混凝过程的机理包含了以下几个方面的作用:
(1)压缩双电层作用胶体可以具有双电层结构,使胶体在水中保持稳定性。如向水中加入大量电解质,则其正离子就会挤入扩散层而使之变薄,进而挤入吸附层,使胶核表面的负电性降低。这种作用称压缩双
电层。简而言之.压缩双电层就是加入电解质压缩胶体扩散层而导致胶粒脱稳聚集。
(2)吸附一电中和作用若混凝剂投加量适中.带有正电荷的高分子物质或高聚合离子吸附了带负电荷的胶体离子以后.就产生电性中和作用,从而导致胶粒杏电位的降低,并达到临界电位.再通过吸附作用,使胶体达到脱稳凝聚的目的。
对于混凝剂投量过多而使胶体重新稳定的现象,也可以用电中和作用机理解释:若混凝剂投加量过多,会使水中原来带负电荷的胶体变化为正电荷的胶体,这是因为胶核表面吸附了过多正离子的结果,从而使胶体又重新稳定。
(3)吸附架桥作用吸附架桥作用机理主要是指高分子物质与胶粒的吸附与桥连。高分子絮凝剂具有线性结构,它们具有能与胶粒表面某些部位起作用的化学基团,当高聚合物与胶粒接触时,基团能与胶粒表面产生特殊的反应而相互吸附,而高聚物分子的其余部分则伸展在溶液中,可以与另一个表面有空位的胶粒吸附,这样聚合物就起了架桥连接的作用。假如胶粒少,上述聚合物伸展部分粘连不着第二个胶粒,则这个伸展部分迟早还会被原先的胶粒吸附在其他部位上,这个聚合物就不能起架桥作用了,而胶粒又处于稳定状态。高分子絮凝剂投加量过大时,会使胶粒表面饱和产生再稳现象。己经架桥絮凝的胶粒.如受到剧烈的长时间的搅拌,架桥聚合物可能从另一胶粒表面脱开.重又卷回原所在胶粒表面,造成再稳定状态。
(4)网捕卷扫作用当金属盐(如硫酸铝或氯化铁)或金属氧化物和氢氧化物(如石灰)作凝聚剂时,当投加量大得足以迅速沉淀金属氢氧化物【如Al(OH) 3、Fe (OH) 3、Mg (OH) 2〕或金属碳酸盐(如CaCO3)时,水中的胶体颗粒可被这种沉析物在形成时
所网捕卷扫,尽管此时胶体颗粒的结构没有大的改变。胶体颗粒可以成为沉析物形成的核心。欲去除的胶粒越多,沉析的速率越快,因而当水中胶体物质较多时.絮凝剂的投加量反而减少。例如当铝盐或铁盐混凝剂投量很大而形成大量氢氧化物沉淀时,可以网捕、卷扫水中胶粒以致产生沉淀分离,称卷扫或网捕作用。这种作用,基本上是一种机械作用,所需混凝剂量与原水杂质含量成反比,即原水胶体杂质含量少时,所需混凝剂多.反之亦然。
(1)压缩双电层作用胶体可以具有双电层结构,使胶体在水中保持稳定性。如向水中加入大量电解质,则其正离子就会挤入扩散层而使之变薄,进而挤入吸附层,使胶核表面的负电性降低。这种作用称压缩双
电层。简而言之.压缩双电层就是加入电解质压缩胶体扩散层而导致胶粒脱稳聚集。
(2)吸附一电中和作用若混凝剂投加量适中.带有正电荷的高分子物质或高聚合离子吸附了带负电荷的胶体离子以后.就产生电性中和作用,从而导致胶粒杏电位的降低,并达到临界电位.再通过吸附作用,使胶体达到脱稳凝聚的目的。
对于混凝剂投量过多而使胶体重新稳定的现象,也可以用电中和作用机理解释:若混凝剂投加量过多,会使水中原来带负电荷的胶体变化为正电荷的胶体,这是因为胶核表面吸附了过多正离子的结果,从而使胶体又重新稳定。
(3)吸附架桥作用吸附架桥作用机理主要是指高分子物质与胶粒的吸附与桥连。高分子絮凝剂具有线性结构,它们具有能与胶粒表面某些部位起作用的化学基团,当高聚合物与胶粒接触时,基团能与胶粒表面产生特殊的反应而相互吸附,而高聚物分子的其余部分则伸展在溶液中,可以与另一个表面有空位的胶粒吸附,这样聚合物就起了架桥连接的作用。假如胶粒少,上述聚合物伸展部分粘连不着第二个胶粒,则这个伸展部分迟早还会被原先的胶粒吸附在其他部位上,这个聚合物就不能起架桥作用了,而胶粒又处于稳定状态。高分子絮凝剂投加量过大时,会使胶粒表面饱和产生再稳现象。己经架桥絮凝的胶粒.如受到剧烈的长时间的搅拌,架桥聚合物可能从另一胶粒表面脱开.重又卷回原所在胶粒表面,造成再稳定状态。
(4)网捕卷扫作用当金属盐(如硫酸铝或氯化铁)或金属氧化物和氢氧化物(如石灰)作凝聚剂时,当投加量大得足以迅速沉淀金属氢氧化物【如Al(OH) 3、Fe (OH) 3、Mg (OH) 2〕或金属碳酸盐(如CaCO3)时,水中的胶体颗粒可被这种沉析物在形成时
所网捕卷扫,尽管此时胶体颗粒的结构没有大的改变。胶体颗粒可以成为沉析物形成的核心。欲去除的胶粒越多,沉析的速率越快,因而当水中胶体物质较多时.絮凝剂的投加量反而减少。例如当铝盐或铁盐混凝剂投量很大而形成大量氢氧化物沉淀时,可以网捕、卷扫水中胶粒以致产生沉淀分离,称卷扫或网捕作用。这种作用,基本上是一种机械作用,所需混凝剂量与原水杂质含量成反比,即原水胶体杂质含量少时,所需混凝剂多.反之亦然。