無(wú)機(jī)混凝劑和有機(jī)混凝劑的混凝機(jī)理和應(yīng)用條件有何異同
作者:化工綜合網(wǎng)發(fā)布時(shí)間:2022-01-15分類(lèi):聚合物瀏覽:110
無(wú)機(jī)混凝劑和有機(jī)混凝劑的混凝機(jī)理和應(yīng)用條件有何異同? 答:無(wú)機(jī)混凝劑的混凝機(jī)理: 對(duì)于傳統(tǒng)鋁、鐵鹽的混凝作用機(jī)理一般認(rèn)為以其水解形態(tài)與水體顆粒物進(jìn)行電中和脫穩(wěn)、吸附架橋或粘附卷掃,生成粗大絮體再加以分離去除。由于水解反應(yīng)極為迅速,傳統(tǒng)鋁、鐵鹽混凝劑在水解混凝過(guò)程中并未能完全形成具有優(yōu)勢(shì)混凝效果的形態(tài)。無(wú)機(jī)高分子絮凝劑之所以高效的原因,在于其預(yù)制過(guò)程中形成具有一定水解穩(wěn)定性的優(yōu)勢(shì)混凝形態(tài)為主的產(chǎn)物,因此區(qū)別于傳統(tǒng)低分子鹽類(lèi)在投加后即可發(fā)揮其優(yōu)越性能。雖然對(duì)其作用機(jī)理的研究在很大程度尚停留在經(jīng)驗(yàn)推測(cè)之中,缺乏實(shí)證性的研究,目前正在得到進(jìn)一步的闡明,并且在應(yīng)用界面絡(luò)合、沉淀模式乃至界面多核沉淀模式以及水體懸浮顆粒物、沉積物的結(jié)構(gòu)模型的基礎(chǔ)上,發(fā)展并建立其定量計(jì)算模式。深化無(wú)機(jī)混凝劑化學(xué)、混凝過(guò)程化學(xué)的基礎(chǔ)研究,結(jié)合其生產(chǎn)工藝、工程應(yīng)用中的實(shí)際問(wèn)題,為無(wú)機(jī)混凝劑發(fā)展到更高階段的必然途徑。深入的研究混凝的,對(duì)其作用機(jī)理從分子反應(yīng)動(dòng)態(tài)學(xué)的水平予以揭示,有發(fā)展成為高度綜合性、交叉性分支學(xué)科的趨勢(shì),也將是當(dāng)前化學(xué)科學(xué)、化學(xué)工程科學(xué)發(fā)展的前沿領(lǐng)域之一。 無(wú)機(jī)鹽類(lèi)應(yīng)用條件: 常見(jiàn)的無(wú)機(jī)鹽類(lèi)混凝劑有鋁鹽、鐵鹽等。鐵系混凝劑主要包括三氯化鐵、硫酸亞鐵等品種。三氯化鐵和硫酸鐵等無(wú)機(jī)低分子鐵鹽處理水時(shí)具有生成的絮體大,混凝性能受溫度影響小,處理低溫水或低濁水的效果比鋁鹽好等優(yōu)點(diǎn);但也存在著腐蝕性強(qiáng),穩(wěn)定性差,必須和堿性物質(zhì)同時(shí)使用,殘留于水中的鐵會(huì)使處理后的水著色等缺點(diǎn),因而在水處理中的應(yīng)用受到了一定限制。鋁鹽混凝劑使用方便,但水溫低時(shí),水解困難,形成絮凝體比較松散,效果不如鐵鹽。另外,對(duì)水的pH值適應(yīng)范圍較窄,一般在5.5一8.0,加入量一般約為幾十到一百m留L。如果投加量過(guò)多,使水的pH值下降,反而會(huì)影響混凝效果,使水體變得渾濁。常用的鐵鹽有三氯化鐵水合物FeC13?6H2O和硫酸亞鐵水合物FeSO4?7H2O。有機(jī)混凝劑機(jī)理: (1)壓縮雙電層。水中膠粒穩(wěn)定是因?yàn)榫哂?ξ電位,如能消除或降低該電位就有可能使微粒碰撞聚結(jié)失去穩(wěn)定性。當(dāng)兩個(gè)膠粒互相接近時(shí),由于擴(kuò)散層厚度減小,降低,因此它們互相排斥的力就減小了,也就是溶液中離子濃度高的膠間斥力比離子濃度低的要小。膠粒間的吸力不受水相組成的影響,但由于擴(kuò)散層減薄,它們相撞時(shí)的距離就減小了,這樣相互間的吸力就大了。可見(jiàn)其排斥與吸引的合力由斥力為主變成以吸力為主(排斥勢(shì)能消失了),膠粒得以迅速凝聚。 實(shí)際上在水溶液中投加混凝劑使膠粒脫穩(wěn)現(xiàn)象涉及到膠粒與混凝劑,膠粒與水溶液,混凝劑與水溶液三個(gè)方面的相互作用,是一個(gè)綜合的現(xiàn)象。 (2)吸附電中和。吸附電中和作用指粒表面對(duì)異號(hào)離子,異號(hào)膠粒或鏈狀離分子帶異號(hào)電荷的部位有強(qiáng)烈的吸附作用,由于這種吸附作用中和了它的部分電荷,減少了靜電斥力,因而容易與其它顆粒接近而互相吸附。此時(shí)靜電引力常是這些作用的主要方面,但在不少的情況下,其它的作用了超過(guò)靜電引力。 (3)吸附架橋作用。高分子聚合物具有線性結(jié)構(gòu),可被膠體微粒所強(qiáng)烈吸附。因其線性長(zhǎng)度較大,當(dāng)它的一端吸附某一膠粒后另一端有吸附另一膠粒,在相距較遠(yuǎn)的兩膠粒間進(jìn)行吸附架橋,使顆粒逐漸結(jié)大,形成肉眼可見(jiàn)的粗大絮凝體。 聚合物在膠粒表面的吸附來(lái)源于各種物理化學(xué)作用,如范德華引力、靜電引力、氫鍵、配位鍵等,取決于聚合物同膠粒表面二者化學(xué)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)。 這個(gè)機(jī)理可解釋非離子型或帶同電號(hào)的離子型高分子絮凝劑能得到好的絮凝效果的現(xiàn)象。
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