汙水處理知識普及之全面解析絮凝劑的作用機理

靜電引力是什麼

一、凝聚

定義：凝聚主要是指膠體脫穩並生成微小聚集體的過程。

1，壓縮雙電層作用

根據DLVO理論，加入含有高價態正電荷離子的電解質時，高價態正離子透過靜電引力進入到膠體顆粒表面，置換出原來的低價正離子，這樣雙電層仍然保持電中性，但正離子的數量卻減少了，也就是雙電層的厚度變薄，膠體顆粒滑動面上的ξ電位降低。

當ξ電位降至0時，稱為等電狀態，此時排斥勢壘完全消失。

ξ電位降至某一數值使膠體顆粒總勢能曲線上的勢壘Emax=0，膠體顆粒即發生聚集作用，此時的ξ電位稱為臨界電位ξk。

2，吸附-電性中和

膠體顆粒表面吸附異號離子、異號膠體顆粒或帶異號電荷的高分子，從而中和了膠體顆粒本身所帶部分電荷，減少了膠粒間的靜電引力，使膠體顆粒更易於聚沉。

驅動力包括靜電引力、氫鍵、配位鍵和範德華力等。

可以解釋水處理中膠體顆粒的再穩定現象。

3，吸附架橋作用(Bridging)

分散體系中德膠體顆粒透過吸附有機物或無機高分子物質架橋連線，凝集為大的聚集體而脫穩聚沉。

①。長鏈高分子架橋

②。短距離架橋

三種類型:

①。膠粒與不帶電荷的高分子物質發生架橋，涉及範德華力、氫鍵、配位鍵等吸附力。

②。膠粒與帶異號電荷的高分子物質發生架橋，除範德華力、氫鍵、配位鍵外，還有電中和作用。

③。膠粒與帶同號電荷的高分子物質發生架橋，“靜電斑”作用

膠體保護示意圖

4，網捕-卷掃作用

投加到水中的鋁鹽、鐵鹽等混凝劑水解後形成較大量的具有三維立體結構的水合金屬氧化物沉澱，當這些水合金屬氧化物體積收縮沉降時，象篩網一樣將水中膠體顆粒和懸濁質顆粒捕獲卷掃下來。

網捕-卷掃作用主要是一種機械作用。

二，絮凝

定義：絮凝主要是指脫穩的膠體或微小懸浮物聚整合大的絮凝體的過程。

①。異向絮凝（Perikineticflocculation）：由布朗運動所引起的膠體顆粒碰撞聚集。

布朗運動隨著顆粒粒徑增長而逐漸減弱，當粒徑增長到一定尺寸，布朗運動不再起作用。

②。同向絮凝（orthokineticflocculation）：由外力推動所引起的膠體顆粒碰撞聚集。

膠體顆粒在外力作用下向某一方向運動，由於不同膠粒存在速度差，依此完成顆粒的碰撞聚集。