悬浮物质和胶体物质去除.ppt

污水处理常规工艺 第二节悬浮物质和胶体物质去除 悬浮物质与胶体物质界定 常规上，以0.45μm(即450nm)孔径滤膜作为其分界尺度胶体和环境纳米污染物，以下的均可以认定为溶解物质。 沉淀 混凝 澄清 过滤 气浮 水体纳米污染物的 界面过程与界面控制技术 水质界面转化过程 溶解, 沉淀 络合, 螯合 氧化, 还原 催化, 光解 吸附, 解吸 吸收, 释放 降解, 富集 凝聚, 絮凝 聚合, 解聚 渗透, 过滤 扩散, 迁移 沉积, 蓄积 混凝过程与混凝机理 胶体结构 稳定性 ζ电位和Ψ电位 混凝剂 混凝过程 G值、GT值和GTρ 混凝机理 压缩双电层 电中和 架桥粘结 网捕共沉淀 混凝过程的影响因素 胶体浓度 混凝剂类型和投加量 水体碱度 pH值 其他离子 有机物 水力条件等混凝目标强化混凝优化混凝 混凝机理及主要影响因素 压缩双电层 吸附电中和 粘结架桥 网捕共沉淀 目前研究混凝技术方法 混凝剂 元素测定、形态表征、形貌、设计、合成 混凝过程 混凝机理 激光光散射PDA、形态表征、动态测定、电镜、原子力显微镜、zeta电位、絮体结构特性表征、自动投药系统等 混凝目标强化混凝 TOC、GC、LC、GC－Ms等优化混凝 综合指标（技术指标和经济指标） 工艺组合优化 预氧化、过滤、沉淀、气浮、氧化、消毒、吸附、BAC、消毒等工艺组合 涉及动态检测 铝的水解 聚合铝凝聚形态的流动电流特性 混凝目标及强化混凝 混凝技术与强化混凝研究前沿混凝重要性混凝研究概况消毒剂/消毒副产物的发现及法规制定强化混凝的提出强化混凝与优化混凝研究进展和发展前景 我国强化混凝与优化混凝国家目标 强化混凝与其他工艺 强化混凝处理的目标体系----混凝过程对几乎所有的水体杂质都有一定的去除作用广义颗粒物有机物DOM（Dissolved Organic Matter）部分无机离子 衔接与匹配预氧化沉淀与气浮过滤与吸附深度处理消毒 气浮的基本原理 1、基本概念 利用高度分散的微小气袍作为载体粘附于废水中的悬浮污染物，其浮力大于重力和阻力，从而使污染物上浮至水面，形成泡沫，然后用刮渣设备自水面刮除泡沫，实现固液或液液分离的过程称为气浮。 悬浮颗粒与气泡粘附的原理 ：水中悬浮固体颗粒能否与气泡粘附主要取决于颗粒表面的性质。颗粒表面易被水湿润，颗粒属亲水性；如不易被水湿润，属疏水性。亲水性与疏水性可用气、液、固三相接触时形成的接触角大小来表示。在气、液、固三相接触时，气、液界面张力线和气固张力线之间的夹角(对着水的一侧)称为湿润接触角以θ表示。 亲水性和疏水性物质的接触 水、气、固体颗粒三相分别用1，2，3表示。 在气、液、固相接触时，三个界面张力总是平衡的。以σ表示界面张力，有： σ1.3=σ1.2cos(180?－θ)+ σ2.3 (1-1) 式中：σ1.3——水、固界面张力； σ1.2——液、气界面张力； σ2.3——气、固界面张力； θ——接触角。 水中气泡与颗粒粘附之前单位界面面积上的界面能为W1=σ1.3+ σ1.2，而粘附后则减为W2=σ2.3界面能减少的数值为： ?W＝W1—W2＝σ1.3+σ1.2-σ2.3 （1—2) 将式(1—1)代入式(1—2)得； ?W＝σ1.2 (1-cosθ) θ90?为亲水性颗粒，不易与气泡粘附， θ90??为疏水性颗粒，易于与气泡粘附。 θ→0?，即颗粒完全被水湿润cosθ→l，?W→0，颗粒不与气泡粘附，就不宜用气浮法处理。 θ→180?，颗粒完全不被水湿润，cosθ→-1，?W→2σ1.2，颗粒易于与气泡粘附，宜于气浮法处理。此外如σ1.2很小，?W亦小，也不利于气泡与颗粒的粘附。 2．投加化学药剂对气浮效果的促进作用 (1)投加表面活性剂维持泡沫的稳定性 (2)利用混凝剂脱稳以油的颗粒为例，表面活性物质的非极性端吸附于油粒上，极性端则伸向水中，极性端在水中电离，使油粒被包围了一层负电荷，产生了双电层现象，增大了ζ-电位，不仅阻碍油粒兼并，也影响抽粒与气泡粘附。 (3)投加浮选剂改变颗粒表面性质 气浮的分类与特点 根据气泡产生的方式气浮法分为： 电解气浮法； 散气气浮法：扩散板曝气气浮、叶轮气浮。 溶气气浮法：溶气真空