Page 183 - 废水处理与环境影响评价研究

废水处理与环境影响评价研究

一般水中的胶粒∫电位较高。其互相间斥力不仅与∫电位有关，还与胶粒的
间距有关，距离愈近，斥力愈大。而布朗运动的动能不足以将两颗胶粒推进到使
范德华引力发挥作用的距离。因此，胶体微粒不能相互聚结而长期保持稳定的分

散状态。
使胶体微粒不能相互聚结的另一个因素是水化作用。由于胶粒带电，将极性
水分子吸引到它的周围形成一层水化膜。水化膜同样能阻止胶粒间相互接触。但
是，水化膜是伴随胶粒带电而产生的，如果胶粒的电位消除或减弱，水化膜也就

随之消失或减弱。
2. 混凝原理
化学混凝的机理至今仍未清楚，因为它涉及的因素很多，如水中杂质的成分
和浓度、水温、水的 pH 值、碱度，以及混凝剂的性质和混凝条件等。但归结起来，

可以认为主要是三方面的作用：
（1）压缩双电层作用
如前所述，水中胶粒能维持稳定的分散悬浮状态，主要是由于胶粒的∫电位。
如能消除或降低胶粒的∫电位，就有可能使微粒碰撞聚结，失去稳定性。在水中

投加电解质——混凝剂可达此目的。例如天然水中带负电荷的粘土胶粒，在投入
铁盐或铝盐等混凝剂后，混凝剂提供的大量正离子会涌入胶体扩散层甚至吸附层。
因为胶核表面的总电位不变，增加扩散层及吸附层中的正离子浓度，就使扩散层
减薄。当大量正离子涌入吸附层以致扩散层 * 消失时，∫电位为零，称为等电状

态。在等电状态下，胶粒间静电斥力消失，胶粒易发生聚结。实际上，∫电位只
要降至某一程度而使胶粒间排斥的能量小于胶粒布朗运动的动能时，胶粒就开始
产生明显的聚结，这时的∫电位称为临界电位。胶粒因电位降低或消除以致失去
稳定性的过程，称为胶粒脱稳。脱稳的胶粒相互聚结，称为凝聚。

压缩双电层作用是阐明胶体凝聚的一个重要理论。它特别适用于无机盐混凝
剂所提供的简单离子的情况。但是，如仅用双电层作用原理来解释水中的混凝现
象，会产生一些矛盾。例如，三价铝盐或铁盐混凝剂投量过多时效果反而下降，
水中的胶粒又会重新获得稳定。又如在等电状态下，混凝效果似应，但生产实践

却表明，混凝效果佳时的∫电位常大于零。于是提出了第二种作用。
（3）吸附架桥作用
三价铝盐或铁盐以及其他高分子混凝剂溶于水后，经水解和缩聚反应形成高

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