混凝沉淀

滲濾液成分復(fù)雜，滲濾液的處理是一個(gè)比較復(fù)雜的過(guò)程，采用混凝沉淀工藝，首先對(duì)滲濾液進(jìn)行絮凝，去除滲濾液中的部分懸浮物COD等，降低后續(xù)處理系統(tǒng)的壓力。一種膠體物質(zhì)，通過(guò)加入混凝劑很難在水中自然沉淀，并且很好小懸浮物聚集成能從水中分離出來(lái)的大顆粒的過(guò)程稱(chēng)為混凝?；炷且环N重要的水處理方法，它可以去除水中的濁度和色度，也可以去除水中的無(wú)機(jī)和有機(jī)污染物。

混凝原理

化學(xué)混凝的對(duì)象主要是水中的小懸浮物和膠體雜質(zhì)。懸浮固體的大顆粒當(dāng)它在重力作用下下沉?xí)r，它可以通過(guò)降水來(lái)清除。然而，小顆粒的懸浮固體和膠體在水中長(zhǎng)期保持分散狀態(tài)，即使靜置幾個(gè)小時(shí)以上，也不會(huì)自然沉降。這是由于膠粒和細(xì)顆粒造成的微氣溶膠是“穩(wěn)定的”。

（1） 膠體穩(wěn)定性

天然水體中的粘土膠體顆粒和污水中的膠體蛋白質(zhì)和淀粉顆粒都具有負(fù)電荷，居中它被稱(chēng)為膠體核。表面選擇性地吸附一層帶電離子，這可能是膠體核的直接成分選擇水中的吸附離子也可以引起電離。這層離子被稱(chēng)為膠體粒子的電位離子，

它決定了膠體電荷的大小和電性質(zhì)。由于電位離子的靜電吸引，在其周?chē)樟舜罅肯喾措姾傻碾x子，形成所謂的“雙電層”。這些離子中靠近電位離子的部分被牢牢吸引，當(dāng)膠水移動(dòng)時(shí)，靠近電位離子的部分也隨之移動(dòng)，形成一層固定的離子層。在那里，一個(gè)重力擴(kuò)散的趨勢(shì)是，一個(gè)離子從遠(yuǎn)處擴(kuò)散到另一個(gè)離子層。固定離子層和擴(kuò)散層之間的界面稱(chēng)為滑動(dòng)面?；瑒?dòng)面內(nèi)的部分稱(chēng)為膠粒，膠粒與擴(kuò)散層之間存在電位差。這種電位稱(chēng)為膠體的電動(dòng)勢(shì)，通常稱(chēng)為電位。膠體表面上電位離子與溶液之間的電位差稱(chēng)為總電位或電位。膠體在水中的運(yùn)動(dòng)受到多種影響：由于膠體帶電荷，帶相同電荷的膠體會(huì)產(chǎn)生靜電放電zeta電位越高，膠體顆粒間的靜電斥力越大。膠體顆粒受到水分子熱運(yùn)動(dòng)的影響，使其在水中不規(guī)則地運(yùn)動(dòng)。距離越近，排斥力越大。布朗運(yùn)動(dòng)沒(méi)有足夠的動(dòng)能把膠體推得足夠近，范德瓦爾斯的引力作用。因此，膠體顆粒不能相互粘合，而是長(zhǎng)期處于穩(wěn)定的分散狀態(tài)。

另一個(gè)阻止膠粒凝聚的因素是水合作用。因?yàn)槟z粒是帶電的，它們把極性的水分子吸引到周?chē)纬伤?。水化膜還防止膠體顆粒相互接觸。然而，水化膜是隨著膠體顆粒的電荷而產(chǎn)生的。如果膠體粒子的電位被消除或減弱，水化膜也會(huì)消失或減弱。

（2） 混凝機(jī)理

混凝機(jī)理根據(jù)所用混凝劑的類(lèi)型和用量、膠體顆粒的性質(zhì)和含量以及溶液的pH值而變化。一般可分為壓縮雙層理論、吸附中和理論、吸附架橋理論和沉淀纏繞理論。在水處理過(guò)程中，這四種混凝機(jī)理往往同時(shí)存在，其中一種機(jī)理由于化學(xué)藥劑、投加量和水質(zhì)條件的不同而起主導(dǎo)作用。

  壓縮雙層理論。膠體顆粒在水中分散狀態(tài)的穩(wěn)定性主要取決于膠體顆粒的zeta電位（由于膠體顆粒的殘余電荷，膠體顆粒與溶液之間產(chǎn)生的電位）。當(dāng)混凝劑加入水中時(shí)，大量的正離子會(huì)進(jìn)入凝膠的擴(kuò)散層甚至吸附層，中和帶負(fù)電的粘土膠粒，導(dǎo)致

擴(kuò)散層變薄。此時(shí)，電位降低或消除，膠體顆粒受電位影響而變得不穩(wěn)定，相互碰撞聚集。當(dāng)擴(kuò)散層消失時(shí)，電位為零，膠體顆粒間的靜電斥力消失，發(fā)生聚結(jié)。膠體凝聚的一個(gè)重要理論是壓縮雙電層的原理。但是，當(dāng)混凝劑加入量過(guò)大時(shí)，水中的膠體顆粒會(huì)再次趨于穩(wěn)定，導(dǎo)致混凝效果下降?；蛘咴趯?shí)際過(guò)程中，當(dāng)混凝時(shí)，電位往往大于零而不是理論上的等電狀態(tài)。這些現(xiàn)象不能用壓縮的雙層結(jié)構(gòu)來(lái)解釋。吸附電中和理論。吸附電中和理論是指在選擇鐵鹽或鋁鹽作為混凝劑處理廢水時(shí)，重金屬離子以水解聚合物離子的狀態(tài)存在。隨著水pH值的變化和水解產(chǎn)物的不同，水解產(chǎn)物是氫鍵作用的產(chǎn)物。在范德華力或共價(jià)鍵的作用下，膠粒具有吸附能力，從而將膠粒從廢水中去除。這種吸附不受電學(xué)性質(zhì)的影響，只要存在空位，就會(huì)發(fā)生吸附。

吸附架橋理論。主要是指膠體顆粒與聚合物之間的吸附橋。由于聚合物混凝劑的線性結(jié)構(gòu)，一些化學(xué)基團(tuán)可以吸附在膠體顆粒表面，形成大顆粒絮體。例如，三價(jià)鋁鹽和其他聚合物可以聚合成三價(jià)鋁鹽。由于其線長(zhǎng)較大，當(dāng)一端吸附膠粒時(shí)，另一端也吸附膠粒。因此，兩個(gè)膠粒之間進(jìn)行吸附和架橋，使膠粒逐漸變大，形成厚絮體。

網(wǎng)捕的效果。三價(jià)鋁鹽或鐵鹽的沉淀，在沉淀過(guò)程中，可以收集和截留水中的膠體顆粒，使其結(jié)合而變得不穩(wěn)定，從而消除沉淀。

（3） 凝固劑

滲濾液處理用混凝劑可分為無(wú)機(jī)混凝劑和有機(jī)絮凝劑兩大類(lèi)。無(wú)機(jī)混凝劑包括鐵和鋁金屬鹽、聚合氯化鋁和其他無(wú)機(jī)聚合物混凝劑。主要的有機(jī)絮凝劑是聚丙烯酰胺和其他有機(jī)聚合物

（4） 凝固劑

當(dāng)單用混凝劑不能達(dá)到良好效果時(shí)，可以加入一些助劑來(lái)提高混凝效果。這種輔助劑被稱(chēng)為混凝劑?；炷齽┛捎糜谡{(diào)節(jié)或改善混凝條件，如在原水堿度不足時(shí)加入石灰或；當(dāng)使用作為混凝劑時(shí)，可通過(guò)添加氯Fe3+將亞鐵離子Fe2+氧化為鐵離子。絮凝劑還可以用來(lái)改善絮凝劑的結(jié)構(gòu)，利用高分子絮凝劑的強(qiáng)吸附和架橋作用，使小而松散的絮凝劑變厚、密實(shí)。常用聚丙烯酰胺、活性硅酸鹽、骨膠、海藻酸鈉、紅花等。