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《低溫低濁水的水質(zhì)特點(diǎn)》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、低溫低濁水的水質(zhì)特點(diǎn)??水溫在0一10℃,原水濁度一般在10NTU以下。??低溫低濁水中的雜質(zhì),是以細(xì)小的膠體分散體系溶于水中,而且膠體顆粒比較均勻,膠體微粒具有很強(qiáng)的動(dòng)力穩(wěn)定性和凝聚穩(wěn)定性,并且?guī)ж?fù)電的膠體微粒數(shù)量很小,所以為達(dá)到電中和所需的混凝劑也少,因此形成的絮體細(xì)、少、輕,難于沉淀,易于穿透濾層。由于濁度較低,膠體顆粒數(shù)目較少,顆粒碰撞而聚集的機(jī)會(huì)減少。水溫低,膠體顆粒的Zeta電位較高,膠體顆粒間的排斥勢(shì)能較大,而且此時(shí)微粒布朗運(yùn)動(dòng)動(dòng)能較少,粘滯系數(shù)增大,更不利于顆粒碰撞,而使得膠體顆粒脫穩(wěn)困難。水溫低,膠體的溶劑化作用增強(qiáng),顆粒周?chē)饔猛怀?,妨礙其凝聚。水溫低
2、、水的粘度變大而使沉速減少,加之低溫時(shí)氣體溶解度大,使形成的絮體密度降低,溶解氣體大量吸附在絮體周?chē)??低溫下混凝劑水解產(chǎn)物的形態(tài)不佳會(huì)影響處理效果,因?yàn)槟z體顆粒具有穩(wěn)定性,且顆粒碰撞次數(shù)減少,所以,更需要混凝劑水解產(chǎn)物有一定鏈長(zhǎng),形成具有高聚合度低電荷的多核絡(luò)離子,充分發(fā)揮吸附架橋作用。但水溫低,聚合反應(yīng)速度降低,水解產(chǎn)物的主要形態(tài)偏重于高電荷低聚合度,因此,不利于在膠體顆粒間進(jìn)行吸附架橋。??原水水溫低,水的動(dòng)力粘度系數(shù)提高,減弱了水中膠體的顆粒運(yùn)動(dòng),降低了它們之間相互碰撞的機(jī)率;水中膠體的溶劑化作用增強(qiáng),顆粒周?chē)乃ぜ雍瘢恋K顆粒凝聚;同時(shí),通過(guò)混凝所形成的絮體較
3、輕,不易下沉,難以通過(guò)沉淀從水中分離出去。??有試驗(yàn)證明絮凝氣浮工藝對(duì)于低溫、低濁水的處理達(dá)到較好效果時(shí)的流動(dòng)電流變化值較小,這也說(shuō)明絮凝氣浮工藝對(duì)顆粒電中和程度的要求小于沉淀工藝,即并不需要沉淀所需的Zeta電位為零或稍微偏負(fù),只要保證經(jīng)絮凝后能產(chǎn)生數(shù)十微米級(jí)的顆粒即可,因此絮凝劑的電中和能力只是影響絮凝氣浮工藝的條件之一。??一般的水質(zhì)凈化,主要是去除水中的雜質(zhì)。當(dāng)以去除濁度、色度為主要指標(biāo)時(shí),主要通過(guò)傳統(tǒng)工藝完成,即混凝、反應(yīng)絮凝、沉淀和過(guò)濾。低溫低濁水中的雜質(zhì)主要以細(xì)的膠體分散體系溶于水中,膠體微粒的動(dòng)力穩(wěn)定性和凝聚穩(wěn)定性較強(qiáng),用雙層定量濾紙過(guò)濾,穿透率在50~70%
4、以上,因而采用沉淀和過(guò)濾都是不可能達(dá)到凈化要求的。低溫低濁水中帶負(fù)電的膠體微粒數(shù)量很少,為達(dá)到電中和點(diǎn)所需的混凝劑也少,所形成的絮體非常細(xì)、小、輕,難于沉淀、易于穿透。影響低溫低濁水質(zhì)凈化效果的因素很多,如溫度、pH值、混凝劑的品種和投加量、水力條件等,但水溫低是水質(zhì)難以凈化的主要因素,而低溫季節(jié)出現(xiàn)的低濁度又進(jìn)一步給水質(zhì)凈化增加了難度,這是因?yàn)???(1)低溫對(duì)混凝劑水解速率的影響??混凝劑在水中首先離解成離子狀態(tài),然后與水分子發(fā)生水解作用。其水解過(guò)程受水溫影響較大。以常用的硫酸鋁為例,當(dāng)水溫為0℃時(shí),硫酸鋁水解速率僅為是5℃時(shí)的2/3~1/2。??(2)低溫對(duì)絮凝速度的影
5、響??較高的絮凝速度是迅速生成較大絮體的必要條件,絮凝速度取決十單位時(shí)間內(nèi)的顆粒碰撞次數(shù)與有效碰撞率,而顆粒碰撞次數(shù)又與其運(yùn)動(dòng)速率有關(guān)。當(dāng)水溫降低時(shí),水分子間的熱運(yùn)動(dòng)能量減少,布朗運(yùn)動(dòng)給予的速度自然減慢,顆粒間的碰撞機(jī)會(huì)也就減少,因此絮凝速度也隨之減慢。同時(shí),低溫水濁度低,水中顆粒數(shù)目減少,所以碰撞的次數(shù)也少;低溫水中的雜質(zhì)顆粒細(xì)小,顆粒的碰撞次數(shù)與顆粒直徑和的立方成反比;水溫越低,粘度越大,液層間的內(nèi)阻力越大,顆粒的碰撞機(jī)會(huì)越少,凝聚效果越差。??另外,從顆粒帶電及脫穩(wěn)情況來(lái)看,水中運(yùn)動(dòng)著的膠粒都有Zeta電位并帶有負(fù)電荷。在兩個(gè)帶電微粒間存在著兩種作用力,一種是物質(zhì)固有的
6、引力一范德華力;另一種是靜電斥力。兩膠粒間的合力將隨其間距的大小而變化,在一定溫度下,膠粒具有一定的動(dòng)能,若該動(dòng)能足以克服在接近過(guò)程中所出現(xiàn)的最大斥力,則在急劇增大的范德華力的吸引下,這些膠粒就可以聚合成為一些稍大的顆粒,否則兩膠粒將再次分開(kāi),依然以原始狀態(tài)存在于水中,膠粒無(wú)法沉淀。