净水原理

污水中通常含有较多的悬浮物和胶体物质，通常采用混凝，沉降和过滤技术。这些技术比较成熟，具有工艺简单，处理效果好，处理费用低，操作和管理方便的优点，通常污水中的悬浮物和胶体物质较多，水中悬浮颗粒物的粒径大小是影响沉降速度的主要原因。在一般条件下，硫化钠粒径大沉降速度快，沉降去除需要的时间短。反之，硫化钠粒径小沉降速度慢，沉降去除需要的时间长。因此硫化钠需要采取混凝，沉降和过滤等技术来加快沉降速度，缩短沉降时间和提高去除率。混凝的过程是破坏溶胶的稳定性，使细小的胶粒凝聚成粒径较大的颗粒而容易沉降。

1、沉淀物卷扫作用机理 当在水溶胶体系中投加絮凝剂的浓度较高时，絮凝剂在水中形成高聚合度的物质，可以吸附卷带水中胶粒而沉淀，这种现象称为沉淀物卷扫作用根据常用处理废水的化学方法混凝，向胶状浑浊液中投加电解质,凝聚水中胶状物质,使之和水分开，混凝剂有硫酸铝,明矾,聚合氯化铝,硫酸亚铁,三氯化铁等，含油废水,染色废水,煤气站废水,洗毛废水等，中和酸碱中和,pH达中性，石灰,石灰石,白云石等中和酸性废水,CO2中和碱性废水，硫酸厂废水用石灰中和,印染废水等，氧化还原，投加氧化(或还原)剂,将废水中物质氧化(或还原)为无害物质，氧化剂有空气(O2),漂白粉,氯气,臭氧等，含酚,氰化物,硫铬,汞废水,印染,医院废水等电解 ，在废水中插入电极板,通电后,废水中带电离子变为中性原子，电源,电极板等，含铬含氰(电镀)废水,毛纺废水，萃取，将不溶于水的溶剂投入废水中,使废水中的溶质溶于此溶剂中,然后利用溶剂与水的相对密度差,将溶剂分离出来 ，

2、当在溶液中加入少量高分子电解质时，不仅使胶体的稳定性破坏而凝聚，同时又进一步形成絮凝体，形成一个高分子链状物，此时，高分子长链像各胶粒之间的桥梁，将胶粒连接在一起，这种作用称为粘结架桥作用，它使胶粒之间形成絮凝体，使沉降速度加快而容易沉降，从而使胶体容易从水中除去。 萃取剂:醋酸丁酯,苯,N-503等设备有脉冲筛板塔,离心萃取机等，含酚废水等，吸附(包含离子交换)，将废水通过固体吸附剂,使废水中溶解的有机或无机物吸附在吸附剂上,通过的废水得到处理，吸附剂有活性炭,煤渣,土壤等，吸附塔,再生装置，染色,颜料废水,还可吸附酚,汞,铬,氰以及除色,臭,味等用于深度处理。

3、电解质对双电层的作用机理 电解质的种类和浓度对胶团的双电层影响很大。一旦在水溶胶体系中加入高价电解质，使胶团扩散层压缩，电动电位降低，胶团间的排斥作用减弱，这时胶体之间通常会发生凝聚。当电动电位降为零时，溶胶最不稳定，凝聚作用最强烈，引起胶粒凝聚的物质称为凝聚剂。

4、水溶胶和双电层机理 水溶胶是由几十到数千个分子组合而成的微粒，这些微粒不溶于周围的水中而构成水溶胶粒子的核心，称为胶核。胶核外表面拥有的一层离子，称为电位离子。这样，在胶核与周围溶液的相界面区域形成双电层，内层是胶核固相的电位离子层，外层是溶液相中的反离子层。胶核与电位离子层，反离子层三者构成一体成为胶粒，如把反粒子扩散层包括在内，则称为胶团。

压缩双电层

胶团双电层的构造决定了在胶粒表面处反离子的浓度最大，随着胶粒表面向外的距离越大则反离子浓度越低，最终与溶液中离子浓度相等。当向溶液中投加电解质，使溶液中离子浓度增高，则扩散层的厚度减小。

当两个胶粒互相接近时，由于扩散层厚度减小，ξ电位降低，因此它们互相排斥的力就减小了，也就是溶液中离子浓度高的胶间斥力比离子浓度低的要小。胶粒间的吸力不受水相组成的影响，但由于扩散减薄，它们相撞时的距离就减小了，这样相互间的吸力就大了。可见其排斥与吸引的合力由斥力为主变成以吸力为主(排斥势能消失了)，胶粒得以迅速凝聚。这个机理能较好地解释港湾处的沉积现象，因淡水进入海水时，盐类增加，离子浓度增高，淡水挟带胶粒的稳定性降低，所以在港湾处粘土和其它胶体颗粒易沉积。

根据这个机理，当溶液中外加电解质超过发生凝聚的临界凝聚浓度很多时，也不会有更多超额的反离子进入扩散层，不可能出现胶粒改变符号而使胶粒重新稳定的情况。这样的机理是藉单纯静电现象来说明电解质对胶粒脱稳的作用，但它没有考虑脱稳过程中其它性质的作用(如吸附)，因此不能解释复杂的其它一些脱稳现象，例如三价铝盐与铁盐作混凝剂投量过多，凝聚效果反而下降，甚至重新稳定；又如与胶粒带同电号的聚合物或高分子有机物可能有好的凝聚效果：等电状态应有最好的凝聚效果，但往往在生产实践中ξ电位大于零时混凝效果却最少等。

实际上在水溶液中投加混凝剂使胶粒脱稳现象涉及到胶粒与混凝剂，胶粒与水溶液，混凝剂与水溶液三个方面的相互作用，是一个综合的现象。

吸附电中和

吸附电中和作用指粒表面对异号离子，异号胶粒或链状离分子带异号电荷的部位有强烈的吸附作用，由于这种吸附作用中和了它的部分电荷，减少了静电斥力，因而容易与其它颗粒接近而互相吸附。此时静电引力常是这些作用的主要方面，但在不少的情况下，其它的作用了超过静电引力。

举例来说，用Na+与十二烷基铵离子(C12H25NH3+)去除带负电荷的碘化银溶液造成的浊度，发现同是一价的有机胺离子脱稳的能力比Na+大得多，Na+过量投加不会造成胶粒再稳，而有机胺离子则不然，超过一定投置时能使胶粒发生再稳现象，说明胶粒吸附了过多的反离子，使原来带的负电荷转变成带正电荷。铝盐、铁盐投加量高时也发生再稳现象以及带来电荷变号。上面的现象用吸附电中和的机理解释是很合适的。

吸附架桥作用

吸附架桥作用机理主要是指高分子物质与胶粒的吸附与桥连。还可以理解成两个大的同号胶粒中间由于有一个异号胶粒而连接在一起。高分子絮凝剂具有线性结构，它们具有能与胶粒表面某些部位起作用的化学基团，当高聚合物与胶粒接触时，基团能与胶粒表面产生特殊的反应而相互吸附，而高聚物分子的其余部分则伸展在溶液中，可以与另一个表面有空位的胶粒吸附，这样聚合物就起了架桥连接的作用。假如胶粒少，上述聚合物伸展部分粘连不着第二个胶粒，则这个伸展部分迟早还会被原先的胶粒吸附在其他部位上，这个聚合物就不能起架桥作用了，而胶粒又处于稳定状态。高分子絮凝剂投加量过大时，会使胶粒表面饱和产生再稳现象。已经架桥絮凝的胶粒，如受到剧烈的长时间的搅拌，架桥聚合物可能从另一胶粒表面脱开，重又卷回原所在胶粒表面，造成再稳定状态。

聚合物在胶粒表面的吸附来源于各种物理化学作用，如范德华引力、静电引力、氢键、配位键等，取决于聚合物同胶粒表面二者化学结构的特点。这个机理可解释非离子型或带同电号的离子型高分子絮凝剂能得到好的絮凝效果的现象。

沉淀物网捕机理

当金属盐(如硫酸铝或氯化铁)或金属氧化物和氢氧化物(如石灰)作凝聚剂时，当投加量大得足以迅速沉淀金属氢氧化物(如Al(OH)3、Fe(OH)3、Mg(OH)2或金属碳酸盐(如CaCO3)时，水中的胶粒可被这些沉淀物在形成时所网捕。当沉淀物是带正电荷(Al(OH)3及Fe(OH)3在中性和酸性pH范围内)时，沉淀速度可因溶液中存在阴离子而加快，例如硫酸银离子。此外水中胶粒本身可作为这些金属氧氧化物沉淀物形成的核心，所以凝聚剂最佳投加量与被除去物质的浓度成反比，即胶粒越多，金属凝聚剂投加量越少。