– 因单体丙烯酰胺有毒，只用于高浊度，高色度或有特殊 嗅味的水，高浓度有机废水，含有毒有害物质的水，放 射物质污染的水及含有大量致病菌和病毒的水。
(三)影响混凝的因素
• 水的pH值和碱度: – 铝盐在5.7～7.8范围内较好。 – 三价铁盐适宜的 pH 值为 6.0 ～ 8.4 ，而二价铁盐只有当 pH值大于8.5时才可被氧化为三价铁，因此需投加碱。 – 高分子混凝剂受pH值影响较小。 • 水温: – 低温时应增大剂量，延长沉淀时间、投加高分子助凝剂 或改用聚合氯化铝、聚合硫酸铁等。
二、混凝(coagulation)
• （一）混凝机理 – 水中胶体颗粒带有相同的负电荷，互相排斥，形成稳定 的悬浮状态不下沉。 – 加入混凝剂可使胶体颗粒凝聚而沉降。 • 混凝剂遇水形成带阳电荷的胶体，中和水中胶体颗粒 的负电荷，破坏胶体的稳定性，使混悬的颗粒相互凝 聚结絮，形成的絮状物又有很强的吸附架桥能力，可 吸收周围的混悬物质，逐渐增大体积和重量，最后因 重力作用而下沉，使水沉清。这种结构松散、有吸附 能力的绒体，也叫“矾花”（floc）
一、沉淀(sedimentation)
• 水和水中均匀分布的细小颗粒所构成的体系，称为分散体 系。分成三类： – 真溶液：小于1nm的颗粒，尺寸很小，不能引起光线的 散射，所以看起来水呈透明状； – 胶体溶液：颗粒为1nm-1000nm，能够引起光的散射使 水呈浑浊。具有布朗运动的特性，难以自然沉淀下来。 需要混凝沉淀。 – 悬浮液：颗粒大于1000nm，能够引起光的散射使水呈 浑浊。可以自然沉淀下来。 • 自然沉淀需时较长，平时可作为初步处理用。在行军、野 营、战时不适用，此时应考虑混凝沉淀。
四、消毒（disinfection）
• 污染的原水经混凝、沉淀、过滤仍有一部分微生物 未能杀灭。从安全方面考虑，水的消毒是水质改善 中最重要的一个环节。
• 原则上不论平战时，凡饮用水必需经过消毒。
水的各种物理化学消毒法 (最常用的仍然是煮沸和氯消毒法)
• 物理 – 热:煮沸;声:超声波;辐射:紫外线（UV）、微波、γ射 线;压力:超滤 • 化学 – 卤族元素:氯、碘、溴 – 卤间化合物:氯化溴、氯化碘、溴化碘 – 过氧化物:臭氧、过锰酸钾、高铁酸钾、过氧乙酸 – 金属: 银、铜 • 协同 – 氯胺与碘化钾、氧与溴化碘、铜：维生素C：过氧化 物、臭氧和紫外线、银与超声波、载银树脂
三、过滤(filtration)
• 意义 – 过滤可去除部分色度、浊度、化学物质及微生物 • 过滤原理 – 1.机械筛滤；2.沉淀；3.吸附；4.生物滤膜 • 滤料种类 – 颗粒状: 石英砂、无烟煤、木炭、活性炭等。 – 纤维状: 纤维离子交换树脂、布、棉花、羊毛等。 – 多孔成型: 陶瓷、硅藻土、活性炭等制成管状或板状。 – 薄膜型: 微滤膜和超滤膜等。去除微细悬浮颗料、细 菌、病毒和胶体等。一般只用于对小量水处理。 • 影响过滤的因素（自学） • 过滤方式（慢砂滤、快砂滤、简易砂滤等）
国家及地区
澳大利亚 奥地利 比利时 巴西 保加利亚 中国 捷克 芬兰 法国 德国
Cl2
++ + ++ + ++ + + ++ + ++ + ++ + ++ + ++ ++

ClO2
+
O3
UV
+
国家及地区
意大利 日本 中国澳门 荷兰
饮用水处理
• 人不能离开水而生存，但不洁净的水导致人类历史上多 次水媒传染病爆发，死者无数。 • 人类自有史记载以来就一直在寻找改善饮用水的途径和 技术。 – 中国古代将明矾置于带孔木杖中搅动水，使汲取的黄 河水澄清；
– 古埃及用捣碎杏仁抹在水池内壁，帮助池中尼罗河水 澄清；
– 4000年前的印度利用木炭对水过滤，并储存在铜器中 保鲜； – 17世纪以后，氯的发现，导致其后来在大规模水处理 中的应用；
• 净水植物:
– 有混凝作用的：量天尺、仙人掌、木棉树与木瓜等； – 有助凝作用的：榆树、土肉桂、钝叶樟、木芙蓉等。 – 净水植物多只用于野外少量水处理。 • 聚丙烯酰胺(polyacrylamide PAA): – 人工合成水溶性非离子型有机高分子物质，在水中可分 散成巨大数量的长链状高分子； – 可以作为混凝剂，也可与其他混凝剂的助凝剂。
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+ + + __ ++ _ ++
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• （二）混凝剂和助凝剂（要求对人体健康无害，混凝效果好，使用方便及 价廉易得） – 铝盐 • 最常用，包括明矾Al2(SO４)３· K２SO４· 24H２O、硫酸铝Al2(SO４) 18H2O等。价廉易得，但影响因素多，pH范围较窄，澄清时间 ３· 长。 – 聚合氯化铝(polyaluminium chloride）(羟基或碱式氯化铝) • 无机高分子混凝剂。水解后形成多核高价电解质 • 用量少；絮状物形成快，大而细密，沉淀快；影响因素少，混凝 效果好。但水面常有浮沫、沉淀物容积较大。 – 铁盐 • 硫酸亚铁(绿矾)FeSO4· 7H2Ｏ、三氯化铁FeCl3· 6H2Ｏ、硫酸铁 Fe2(SO4)3· 2H2Ｏ、聚合硫酸铁等。 • 絮状物比重大，沉降较快；pH值宽(pH3.5～11)；低温时效果亦好。 缺点是易产生色、味；具有强酸性，对设备有腐蚀作用。
• 水中杂质:
– 浑浊或稍浑浊的水较透明的水更易凝聚 – 悬浮物极少时，要增加剂量或投加粘土或助凝剂。 • 搅拌: – 初加时应迅速充分搅动使快速混和均匀，形成微细 絮状物，然后慢速搅拌，以增加絮状物碰撞机会形 成较大的絮状物下沉。 – 剧烈长时间搅拌或经常改变搅拌方向，都可导致絮 状物不可逆的破坏。
– …………
• 水处理 (water treatment) 包括净化和消毒。
– 净化(purification)：利用理化方法，改善水的物理 和化学性状。常用方法为沉淀、混凝、过滤。其它 还有脱色、除臭味、除铁、除氟、软化、淡化等等。 – 消毒（ disinfection）：利用理化方法，杀灭水中 病原微生物。 – 广义的净化也把消毒包括在内。