絮凝剂与混凝剂到底有什么不同?

发布于 2022-05-19 09:28

现在的水处理中絮(混)凝剂的应用很普遍了,但是很多同行对絮(混)凝剂的作用机理普遍不是太了解或者了解的比较片面,这篇文章会全面解析絮(混)凝剂的作用机理—— 说说絮凝剂与混凝剂到底有什么不同!



一、凝聚


凝聚:主要是指胶体脱稳并生成微小聚集体的过程。凝聚的作用机理一般有:压缩双电子层、吸附—电性中和、吸附架桥作用、网捕—卷扫作用四种解释。


  1. 压缩双电层作用


根据DLVO理论,加入含有高价态正电荷离子的电解质时,高价态正离子通过静电引力进入到胶体颗粒表面,置换出原来的低价正离子,这样双电层仍然保持电中性,但正离子的数量却减少了,也就是双电层的厚度变薄,胶体颗粒滑动面上的ξ电位降低。


当ξ电位降至0时,称为等电状态,此时排斥势垒完全消失。


ξ电位降至某一数值使胶体颗粒总势能曲线上的势垒Emax=0,胶体颗粒即发生聚集作用,此时的ξ电位称为临界电位ξk。


2. 吸附—电性中和


胶体颗粒表面吸附异号离子、异号胶体颗粒或带异号电荷的高分子,从而中和了胶体颗粒本身所带部分电荷,减少了胶粒间的静电引力,使胶体颗粒更易于聚沉。


驱动力包括静电引力、氢键、配位键和范德华力等。可以解释水处理中胶体颗粒的再稳定现象。


3. 吸附架桥作用


分散体系中德胶体颗粒通过吸附有机物或无机高分子物质架桥连接,凝集为大的聚集体而脱稳聚沉。分为:长链高分子架桥、短距离架桥。


三种类型:


①. 胶粒与不带电荷的高分子物质发生架桥,涉及范德华力、氢键、配位键等吸附力。


②. 胶粒与带异号电荷的高分子物质发生架桥,除范德华力、氢键、配位键外,还有电中和作用。


③. 胶粒与带同号电荷的高分子物质发生架桥,“静电斑”作用。

4. 网捕—卷扫作用



网捕—卷扫作用主要是一种机械作用。


二、絮凝


絮凝:絮凝主要是指脱稳的胶体或微小悬浮物聚集成大的絮凝体的过程。


1、异向絮凝(Perikinetic flocculation):由布朗运动所引起的胶体颗粒碰撞聚集。


布朗运动随着颗粒粒径增长而逐渐减弱,当粒径增长到一定尺寸,布朗运动不再起作用。


2、同向絮凝(orthokinetic flocculation):由外力(搅拌)推动所引起的胶体颗粒碰撞聚集。


胶体颗粒在外力作用下向某一方向运动,由于不同胶粒存在速度差,依此完成颗粒的碰撞聚集。


3、混凝


混凝:既有凝聚作用(胶体脱稳)又有絮凝作用(脱稳的胶体或微小悬浮物聚集)的。是凝聚、絮凝两个过程的总称。是水中胶体粒子及微小悬浮物的聚集过程。


也就是说“混凝”包含了从原水投药到水混合、药反应(脱稳、絮凝)再到形成大颗粒的絮凝物的整个过程。而絮凝是指胶体颗粒脱稳后,从形成微小絮凝物形成大絮体的阶段。


4、絮凝与混凝的区分


国内对絮凝剂的名称区分定义上很明确,利用在实际应用中主要起到的作用(胶体脱稳还是SS聚集)来区分。起到胶体脱稳的叫凝聚剂,脱稳的胶体或微小悬浮物聚集的叫絮凝剂,既起到胶体脱稳又起到脱稳胶体聚集成大颗粒的叫混凝剂。



例如PAC、PFS等无机高分子絮凝剂在混凝沉淀中一般起到胶体脱稳的作用,所以在混凝沉淀中,PAC、PFS应该叫凝聚剂;而在污泥絮性不好,投加PAC、PFS等增加絮性,利用的是其架桥作用将解体的污泥絮凝在一起,起到的是絮凝作用,所以在这种情况下定义上称为絮凝剂;PAM既有电荷中和与网扑作用,又起到了絮凝的特性,所以一般情况下成为混凝剂。


国外对絮凝剂的名称不像国内分的这么清一般就称为絮凝剂,在国内的实际运用的水处理人员一般也是称为絮凝剂,并没有特别的区分,而且根本没必要分太清,名称只是一个称呼,大家都这么约定俗成的叫也没什么不妥。


举个例子,就算我把PAC称为XXX,它还是起到它该起的作用!所以,不要在意这些细节!


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