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海水淡化预处理混凝除浊

海水淡化脱盐之前需要对进水进行预处理,水的浑浊主要是海水中含有悬浮的泥砂微粒和胶体微粒等杂质。水中直径大于0.01mm的悬浮微粒,静态重力沉降速度为0.15mm/s,下沉1m需2h,而直径小于0.001mm的悬浮颗粒具有“分散颗粒稳定性”,在动态水中不下沉,长期处于分散悬浮状态。

胶体微粒大小约10-6~10-4mm,由于静电作用微粒表面围着一层水化膜,同类的胶体微粒带有同性电荷。胶体微粒的分子热运动,受同性电荷相斥和水化层的阻碍相互碰撞接触的概率很小,其排斥势能大于布朗运动的平均动能上千倍。因此胶体微粒能在动态水体中长期处于无规则的均匀分散的高速运动,保持胶体溶液的稳定状态。

混凝是海水预处理中一个重要的单元工艺,能有效地降低或去除海水的浊度、色度、臭味等。混凝处理的主要对象是海水中不溶于水的胶体微粒、有机物质和难以重力沉降的悬浮泥砂颗粒。

海水混凝处理是在水流搅动的条件下,将混凝剂均匀地分散到海水中,海水中的胶体与混凝剂发生凝聚和絮凝反应的过程。混凝过程大致可分为两个阶段:第一阶段是在水流快速搅动条件下,正电荷混凝剂和胶体微粒相互接触碰撞,压缩扩散层,降低ζ电位,发生电性中和使胶体失稳,并相互集聚的过程,这一过程称为凝聚过程,所需时间约0.5~2min;第二阶段是在水流搅动速度减缓的条件下,通过由线型链大分子吸附架桥和脱稳胶体微粒相互集聚,使细小絮体颗粒聚合成粗大块状絮凝体(俗称矾花)的过程。这个过程通常称为絮凝,所需时间为15~20min。

海水中杂质含量和性能、药剂性能、流体流动状态、环境条件等诸多因素都会影响混凝效果,主要因素如下表:

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