關(guān)于污水處理中絮凝、混凝的作用機理

一、引言

在污水處理過(guò)程中，絮凝和混凝是兩種重要的物理-化學(xué)處理技術(shù)，被廣泛應用于各種水處理場(chǎng)合。它們通過(guò)改變水中懸浮顆粒和膠體的物理化學(xué)性質(zhì)，使其聚集成較大的絮體，從而便于后續的沉淀、過(guò)濾或吸附等操作，實(shí)現水質(zhì)凈化。本文將詳細探討絮凝和混凝在污水處理中的作用機理，以期為相關(guān)領(lǐng)域的研究和實(shí)踐提供參考。

二、絮凝的作用機理

（一）概念定義

絮凝是指通過(guò)添加絮凝劑，使水中懸浮顆粒和膠體在物理或化學(xué)作用下相互聚集，形成較大絮體的過(guò)程。這些絮體具有較大的沉降速度，可以迅速從水中分離出來(lái)。

（二）作用方式

吸附架橋作用：當向水中投加絮凝劑后，絮凝劑分子會(huì )首先通過(guò)電中和作用吸附到帶異號電荷的膠體顆粒上。隨后，這些吸附了絮凝劑分子的膠體顆粒會(huì )通過(guò)高分子鏈的架橋作用相互連接，形成更大的絮體。這種作用方式被稱(chēng)為吸附架橋作用。

網(wǎng)捕作用：在某些情況下，當向水中投加大量高分子絮凝劑時(shí)，這些高分子鏈會(huì )在水中形成三維網(wǎng)狀結構。當水中的膠體顆?；驊腋∥镞M(jìn)入這些網(wǎng)狀結構時(shí)，它們會(huì )被網(wǎng)捕并聚集在一起形成絮體。這種作用方式被稱(chēng)為網(wǎng)捕作用。

（三）影響因素

絮凝劑種類(lèi)和性質(zhì)：不同種類(lèi)的絮凝劑具有不同的分子結構和電荷性質(zhì)，因此其絮凝效果也會(huì )有所不同。一般來(lái)說(shuō)，高分子絮凝劑的絮凝效果優(yōu)于低分子絮凝劑。

絮凝劑投加量：絮凝劑的投加量對絮凝效果具有顯著(zhù)影響。投加量過(guò)少會(huì )導致絮凝效果不佳，而投加量過(guò)多則可能使絮體過(guò)大，影響后續處理效果。

水質(zhì)特性：水中的pH值、懸浮物濃度、膠體顆粒性質(zhì)等因素都會(huì )對絮凝效果產(chǎn)生影響。因此，在選擇絮凝劑和確定ZUI佳投加量時(shí)，需要充分考慮水質(zhì)特性。

攪拌條件和時(shí)間：攪拌可以促進(jìn)絮凝劑與水中膠體顆粒的充分接觸和反應，從而提高絮凝效果。然而，過(guò)強的攪拌強度或過(guò)長(cháng)的攪拌時(shí)間可能會(huì )破壞已形成的絮體結構，導致絮凝效果下降。

三、混凝的作用機理

（一）概念定義

混凝是指通過(guò)添加混凝劑，使水中膠體顆粒脫穩并相互聚集形成較大顆粒的過(guò)程。這些較大顆粒在重力作用下可以迅速沉降下來(lái)，從而實(shí)現水質(zhì)凈化。

（二）作用方式

壓縮雙電層作用：當向水中投加混凝劑時(shí)，混凝劑中的正離子會(huì )進(jìn)入膠體顆粒的雙電層中，中和膠體顆粒表面的負電荷。隨著(zhù)正離子的不斷進(jìn)入，膠體顆粒的雙電層被壓縮，ζ電位逐漸降低。當ζ電位降低到一定程度時(shí)，膠體顆粒會(huì )失去穩定性并相互聚集形成較大顆粒。這種作用方式被稱(chēng)為壓縮雙電層作用。

電中和作用：除了壓縮雙電層作用外，混凝劑還可以通過(guò)電中和作用使膠體顆粒脫穩。當混凝劑投加量足夠大時(shí)，混凝劑中的正離子會(huì )完全中和膠體顆粒表面的負電荷，使膠體顆粒變?yōu)殡娭行?。此時(shí)，膠體顆粒之間的排斥力消失，它們會(huì )相互聚集并沉降下來(lái)。

吸附架橋作用：與絮凝相似，混凝過(guò)程中也存在吸附架橋作用。當混凝劑分子吸附到膠體顆粒上時(shí)，它們可以通過(guò)高分子鏈的架橋作用將多個(gè)膠體顆粒連接在一起形成更大的顆粒。這些大顆粒在重力作用下可以迅速沉降下來(lái)。

（三）影響因素

混凝劑種類(lèi)和性質(zhì)：不同種類(lèi)的混凝劑具有不同的離子性質(zhì)和分子量大小，因此其混凝效果也會(huì )有所不同。一般來(lái)說(shuō)，高價(jià)金屬離子鹽類(lèi)混凝劑的混凝效果優(yōu)于低價(jià)金屬離子鹽類(lèi)混凝劑。

混凝劑投加量：與絮凝劑類(lèi)似，混凝劑的投加量對混凝效果具有顯著(zhù)影響。投加量過(guò)少會(huì )導致混凝效果不佳，而投加量過(guò)多則可能使形成的顆粒過(guò)大或產(chǎn)生膠體保護現象。

水質(zhì)特性：水中的pH值、懸浮物濃度、膠體顆粒性質(zhì)等因素都會(huì )對混凝效果產(chǎn)生影響。因此，在選擇混凝劑和確定ZUI佳投加量時(shí)，需要充分考慮水質(zhì)特性。

攪拌條件和時(shí)間：適當的攪拌可以促進(jìn)混凝劑與水中膠體顆粒的充分接觸和反應，從而提高混凝效果。然而，過(guò)強的攪拌強度或過(guò)長(cháng)的攪拌時(shí)間可能會(huì )破壞已形成的顆粒結構，導致混凝效果下降。

四、結論與展望

本文詳細探討了絮凝和混凝在污水處理中的作用機理。通過(guò)了解這兩種技術(shù)的原理和應用條件，我們可以更好地優(yōu)化污水處理過(guò)程中的加藥方案和操作條件，實(shí)現更高效的水質(zhì)凈化。未來(lái)隨著(zhù)科技的不斷進(jìn)步和XIN型絮凝劑、混凝劑的開(kāi)發(fā)應用，我們相信污水處理技術(shù)將不斷完善和發(fā)展，為環(huán)境保護和人類(lèi)健康做出更大的貢獻。