混凝法

混凝法是应用化学药剂促使水中致浊杂质和胶粒形成絮体，并用沉淀、气浮或过滤加以去除的水处理方法。混凝除促进浑水澄清外，还能降低水的色度和去除附着于胶粒和致浊杂质上的细菌和病毒。
  　　水中致浊杂质有大有小，细小的悬浮杂质沉降极慢，甚至近于不沉。胶粒在水中保持分散，不能沉降。通过混凝过程后，水中致浊的细小悬浮杂质和脱稳后的胶粒，以及药剂反应物互相粘结成为尺寸较大、肉眼可见、易沉易滤的絮体。
  　　混凝过程 　可分为快速混合、凝聚和絮凝几个阶段。在化学药剂投入水中时，强烈搅拌，使两者在瞬息间均匀混合，化学反应和胶粒的脱稳（称凝聚）一般在数秒钟内完成。再经过适当强度的搅拌，在水流的紊动中使反应产物、胶粒凝聚物和悬浮杂质相互碰撞粘结即形成结实而粗大的絮体称絮凝,一般在5～30分钟左右完成。
  　　搅拌试验 　影响混凝过程的因素较多，主要有：水的pH值、浊度、温度、化学成分和搅拌条件与混凝剂成分。搅拌试验目前仍是设计和管理混凝过程最常用的实验方法。通过搅拌试验可以确定:①化学药剂的种类、用量、投加顺序和地点；②凝聚和絮凝两个阶段的搅拌强度和时间；③pH值试验。在一组大小相同的烧杯中进行（也称杯中试验），每个烧杯中都有一个搅拌器。搅拌器转速可以调整，但全组搅拌器转速相同。
  混凝剂 　在混凝过程中，主要起胶粒脱稳作用的药剂称为混凝剂。使悬浮细小杂质和脱稳后的胶粒互相粘结为絮体的药剂称为助凝剂。混凝剂有金属盐类和聚合物两大类，后者主要用做助凝剂。①金属盐类。铝盐包括明矾、硫酸铝、铝酸钠。铁盐包括三氯化铁、硫酸铁、硫酸亚铁等。金属盐类投入水中后先是溶解，形成离子，接着与水中碱性离子反应形成沉淀，在反应过程中高价金属离子有促使水中胶粒凝聚的作用。②聚合物。有天然的聚合物和人工合成的聚合物。人工合成长链结构聚合物分子量从数万至数百万。分为阳离子型、阴离子型和非离子型。目前使用较多的是聚丙烯酰胺。
  　　混凝设备 　包括加药、混合和絮凝设备。①加药设备。混凝剂可直接以粉状物投入水流，所用设备称干式加药机。但一般则将混凝剂配成溶液后再投入水流。溶液的流量可以用水头固定的孔口或堰口控制，也可以用定量泵控制，因此加药量比干式加药机容易控制。②混合设备。大多采用机械混合混凝剂和原水。可以在进水泵前将混凝剂或其溶液投入水流，借泵的叶轮进行快速混合。也可设置专用的水池，池中设搅拌器，水流在池中的停留时间约1分钟。 ③絮凝池。也称反应池。水流中的颗粒借水流的紊动，在水池中进行絮凝。水流的紊动可以借助于提高水流动能或缓慢的机械搅拌(图2)。前者适用于中小型设备,如隔板絮凝池和罐形絮凝池；后者适用于大中型设备。絮凝池中设置隔板，水流在隔板间流行，过水断面较小，流速得以提高。改变板的间距可以使水流的平均流速从0.4米/秒左右渐下降至0.2米/秒左右，以适应絮体形成的需要。罐形池可以做成倒锥形，入口设在锥尖，入口流速常采用0.7米/秒；也可以做成圆柱形，入口设在底部，入流管与池壁相切，入口流速常采用2～3米/秒。

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