混凝作用机理

混凝处理通常置于固液分离设施前，与分离设施组合使用、有效去除原水中粒径为1nm-100μm的悬浮物和胶体物质，降低出水浊度和COD_Cr，可用在污水处理流程的预处理、深度处理，也可用于剩余污泥处理。了解混凝作用的基本原理，能够提高污水处理厂运行管理水平，提高处理效率，降低运行成本。下面请加入 资源环境集团水处理小课堂，一起来学习混凝的主要作用机理吧。

混凝处理还可有效去除水中的微生物、病原菌，并可去除污水中的乳化油、色度、重金属离子及其他—些污染物，利用混凝沉淀处理污水中含有的磷，去除率可高达90~95%，是最便宜而又高效的除磷方法。

混凝通常通过添加化学药剂而改变胶体颗粒的表面特性，使分散的胶体颗粒聚集形成大颗粒物而沉淀（或上浮），这个过程是和混凝剂的水解同步进行的。混凝的分离过程是一个复杂的物理和化学过程，除了混凝剂的种类、性质、结构和投加量对混凝作用有很大的影响外，温度、pH、搅拌强度和时间、水中杂质的成分和共存盐类等也直接影响混凝的效果。

O'Melia总结了前人提出的各种混凝作用机理，认为混凝过程混凝剂水解产物与胶粒之间的作用主要有4种机理：①压缩双电层。压缩双电层理论是基于颗粒相互作用的DLVO理论提出的，把范德华吸引力和扩散双电层排斥力考虑为仅有的作用因素，它适用于没有化学专属吸附作用的电解质溶液中，而且假设颗粒是粒度均等、球体形状的理想状态。压缩双电层理论主要强调凝聚物理作用，忽略了水溶液中反离子水解形态的专属化学吸附作用，认为溶液中加入电解质后离子浓度增大，扩散层受到压缩，zeta电位降低，胶体颗粒间的相互排斥力减小进而脱稳；②吸附电中和作用。吸附电中和作用是指带有正电荷的高分子物质或高聚合离子吸附带负电荷的胶体粒子后产生的电性中和作用，它会导致胶粒Zeta电位降低，从而使胶体发生脱稳和凝聚；③吸附架桥作用。这是由Ruehrwein和Ward在1952年首先提出桥连学说，后来由Micheals和LaMer等人发展完善起来的。有机高分子混凝剂或Al ³⁺、Fe³⁺混凝剂的水解产物，会形成具有线型结构的高分子聚合物，在各种物理化学作用（范德华引力、静电引力、氢键、配位键等）下，这类高分子物质可强烈吸附胶体粒子。因聚合物线性尺寸大，它的一端吸附某一胶粒后，另一端又吸附另外的胶粒，这就在两个胶粒间产生吸附架桥作用，使颗粒逐渐变大，形成粗大混凝体；④卷扫作用。卷扫作用是高价金属盐混凝剂的一种作用机理，当高价金属盐混凝剂的投加量大到足以迅速产生金属氢氧化物沉淀时，水溶液中胶粒和细微悬浮物可被这些沉淀物在形成时作为晶核或吸附物质而网捕。而实际中的混凝过程，往往是几种混凝机理综合作用的结果。

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