哪些因素影响絮凝和形成絮体的过程？

17/09/2022

絮凝形成絮体

Nanoen - 通过化学方法处理废水，可以简单理解为将某种化学物质引入废水，以便与希望从废水中去除的污染物反应，形成较少或不对环境造成危害的产品。

1. 絮凝和形成絮体的过程

絮凝和形成絮体是处理水和废水过程中非常重要的步骤。该过程的目的是提高去除悬浮固体（SS）的效率，以便在后续处理阶段中。在工业废水处理过程中，絮凝和形成絮体的过程应用于：

改善二级处理阶段的处理效率;
去除废水中的重金属;
降低废水的颜色;
应对高负荷时段的冲击;
帮助达到排放标准，成本低。

在絮凝-形成絮体系统中形成的絮体

(来源：Nano环境公司)

在絮凝形成絮体的过程中主要使用的化学物质有：

絮凝剂：PAC、铝盐、铁盐（氯化铁、硫酸铁）、聚合物等...
助凝剂：阴离子聚合物、阳离子聚合物等...

发生的絮凝形成过程

2. 废水中胶体颗粒的特性

胶体颗粒是非常小的颗粒，肉眼无法看见，胶体颗粒的尺寸通常在0.001mm到10mm之间。胶体颗粒的质量与表面积的比例非常小，胶体颗粒倾向于吸附周围环境中的离子。

在废水中主要有两种胶体颗粒：疏水性胶体(hydrophobic)和亲水性胶体(hydrophilic).

影响胶体颗粒稳定性的主要因素是表面积。表面积的形成取决于废水的化学成分和胶体颗粒的不同。

胶体颗粒的电荷分布模型（Wang et al., 2005）

阅读更多： USBF - 结合反向流过滤的生物技术

3. 影响絮凝和形成絮体过程的因素

有许多因素影响这个过程，Nanoen 将依次列出这些主要因素：

a. 胶体颗粒的表面特性

这个因素影响所需的絮凝剂的量和絮凝过程的效率。胶体颗粒的高表面特性将导致所需的絮凝剂量增加。然而，相反，胶体颗粒的低表面特性将使絮凝过程的速度变得非常缓慢，因为颗粒之间的接触机会减少。

需要注意的是，高表面特性将导致化学物质的使用量增加。

阅读更多：在废水处理系统运行过程中节省化学品

b. 所需的絮凝剂量

所需的絮凝剂量取决于胶体颗粒的特性和废水的pH值。

低剂量不足以破坏胶体颗粒的稳定性;
足够的剂量可以破坏胶体颗粒的稳定性;
高于所需剂量可能会导致胶体颗粒的再稳定;
超过饱和度的剂量会形成金属氢氧化物沉淀，这些沉淀会粘附在胶体颗粒上并将其从废水中去除。

c. zeta电位

zeta电位越大，胶体颗粒的静电排斥力越大，胶体颗粒越不稳定。

d. 胶体颗粒与水的亲和力

亲水性胶体颗粒具有较高的稳定性，因为絮凝剂难以替代水分子在胶体颗粒表面的位置。亲水性胶体颗粒的稳定性更依赖于其与水的亲和力，而不是表面积。

e. 溶液中的阴离子

在高剂量使用铝盐或铁盐时，可能导致胶体颗粒的再稳定。然而，如果废水中含有如硫酸盐、磷酸盐等阴离子，则这种现象可能不会发生。

f. 溶液中的阳离子

阳离子如钙、镁的存在有助于胶体颗粒的絮凝，因为它们减少了胶体颗粒的负电荷和静电排斥力。

g. 温度

温度降低了絮凝过程的效率，尤其是在使用铝盐时。因此，在絮凝水时，温度较低时应使用铁盐而不是铝盐。高温可能会加速絮凝过程，原因如下：

提高反应速率;
减少形成絮体所需的时间;
降低水的粘度;
改变大絮体的结构。

通过上述文章，Nanoen 希望客户能够更清楚地理解化学处理方法的机制。在未来，为了继续前面课程的成功（由Nanoen与芹苴大学联合举办的废水处理系统操作培训课程），Nanoen 计划举办主题为“废水处理中的化学处理方法”的培训课程。希望Nanoen 能获得客户的关注和参与。

阅读更多：处理渗滤水的技术