水處理??混凝-榮尚熱能
發(fā)布時(shí)間：2018-02-07 16:00:00 信息來源：本站 22
為什么水中膠體顆粒不易自然沉降？
水中膠體顆粒是10-4~10-6mm大小的微粒，在水中很穩(wěn)定，不易沉降。它的自然沉降速度每秒只有0.154*10-6mm，沉降1m需200年。這是因?yàn)槟z體顆粒一般是由難溶物質(zhì)從水溶液中析出時(shí)形成的，許多離子或分子聚集起來到達(dá)一定量時(shí)，所形成微粒物質(zhì)的表面產(chǎn)生了吸附能力，從而能吸附水中的許多離子，或者是由于顆粒表面電離而產(chǎn)生許多離子，微粒表面就具有帶電性能。于是：
（1）同類膠體帶有同性電荷，因此產(chǎn)生同性相斥，從而阻止膠體微粒之間的接觸和黏合，使得一直保持微粒狀態(tài)而懸浮于水中；
（2）膠粒表面還有一層水分子緊緊地包圍著，這層水化層也阻礙和隔絕了膠體微粒間的接觸，使得膠體微粒在熱運(yùn)動(dòng)時(shí)，保持微粒狀態(tài)的穩(wěn)定，而不能被彼此黏合，懸浮于水中。
由于上述兩個(gè)原因，使得水中膠體顆粒不易自然沉降。
水中膠體顆粒的結(jié)構(gòu)有什么特點(diǎn)？
水中膠體顆粒由三個(gè)部分組成，即膠核、吸附層、擴(kuò)散層。水中膠體物質(zhì)比較多的是H2SiO3。硅酸膠體在水中會(huì)水解生成Si(OH)4，并在一定的條件下發(fā)生聚合反應(yīng)：
mSi(OH)4→m(SiO2)+2mH2O
生成的若干SiO2結(jié)合成膠核，其表面的分子未完全脫水而以H2SiO3形態(tài)存在，并分級電離為：
H2SiO3= HSiO3-+H+= SiO32-+2H+
在放出H+后形成膠團(tuán)，其結(jié)構(gòu)式為：
｛m[SiO2]·n SiO32-·2(x-n)H+｝2x-·2xH+
硅酸是弱電解質(zhì)，所以只有一部分產(chǎn)生電離，因此可認(rèn)為膠核表面上同時(shí)存在有H2SiO3-、HSiO3-、SiO32-等不同形態(tài)的分子和離子。H2SiO3膠體顆粒的結(jié)構(gòu)，膠核帶負(fù)電，吸附層帶正電，擴(kuò)散層負(fù)電大于正電，因而整個(gè)膠體顆粒呈負(fù)電性。膠體物質(zhì)難以處理是由于它帶有同性電荷不易沉降，而處于穩(wěn)定狀態(tài)。如用ξ來表示吸附層和擴(kuò)散層間的電位差，ξ電位越大，帶電量也越大，膠粒也就越穩(wěn)定越不易沉降。如果ξ電位越小或接近于零，膠粒就很少帶電，或不帶電，因此就不穩(wěn)定，使膠粒之間易于相互接觸黏合而沉降。因此，在工業(yè)水處理中，經(jīng)常采用降低ξ電位的方法，使膠體微粒分離或除去。
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