混凝絮體破碎及再絮凝機理研究.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)如今對混凝機理的研究并不完善，還存在著諸多的爭議。本文對混凝機理做了進(jìn)一步的研究，主要是通過對絮體破碎后的再絮凝的過程來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、.)對絮體的絮凝和絮凝過程中動態(tài)絮體的大小進(jìn)行在線檢測，檢測結(jié)果能夠體現(xiàn)絮凝過程中絮體的形成、破碎和再生長能力。主要的研究內(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的混凝機制是不同的。Fe

3、/Al比下降，破碎前絮體的最大d50值降低，說明絮體的絮凝能力降低，F(xiàn)e/Al比為2∶3時是轉(zhuǎn)折點。如果Fe/Al比高于2∶3時，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比較高時形成的絮體的強度因子較大，抗破碎能力較強，在Fe/Al比較低時形成的絮體的強度因子較小，抗破碎能力較弱。(2) alum與PAM同時投加，此時網(wǎng)捕卷掃機理占主導(dǎo)，PAM的投加對絮體的生長及再絮凝能力影響效果不明顯。PAM的投加量和

4、投加時間的不同，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。(3)在慢速攪拌條件為80、60、50rpm各攪拌5min時alum絮體和PACl25絮體生長平衡后的最大d50值低于在慢速攪拌條件為50rpm攪拌15 min時絮體生長平衡后的最大d50值，并且他們在絮體破碎后再絮凝無法恢復(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，絮凝生長平衡后的d50值沒有區(qū)別。對于FeCl3絮體來說，破碎時間能夠明顯的影響絮體破碎后的再生長能力。絮體破碎后或不同的攪拌條件對剩余混凝劑濃度影響都不明顯。(4)不同濃度和種類的陰離子所產(chǎn)生的初級粒子大小不同。隨著SO42-和PO43-的濃度增加，初級粒子的尺寸會變大，但絮體的的zeta電位卻下降;而對Cl-來說則沒有任何的改變。不同種類的陰離子會使絮體生長平衡后的最大值不同。pH6-7時，隨著SO42-和PO43-濃度的增加，