絮凝劑絮凝機(jī)理及絮凝技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用【文獻(xiàn)綜述】

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1、畢業(yè)設(shè)計(jì)文獻(xiàn)綜述海洋技術(shù)絮凝劑絮凝機(jī)理及絮凝技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用【摘要】人類(lèi)在21世紀(jì)面臨嚴(yán)重的淡水緊缺問(wèn)題，水資源缺乏已成為關(guān)系到貧窮、可持續(xù)發(fā)展乃至世界和平與安全的重大問(wèn)題。因此海水淡化是解決水資源短缺的重要途徑,愈來(lái)愈得到政府的重視，海水淡化技術(shù)也得到了快速發(fā)展。目前舟山正在建設(shè)國(guó)家海水淡化與綜合利用工程示范基地,在海水淡化產(chǎn)業(yè)化體系和技術(shù)路線方面具有自己海島特色,可以為全國(guó)海島開(kāi)展海水利用提供樣板和借鑒.但是海水淡化技術(shù)及應(yīng)用知識(shí)還未在舟山居民中廣泛普及,各海水淡化產(chǎn)業(yè)部門(mén)間的信息交流和資源共享狀況尚待提高,淡化產(chǎn)業(yè)體系中出現(xiàn)的問(wèn)題有待相關(guān)單位進(jìn)一步研究。【關(guān)鍵詞】海

2、水淡化絮凝劑影響因素有機(jī)分子無(wú)機(jī)分子引言水是生命的源泉,是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的命脈,是人類(lèi)寶貴的、不可替代的自然資源。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高度發(fā)展和人口的急劇增加,淡水資源危機(jī)已經(jīng)成為僅次于全球氣候變暖的世界第二大環(huán)境問(wèn)題。中國(guó)是世界上嚴(yán)重缺水的國(guó)家之一,華北、東北、西北地區(qū)連年干早缺水;南方地區(qū)水體污染嚴(yán)重,使水源性缺水成為經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的突出問(wèn)題,特別是經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的地區(qū)也存在著嚴(yán)重的淡水危機(jī),主要沿海大中城市不同程度的缺乏水資源,許多地區(qū)由于嚴(yán)重的地下水超采,已造成地下水位大幅沉降、地面下沉、海水倒灌,嚴(yán)重的影響著這些地區(qū)的人民生活和經(jīng)濟(jì)發(fā)展。海水淡化逐漸演變成為一個(gè)有關(guān)高科技、

3、環(huán)境以及人類(lèi)協(xié)調(diào)發(fā)展急需解決的重要課題,海水淡化絮凝劑的種類(lèi)、絮凝機(jī)理及其應(yīng)用是一個(gè)涉及多學(xué)科交叉的重要課題。海水淡化問(wèn)題逐漸引起各國(guó)政府和科技工作者的重視,目前采用絮凝劑沉淀法是主要的解決辦法之一。海水淡化逐漸演變成為一個(gè)有關(guān)高科技、環(huán)境以及人類(lèi)協(xié)調(diào)發(fā)展急需解決的重要課題。絮凝劑按照其化學(xué)成分總體可分為無(wú)機(jī)絮凝劑和有機(jī)絮凝劑兩類(lèi)。其中無(wú)機(jī)絮凝劑又包括無(wú)機(jī)低分子絮凝劑和無(wú)機(jī)高分子絮凝劑；有機(jī)絮凝劑又包括合成有機(jī)高分子絮凝劑、天然有機(jī)高分子絮凝劑和微生物絮凝劑。1絮凝劑1.1絮凝劑工作機(jī)理所謂絮凝劑是一種可使分散狀顆粒聚集起來(lái)，從而得到較大的顆粒，提高固液分離速度的物質(zhì)。

4、其作用機(jī)理可分為化學(xué)絮凝和物理絮凝兩種。前者假設(shè)粒子以明確的化學(xué)結(jié)構(gòu)凝集,并由于彼此的化學(xué)反應(yīng)造成膠質(zhì)粒子的不穩(wěn)定狀態(tài)，后者則是由于存在雙電層及某些物理因素,當(dāng)加入與膠體粒子具有不同電性的離子溶液時(shí),會(huì)發(fā)生凝結(jié)作用。是通過(guò)減少或使膠體間的電斥力反向以及通過(guò)聚合物架橋作用使顆粒連接變大而引起固液分離。當(dāng)發(fā)生凝結(jié)作用時(shí),膠體粒子必失去穩(wěn)定作用或發(fā)生電性中和,不穩(wěn)定的膠體粒子再互相碰撞而形成較大的顆粒.當(dāng)加入絮凝劑時(shí),它會(huì)離子化,并與離子表面形成價(jià)鍵.為克服離子彼此間的排斥力,絮凝劑會(huì)由于攪拌及布朗運(yùn)動(dòng)而使得粒子間產(chǎn)生碰撞,當(dāng)粒子逐漸接近時(shí),氫鍵及范德華力促使粒子結(jié)成更大的顆

5、粒.碰撞一旦開(kāi)始,粒子便經(jīng)由不同的物理化學(xué)作用而開(kāi)始凝集,較大顆粒絮凝體長(zhǎng)大到一定體積后即在重力作用下脫離水相沉淀。1.2無(wú)機(jī)絮凝劑無(wú)機(jī)絮凝劑有時(shí)稱(chēng)無(wú)機(jī)混凝劑。由無(wú)機(jī)組分組成的絮凝劑，絮凝劑主要是增加混凝固體的碰撞，使其水解產(chǎn)物附聚、架橋絮凝形成可沉降的或可過(guò)濾的絮凝物。無(wú)機(jī)絮凝劑按金屬鹽可分為鋁鹽系和鐵鹽系；按陰離子成分又分為鹽酸系和硫酸系；按分子量又可分為低分子系和高分子系兩大類(lèi)。1.2.1無(wú)機(jī)低分子絮凝劑無(wú)機(jī)低分子絮凝劑是一類(lèi)低分子的無(wú)機(jī)鹽,其絮凝作用機(jī)理為無(wú)機(jī)鹽溶解于水中,電離后形成陰離子和金屬陽(yáng)離子。由于膠體顆粒表面帶有負(fù)電荷,在靜電的作用下金屬陽(yáng)離子進(jìn)入膠體

6、顆粒的表面中和一部分負(fù)電荷而使膠體顆粒的擴(kuò)散層被壓縮,使膠體顆粒的電位降低,在范德華力的作用下形成松散的大膠體顆粒沉降下來(lái)。無(wú)機(jī)低分子絮凝劑分子量較低,故在使用過(guò)程中投入量較大,產(chǎn)生的污泥量很大,絮體較松散含水率很高,污泥脫水困難。目前隨著水處理對(duì)絮凝劑的要求不斷提高，由于其自身的弱點(diǎn)(用量大，沉降速度慢，腐蝕性強(qiáng)，對(duì)設(shè)備要求高，某些場(chǎng)合凈水效果不理想)日益突出，由于上述種種原因無(wú)機(jī)低分子絮凝劑已逐漸為無(wú)機(jī)高分子絮凝劑所取代。1.2.2無(wú)機(jī)高分子絮凝劑無(wú)機(jī)高分子絮凝劑是60年代后在傳統(tǒng)的鋁鹽、鐵鹽的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一類(lèi)新型的水處理藥劑,這類(lèi)絮凝劑在水中存在多羥基絡(luò)離子,

7、能強(qiáng)烈吸引膠體微粒,通過(guò)粘附、架橋和交聯(lián)作用,促進(jìn)膠體凝聚,同時(shí)還發(fā)生物理化學(xué)變化,中和膠體微粒及懸浮物表面的電荷,降低了電位,從而使膠體離子發(fā)生互相吸引作用,破壞了膠團(tuán)的穩(wěn)定性,促進(jìn)膠體微粒碰撞,形成了絮狀沉淀。按照組成，可把無(wú)機(jī)高分子絮凝劑分為以下三類(lèi)：陽(yáng)離子型、陽(yáng)離子型和無(wú)機(jī)復(fù)合性。該藥劑與無(wú)機(jī)低分子絮凝劑相比,其絮凝效能提高2～3倍,和傳統(tǒng)藥劑相比，它能成倍的提高絮凝效果，且價(jià)格相應(yīng)較低，因而有逐步成為主流藥劑的趨勢(shì)。高分子絮凝劑的優(yōu)點(diǎn)是在給水系統(tǒng)中，不存在鋁離子的沉析故障，也不必象酸性絮凝劑那樣，隨后需要調(diào)節(jié)pH值，避免了輕質(zhì)絮