水處理--混凝

發布日期：2018-02-08 作者：蘇州榮軒環保有限公司

水處理--混凝

為什么水中膠體顆粒不易自然沉降？
水中膠體顆粒是10^-4~10^-6mm大小的微粒，在水中很穩定，不易沉降。它的自然沉降速度每秒只有0.154*10^-6mm，沉降1m需200年。這是因為膠體顆粒一般是由難溶物質從水溶液中析出時形成的，許多離子或分子聚集起來到達一定量時，所形成微粒物質的表面產生了吸附能力，從而能吸附水中的許多離子，或者是由于顆粒表面電離而產生許多離子，微粒表面就具有帶電性能。于是：
（1）同類膠體帶有同性電荷，因此產生同性相斥，從而阻止膠體微粒之間的接觸和黏合，使得一直保持微粒狀態而懸浮于水中；
（2）膠粒表面還有一層水分子緊緊地包圍著，這層水化層也阻礙和隔絕了膠體微粒間的接觸，使得膠體微粒在熱運動時，保持微粒狀態的穩定，而不能被彼此黏合，懸浮于水中。
由于上述兩個原因，使得水中膠體顆粒不易自然沉降。

水中膠體顆粒的結構有什么特點？
水中膠體顆粒由三個部分組成，即膠核、吸附層、擴散層。水中膠體物質比較多的是H₂SiO₃。硅酸膠體在水中會水解生成Si(OH)₄，并在一定的條件下發生聚合反應：
mSi(OH)₄→m(SiO₂)+2mH₂O
生成的若干SiO₂結合成膠核，其表面的分子未完全脫水而以H₂SiO₃形態存在，并分級電離為：
H₂SiO₃= HSiO₃^-+H⁺= SiO₃^2-+2H⁺
在放出H⁺后形成膠團，其結構式為：
｛m[SiO₂]·n SiO₃^2-·2(x-n)H⁺｝^2x-·2xH⁺
硅酸是弱電解質，所以只有一部分產生電離，因此可認為膠核表面上同時存在有H₂SiO₃^-、HSiO₃^-、SiO₃^2-等不同形態的分子和離子。H₂SiO₃膠體顆粒的結構，膠核帶負電，吸附層帶正電，擴散層負電大于正電，因而整個膠體顆粒呈負電性。膠體物質難以處理是由于它帶有同性電荷不易沉降，而處于穩定狀態。如用ξ來表示吸附層和擴散層間的電位差，ξ電位越大，帶電量也越大，膠粒也就越穩定越不易沉降。如果ξ電位越小或接近于零，膠粒就很少帶電，或不帶電，因此就不穩定，使膠粒之間易于相互接觸黏合而沉降。因此，在工業水處理中，經常采用降低ξ電位的方法，使膠體微粒分離或除去。

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