接近。又因为范德华力作用为近距作用力,在短距离处它将变得很大,因而排斥势能显得相对较小,引起综合位能曲线上的势垒左移并降低高度。如此当势能降低到一定程度时,胶体将失去其稳定性而发生絮凝。
    实际上,胶体从稳定到絮凝的转变常发生在二个相当窄的电解质浓度范围内。对于一定的盐类可以确定出一个临界絮凝浓度Cf,称为聚沉值。所谓聚沉值是引起溶胶明显聚沉所需电解质的最小浓度。由DLVO理论可证明离子的聚沉值与其电荷的六次方成反比。
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