北京工业大学：《水质工程学》课程教学资源（PPT课件）第3章 凝聚和絮凝

水质工程学一1 water quality engineering 高景峰副教授 Gao Jingfeng

No. 1 水质工程学－ 1 water quality engineering water quality engineering 高景峰 副教授 Gao Jingfeng Jingfeng

第3章凝聚和絮凝 ◆31胶体的稳定性和胶体结构 ◆32混凝原理 3.3混凝剂 ◆34混凝动力学 35混凝过程 ◆36混凝设施 ◆37混凝试验

No. 2 第3章 凝聚和絮凝 ™ 3.1胶体的稳定性 和胶体结构 ™ 3.2混凝原理 ™ 3.3混凝剂 ™ 3.4混凝动力学 ™ 3.5混凝过程 ™ 3.6混凝设施 ™ 3.7混凝试验

今对象:水和废水中常常不能用自然沉降法除 去的悬浮微粒和胶体污染物。 今办法: 今1、首先投加化学药剂来破坏胶体和悬浮微粒 在水中形成的稳定分散系,使其聚集为具有 明显沉降性能的絮凝体, 今2、再用重力沉降法予以分离

No. 3 ™ 对象：水和废水中常常不能用自然沉降法除 去的悬浮微粒和胶体污染物。 ™ 办法： ™ 1、首先投加化学药剂来破坏胶体和悬浮微粒 在水中形成的稳定分散系，使其聚集为具有 明显沉降性能的絮凝体， ™ 2、再用重力沉降法予以分离

※混凝的定义 包括凝聚和絮凝两个步骤,凝聚是指使 胶体脱稳并聚集为微絮粒的过程,而絮 凝则指微絮粒通过吸附、卷带和桥连而 成长为更大的絮体的过程。 令颗粒尺寸:>100m,自然沉淀,过滤 今颗粒尺寸:0.1~1m,吸附 今颗粒尺寸:lnm~1004mnl,混凝

No. 4 ※混凝的定义： 包括凝聚和絮凝两个步骤，凝聚是指使 胶体脱稳并聚集为微絮粒的过程，而 絮 凝则指微絮粒通过吸附、卷带和桥连而 成长为更大的絮体的过程

水处理中主要杂质 今粘土(50m-4m) 令细菌(0.2um80um) 今病毒(10nm-300nn) 今蛋白质(lnm-50nm)、腐殖酸

No. 5 水处理中主要杂质： ™ 粘土（50nm-4 μ m ） ™ 细菌（0.2 μm-80 μ m ） ™ 病毒（10nm-300nm ） ™ 蛋白质（1nm-50nm）、腐殖酸

混凝的历史沿革 今1637年我国开始使用明矾净水 今184年西方才开始使用

No. 6 混凝的历史沿革 ™ 1637年 我国开始使用明矾净水 ™ 1884年 西方才开始使用

3.1胶体的稳定性和胶体结构 今A胶体的稳定性 今B胶体的双电层结构 今 C DL VO理论

No. 7 3.1 胶体的稳定性和胶体结构 ™ A:胶体的稳定性 ™ B:胶体的双电层结构 ™ C:DLVO理论

A:胶体的稳定性 胶体在水中作布朗运动 动。这是胶体在水中保持稳定的因素之即布朗运 今在水分子热运动的撞击下作不规则运动 ◆(2)运动中的胶体带电荷 ◆电泳现象可以说明胶体微粒是带电的。 今带正电的微粒:氢氧化铁、氢氧化铝等 今带负电的微粒:碱性条件下的氢氧化铝和蛋白质等。 ◆同种胶体微粒带同号电荷,静电斥力相互作用,不 易凝聚

No. 8 A:胶体的稳定性 ™ （1）胶体在水中作布朗运动 ™ 在水分子热运动的撞击下作不规则运动，即布朗运 动。这是胶体在水中保持稳定的因素之一。 ™ （2）运动中的胶体带电荷 ™ 电泳现象可以说明胶体微粒是带电的。 ™ 带正电的微粒：氢氧化铁、氢氧化铝等； ™ 带负电的微粒：碱性条件下的氢氧化铝和蛋白质等。 ™ 同种胶体微粒带同号电荷，静电斥力相互作用，不 易凝聚

今粘土胶体一般带负电。 今原因如下: 今粘土微粒是硅酸盐类的晶体颗粒,它优先选 择吸附与其相近似的分子,如水中的硅酸分 子,后者是弱酸分子,部分解离,将H释放 到水中,所以粘土微粒作为一个整体,带负 电

No. 9 ™ 粘土胶体一般带负电。 ™ 原因如下： ™ 粘土微粒是硅酸盐类的晶体颗粒，它优先选 择吸附与其相近似的分子，如水中的硅酸分 子，后者是弱酸分子，部分解离，将H＋释放 到水中，所以粘土微粒作为一个整体，带负 电

B:胶体的双电层结构 今下图是胶体结构示意图。 电位离子层:在粒子的中心是胶核,它由数 百乃至数千个分散相固体物质分子组成,在 胶核表面,吸附了一层带同号电荷的离子。 令反离子层:为维持胶体离子的电中性。在电 位离子层外吸附了电量与电位离子层总电量 相同,而电性相反的离子

No. 10 B:胶体的双电层结构 ™ 下图是胶体结构示意图。 ™ 电位离子层：在粒子的中心是胶核，它由数 百乃至数千个分散相固体物质分子组成，在 胶核表面,吸附了一层带同号电荷的离子。 ™ 反离子层：为维持胶体离子的电中性。在电 位离子层外吸附了电量与电位离子层总电量 相同，而电性相反的离子