《除盐水预处理专业技术》由会员分享，可在线阅读，更多相关《除盐水预处理专业技术（10页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1、什么是混凝剂？作用是什么？在水的预处理中，能够使水中的胶体微粒相互粘结和聚结的这类物质，称为混凝剂。混凝剂之所以能够使水中胶体脱稳而促使胶体微粒相互凝结和聚结沉淀，是因为混凝剂在混凝过程中有如下作用：（1）吸附作用：由于混凝剂特别是高分子物质，在水中起着吸附架桥作用，而使水中微粒相互粘成较大颗粒，然后用沉淀的方法去除胶体物质。（2）中和作用：由于混凝剂在水中产生大量的高电荷的正离子，而天然水中的胶体物质大都带负电，使它们异电相吸，相互中和， 从而消除了胶体微粒之间的静电斥力，且能长为大颗粒，借自重沉降而去除。（3）面接触作用：絮凝过程是以微粒作核心在其表面上进行的，而使微粒表面相接触，并粘
2、结成大颗粒，通过沉淀而去除。（4）过滤作用：凝絮在水中沉降的过程，犹如一个过滤网下降，从而包裹着其他微粒一起沉降。2、pH对铝盐混凝剂有哪些影响？（1）pH对Al（OH）3胶粒电荷性质的影响。铝盐在水解过程中所生成的Al（OH）3胶体物质是属于典型的两性化合物，当其离解时它即能生成带正电的阳离子，又能生成带负电的阴离子，而混凝过程去除胶体物质需要大量带正电荷（而不是负电荷）的混凝剂微粒，这个关键取决于PH值。当PH8.5时,Al（OH）3离解成为带负电的铝酸盐,反应式为 Al（OH）3= AlO2¯+H2O+H当H7.5时, Al（OH）3溶解度逐步增加，而不断生成溶解于水的偏铝酸盐
3、。当pH到达9时，溶解度迅速增大而成为铝酸盐。但当PH5.5时，Al（OH）3溶解度也会迅速增大而生成Al3+，反应式为 Al（OH）3+3 H= Al3+3 H2O¯只有pH在8左右，才生成难溶的Al（OH）3胶体物质。3、pH对铁盐混凝剂有哪些影响？由于铁盐混凝剂的水解性能优于铝盐，而且水解产物的溶解度极小。因此，pH对铁盐混凝剂的影响就比较小。只有PH3时,铁盐混凝剂的水解才受到抑制,或者是碱性很强的情况下，才有可能重新溶解，这种情况在天然水中是正常有的。但必须注意：在实际生产中，正常使用的是亚铁盐，例如（FeSO4），当PH8.5才能将Fe2+迅速氧化成Fe3+，但天然水中的
4、PH一般都小于8.5。为此，要向水中投加一定量的碱剂（能常加石灰）以提高pH值。（或是通氧化剂氯气把Fe2+氧化成Fe3+，）。这样它们就发生下列反应： 4Fe2+ O2+ 2H2OP H 8.5 4Fe3+4OH¯Fe3+ 3H2O水解Fe（OH）3+3 H+由上述分析可知：水的pH值对于亚铁混凝剂的使用有很大影响。4、哪些因素影响混凝效果？（1）水温：水温对混凝效果有明显的影响。低温时混凝效果差，絮凝很缓慢，那是由于无机盐类混凝剂在水解时是吸热反应，水温低时，水解十分困难。特别是硫酸铝，当水温低于5ºC时，水解速度极为缓慢，且低温的水粘度大，水中杂质的热运动减慢，彼此接
5、触碰撞的机会减少，不利于相互凝聚。水的粘度大，水流的剪力增大，絮凝体的成长受到阻碍，所以，低温时混凝的效果差。（2）水的PH值和碱度的影响：从硫酸铝的水解反应可以看出，水解过程中不断产生H必将导致水的PH值下降，要使PH值维持在适宜的范围以内，应有碱性物质与之中和。天然水中均含有一定碱度（通常是HCO3碱度），它对PH有缓冲作用。H+HCO3H2CO3H2OCO2当原水碱度相当时，PH值略有下降，不致辞影响混凝效果。当原水碱度不足或混凝剂投加量甚高时，水的PH值将大幅度下降，以致下降到远离中性点以下。为了维持水的最佳PH值，此时需投加石灰或重碳酸钠等碱性物质进行调整，其反应如下： Al2（SO
6、4）3+ 3H2O +3CaO=2Al（OH）3+3Ca SO4 Al2（SO4）3+6NaHCO3=2 Al（HO）3+3Na2SO4+6 CO2（3）水中杂质的成分、性质和浓度的影响： 水中的杂质象粘土之类，如粒径细小而均一，则混凝效果差；颗粒的浓度（即水的浊度）过低也不利于混凝；水中如存在大量的有机物质会吸附于胶粒表面，使失去了原有胶体微粒的特性而具备了有机物的高度稳定性，混凝效果就差；水中溶解盐类的浓度，如果引起阴离子的增加，与胶体微粒带的电荷相同，也影响混凝效果。此外，还与混凝剂用量，混凝剂投加时与水混合速度及其混合均匀性等有关。5、聚合铝作混凝剂有何优点？ 用聚合铝作混凝剂有以下优
7、点：（1）加药量少，可节省药耗，降低制水成本。（2）混凝效果好，PAC（碱式氯化铝）形成凝絮速度快，密度较大，易沉降分离。（3）适用范围广，对于高浊度水、有色泽的水都有较好的混凝效果。而且水温低时，混凝效果不明显下降。（4）由于PAC在溶入水时免去了水解过程或水解过程较弱，因而呈现出的酸性也比其它混凝剂的要弱，所以对设备的腐蚀性较小。6、助凝剂在混凝过程中起到何种作用？助凝剂是为了提高混凝效果而投加的辅助药剂。它可以明显地改善混凝效果，并能减少混凝剂的投加量，缩短混凝时间。助凝剂的投加量以及与混凝剂的配比关系需通过试验来确定。7、石灰水在水的预处理中起什么作用？在水的预处理中，加入石灰水Ca（
8、OH）2主要是起到软化和助凝两个作用，具体来说：（1）除去暂时硬度，软化水质；Ca（HCO3）2+ Ca（OH）2= 2CaCO3+ 2H2OMg（HCO）3）2+ 2Ca（OH）2= 2CaCO3+ Mg（OH）2 + 2H2O（2）去除水中CO2，减少腐蚀，提高水的pH值； CO2+ Ca（OH）2=CaCO3+ H2O（3）中和过量的混凝剂，并由于提高pH值而增加混凝剂的混凝效果，起到助凝剂的作用；4FeSO4+ 4Ca（OH）2+ O2+ 2H2O = 4CaSO4+ 4Fe（OH）3（4）去除水中胶体硅，提高脱盐水水质； H2SiO3+ Ca（OH）2= CaSiO3+ H2O（5）
9、除去镁盐，同时起软化作用；MgCl2+ Ca（OH）2=Mg（OH）2+ CaCl2MgSO4+ Ca（OH）2=Mg（OH）2+ CaSO48、石灰软化法的原理是什么？ 石灰软化法的原理是将石灰乳Ca（OH）2加入水中，与水中的硬度成分碳酸化合物起反应，生成难溶的CaCO3，或是其他难溶的碱性物质如Mg（OH）2，使其沉淀析出，以达到软化的目的。软化反应过程如下所示：Ca（OH）2+ CO2 CaCO3 + H2OCa（OH）2+ Ca（HCO3）2 2CaCO3+ 2H2OCa（OH）2+ Mg（HCO3）2 CaCO3 + MgCO3+ 2H2OCa（OH）2+ MgCO3 CaCO3
10、+ Mg（OH）2 熟石灰加入水中，首先与CO2起化学反应，然后与Ca（HCO3）2以及Mg（HCO3）2起反应。但是Ca（OH）2与Ca（HCO3）2和Ca（OH）2与Mg（HCO3）2的反应产物不同，由于MgCO3的溶解度比CaCO3大得多，故要使Mg2+反应生成难溶的Mg（OH）2才会沉淀出来，所以石灰的消耗量也大，需增加一倍。 当水中的碱度大于硬度时，此时水中含有钠盐碱度，例如NaHCO3，因此，通常采用石灰石膏软化法，在进行软化的同时，还可以降低水的钠盐碱度，反应如下：2NaHCO3+ CaSO4+ Ca（OH）2= 2CaCO3 + Na2SO4+ 2H2O 虽然石灰软化法除去硬度
11、还不够，操作条件也不大好，但由于石灰价格低廉，来源宽广，在此，常常被用于原水碳酸盐硬度较高、非碳酸盐硬度较低，且又不要求深度软化的场所。9、为什么石灰软化不能去除非碳酸盐硬度？ 水中的非碳酸盐硬度，例如CaCl2、CaSO4、MgCl2和MgSO4等是不能用石灰处理予以去除的。因为熟石灰与Ca2+的非碳酸盐硬度根本不起作用。对于Mg2+的非碳酸盐硬度虽然起反应，但生成氢氧化镁的同时又产生了等摩尔的非碳酸盐的钙硬度，例如：MgSO4+ Ca（OH）2=Mg（OH）2 + CaSO4MgCl2+ Ca（OH）2=Mg（OH）2+ CaCl2由此可见，石灰处理是无法消除非碳酸盐硬度的。对于硬度大于碱
12、度的水，可以采用石灰苏打软化法，即用石灰降低水的碳酸盐硬度，而利用苏打（Na2CO3）来降低水的非碳酸盐硬度，从而达到软化处理的目的，其反应如下：CaSO4+ Na2CO3= CaCO3 + Na2SO4CaCl2+Na2CO3= CaCO3 + 2NaClMgSO4+Na2CO3= MgCO3+ Na2SO4MgCl2+ Na2CO3= MgCO3+ 2NaClMgCO3+ Ca（OH）2= Mg（OH）2+ CaCO3此种软化处理的方法，可使水的硬度降低到0.150.20mmol/L（即0.30.4H+mmol/L）。10、为什么说石灰软化法处理的水是不稳定的？因为经石灰软化的水是将Ca（
13、HCO3）2变成CaCO3和H2O，但当水中有CO2存在时，根据碳酸平衡方程式：Ca（HCO3）2 CaCO3+ H2O + CO2化学反应从右向左进行时，CaCO3溶解，此时，又变成暂时硬度。当反应向生成CaCO3的方向进行，这时由于CO2生成，使水具有腐蚀性，又因CaCO3的存在产生结垢。因此，要控制反应平衡和使水质稳定有一定的难度，所以这时水质是不稳定的。目前对石灰软化水的水质是否稳定采用不稳定度n来评价，见下表：不稳定度n，H+mmol/L评 价0.05优0.10良0.15可0.15劣不稳定度(n)应为氢氧根规范运行时的OH或碳酸氢根规范运行时的HCO3的波动值。有的采用两倍酚酞碱度P减去甲基橙碱度M来评价：2P-M，H+mol/L评价= 0稳 定0结 垢0腐 蚀除此之外，还有用悬浮物含量来评价：悬浮物含量，mg/L评价5优10良20可20劣11、为什么石灰软化常和混凝处理同时进行？石灰软化常和混凝处理同时进行，是取混凝处理之长，来补石灰处理之短的巧妙方法。因为，石灰处理可以将水中的Ca2+、Mg2+分别转变为CaCO3和Mg（OH）2难溶于水的物质。然而这种沉淀物常常不能形成大颗粒，有的呈胶体状态悬浮于水中。这正像其他
