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混凝法原理

混凝法是一種水和廢水處理工藝中的單元操作,主要目的是通過投加化學藥劑(即混凝劑)使水中膠體粒子和微小懸浮物聚集形成較大的顆粒,從而便於通過沉澱或過濾等方法去除。混凝過程包括凝聚和絮凝兩個主要步驟,凝聚是指膠體脫穩並生成微小聚集體的過程,而絮凝則是指脫穩的膠體或微小懸浮物聚結成大的絮凝體的過程。

混凝的機理主要包括以下幾個方面:

雙電層壓縮機理。向溶液中加入電解質(混凝劑)會增加溶液中的離子濃度,導致膠粒的雙電層厚度減小,從而降低ζ電位,減少膠粒之間的靜電排斥力,使膠粒更容易凝聚。

吸附電中和作用。膠粒表面對帶異號電荷的物質有強烈的吸附作用,這種吸附作用可以中和膠粒的部分電荷,減少靜電斥力,從而促進膠粒與其他顆粒的聚集。

吸附架橋作用。高分子物質的一端可以吸附一個膠粒,另一端吸附另一個膠粒,通過這種方式將不同的膠粒橋梁起來,形成更大的絮凝體。

沉澱物網捕機理。當使用金屬鹽或金屬氧化物和氫氧化物作為混凝劑時,投加量大到足以迅速形成金屬氧化物或金屬碳酸鹽沉澱物,這些沉澱物可以網捕水中的膠粒,形成更大的絮凝物。

這些機理共同作用,實現了混凝過程中的膠體和微小懸浮物的有效去除。