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1、第四节 混凝剂与助凝剂(一) 混凝剂的分类,第四节 混凝剂与助凝剂,(二) 无机混凝剂传统无机混凝剂和无机高分子混凝剂。 铝盐硫酸铝（Al2(SO4)318H2O）明矾（K2SO4Al2(SO4)324H2O）由于铝的比重小，在水温低的情况下，絮粒较轻而疏松，处理效果较差。pH有效范围较窄，在5.5-8之间。投加量大。,第四节 混凝剂与助凝剂,(二) 无机混凝剂以 铝盐 为例，介绍混凝的过程：在水中，Al3+以Al(OH)63+的形态存在，发生水解：Al(H2O)63+ =Al (OH)(H2O)52+ + H+Al(OH)(H2O)52+ = Al(OH )2(H2O)4+ + H+Al(O
2、H )2(H2O)4+ =Al(OH )3(H2O)3 + H+（1）pH4时，水中以Al(H2O)63+ 为主；（2） pH45时，以Al (OH)(H2O)52+ 、Al(OH )2(H2O)4+ 及少量的Al(OH )3(H2O)3；（3）pH78时，水中以Al(OH )3(H2O)3为主。（4）pH9时，水中产生Al(OH )3沉淀。,水解过程,第四节 混凝剂与助凝剂,单核络合物通OH-桥键缩聚成单核羟基络合物：Al(H2O)63+ +Al (OH)(H2O)52+ + Al2 (OH)(H2O)105+H2O两个单羟基络合物可缩合成双羟基双核络合物：OH2Al (OH)(H2O)52
3、+ = (H2O)4Al Al(H2O)44+ + 2H2OOH生成物Al2(OH)2(OH)84+还可进一步缩合成Al3(OH)4(H2O)105+ 缩合产物同时也会发生水解反应：Al3(OH)4(H2O)105+ Al3(OH)5(H2O)94+ + H+水解与缩聚两种反应交替进行，最终生成聚合度极大的中性氢氧化铝，浓度超过其溶解度时析出氢氧化铝沉淀。,铝离子在水中化学反应的全过程,第四节 混凝剂与助凝剂,Al3+在水中的存在状态和pH有关：在pH 较低时，高电荷低聚合度的络合物占多数； 在pH 较高时，低电荷高聚合度的络合物占多数。 其中： 对于高电荷低聚合度的水解聚合物，主要起到压缩双
4、电层和吸附架桥作用；对于低电荷高聚合度的水解聚合物，主要起到吸附架桥作用和沉淀网捕作用；对于高聚合度的水解沉淀物，以吸附、网捕、卷带作用为主。,第四节 混凝剂与助凝剂, 铁盐三氯化铁（FeCl36H2O）硫酸亚铁（FeSO47H2O）生成的絮粒在水中的沉淀速度较快；处理浊度高、水温较低的废水，效果比较显著；FeCl3容易吸水潮解，故不易保管；腐蚀性强，对混凝土也产生腐蚀作用；生成Fe(OH)2它的溶解度很大，残留水中的Fe2+会使处理后的水带色，,第四节 混凝剂与助凝剂,无机高分子混凝剂聚合氯化铝 (碱式氯化铝，简称PAC)化学通式为Al2(OH)nCl6-nm,式中n5，m10。制备：以铝灰
5、或含铝矿物作原料，采用酸溶法或碱溶法加工制成的。参考书：碱式氯化铝李润生A 对水质适应性较强，适用pH范围广，5-9之间；B 絮凝体形成快，比重大，沉降性好；C 投药量低。D 碱化度较高，对设备的腐蚀性小，处理后的水pH和碱度下降较小。,第四节 混凝剂与助凝剂,聚合硫酸铁(碱式硫酸铁)(简写PFS)化学通式为Fe2(OH)n(SO4)3- n/2m式中n10。 A 适用范围广：pH 4-11；低水温，混凝效果稳定； B 用量小，絮凝体沉降性能好；C COD去除率和脱色效果好；D 处理后水中铁残留量低，腐蚀性较小。,第四节 混凝剂与助凝剂,(三) 有机混凝剂天然高分子混凝剂人工合成高分子混凝剂，
6、水处理中常用阴离子型、阳离子型、非离子型3种高分子混凝剂。(1) 天然高分子混凝剂主要有动物胶、淀粉、甲壳素等。特点：电荷密度小，分子量较低，且易发生降解而失去活性。,第四节 混凝剂与助凝剂,(2) 人工合成高分子混凝剂 阴离子型：主要含-COOM(M为H+或金属离子)或 -SO3H的聚合物，如阴离子聚丙烯酰胺(CPAM)和聚苯乙烯磺酸钠（PSS）等。 阳离子型：主要是含有-NH3+、-NH2+和-N+R4的聚合物，如阳离子聚丙烯酰胺（APAM）等。 非离子型：所含基团未发生反应的聚合物。如非离子型聚丙烯酰胺（NPAM）和聚氧化乙烯(PEO)等。,聚丙烯酰胺简称PAM，又称三号混凝剂，PAM的分子结构通式为：PAM是线状水溶性高分子，其分子量在300-1800万。阴离子聚丙烯酰胺(CPAM)阳离子聚丙烯酰胺（APAM）非离子型聚丙烯酰胺（NPAM）两性离子型聚丙烯酰胺（NPAM）,第四节 混凝剂与助凝剂,（3）高分子混凝剂的作用： 靠氢键、静电、范德华力的作用对胶粒强烈的吸附作用。高聚合度的线型高分子在溶液中保持适当的伸展形状，从而发挥吸附架桥作用，把许多细小颗粒吸附后，缠结在一起。,
