混凝絮體破碎及再絮凝機(jī)理研究.pdf

1、迄今為止混凝已有上百余年的的研究歷史，現(xiàn)在混凝仍然是給水處理中的核心部分，起著舉足輕重的作用。但是現(xiàn)如今對(duì)混凝機(jī)理的研究并不完善，還存在著諸多的爭(zhēng)議。本文對(duì)混凝機(jī)理做了進(jìn)一步的研究，主要是通過(guò)對(duì)絮體破碎后的再絮凝的過(guò)程來(lái)探討水中微小的納米粒子的初始大小，和他們之間的粘結(jié)能力與方式，以及什么因素決定著絮體最終成長(zhǎng)平衡后的尺寸、形態(tài)和破碎后的再生能力。本文采用激光衍射儀(Malvern Mastersizer2000，Malvern，U.K

2、.)對(duì)絮體的絮凝和絮凝過(guò)程中動(dòng)態(tài)絮體的大小進(jìn)行在線(xiàn)檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果能夠體現(xiàn)絮凝過(guò)程中絮體的形成、破碎和再生長(zhǎng)能力。主要的研究?jī)?nèi)容是:不同F(xiàn)e/Al比條件下絮體破碎及再絮凝能力的研究;不同的攪拌條件對(duì)絮體破碎及再絮凝能力的影響研究;聚丙烯酰胺絮體破碎及再絮凝能力的研究;不同陰離子對(duì)絮體破碎及再絮凝能力的影響的研究。研究結(jié)果表明:(1)改變pH和Fe/Al比會(huì)影響絮體形成的區(qū)域，在不同pH條件下，F(xiàn)e、Fe/Al、Al的混凝機(jī)制是不同的。Fe

3、/Al比下降，破碎前絮體的最大d50值降低，說(shuō)明絮體的絮凝能力降低，F(xiàn)e/Al比為2∶3時(shí)是轉(zhuǎn)折點(diǎn)。如果Fe/Al比高于2∶3時(shí)，破碎前的最大d50值下降不明顯甚至有所增加。在低pH值條件下，F(xiàn)e/Al比較高時(shí)形成的絮體的強(qiáng)度因子較大，抗破碎能力較強(qiáng)，在Fe/Al比較低時(shí)形成的絮體的強(qiáng)度因子較小，抗破碎能力較弱。(2) alum與PAM同時(shí)投加，此時(shí)網(wǎng)捕卷掃機(jī)理占主導(dǎo)，PAM的投加對(duì)絮體的生長(zhǎng)及再絮凝能力影響效果不明顯。PAM的投加量和

4、投加時(shí)間的不同，絮體的絮凝和破碎后的再絮凝能力也不同。隨著在投加PAM之前的混凝時(shí)間的增加和PAM投加量的增加，絮體的絮凝能力和破碎后的再絮凝能力也隨之增強(qiáng)。(3)在慢速攪拌條件為80、60、50rpm各攪拌5min時(shí)alum絮體和PACl25絮體生長(zhǎng)平衡后的最大d50值低于在慢速攪拌條件為50rpm攪拌15 min時(shí)絮體生長(zhǎng)平衡后的最大d50值，并且他們?cè)谛躞w破碎后再絮凝無(wú)法恢復(fù)之前的水平。與此相反，F(xiàn)eCl3絮體在兩種不同的攪拌條件

5、下，絮凝生長(zhǎng)平衡后的d50值沒(méi)有區(qū)別。對(duì)于FeCl3絮體來(lái)說(shuō)，破碎時(shí)間能夠明顯的影響絮體破碎后的再生長(zhǎng)能力。絮體破碎后或不同的攪拌條件對(duì)剩余混凝劑濃度影響都不明顯。(4)不同濃度和種類(lèi)的陰離子所產(chǎn)生的初級(jí)粒子大小不同。隨著SO42-和PO43-的濃度增加，初級(jí)粒子的尺寸會(huì)變大，但絮體的的zeta電位卻下降;而對(duì)Cl-來(lái)說(shuō)則沒(méi)有任何的改變。不同種類(lèi)的陰離子會(huì)使絮體生長(zhǎng)平衡后的最大值不同。pH6-7時(shí)，隨著SO42-和PO43-濃度的增加，