污水處理混凝技術（1）混凝技術原理混凝技術是通過向水中投加某種化學藥劑，使水中的細分散顆粒和膠體物質脫穩凝聚，并進一步形成絮凝體的過程，其中包括凝聚和絮凝兩個過程。各種污水都是以水為分散介質的分散體系。根據分散相粒度不同，可將其分為三類：分散相粒度在0.1~1nm之間的為真溶液；分散相粒度在1~100nm的稱為膠體溶液；分散相粒度大于100nm的稱謂懸浮液。就去除各種粒度不同的分散介質來講，粒度在100μm以上的懸浮液可采用沉淀或過濾方法進行去除，粒度在0.1~1nm之間的真溶液可采用吸附法去除，而粒度在1nm~100μm之間的部分懸浮液和交替溶液可采用混凝法去除。通過混凝技術可以降低污水的濁度和色度，去除多種高分子物質、有機物、某些重金屬毒物和放射性物質等，也可以去除導致水體富營養化的氮和磷等可溶性有機物。傳統的混凝機理設計三方面問題：水中膠體離子（包括微小懸浮物）的性質、混凝劑在水中的水解產物以及膠體粒子與混凝劑之間的相互作用。水中的膠體粒子一般能長期保持分散懸浮狀態。這種膠體保持懸浮穩定的特性可以分為兩種：一種是動力學穩定，它是顆粒布朗運動對抗重力的能力，膠體粒子越小，布朗運動越強烈，其本身質量小而受重力作用小，布朗運動足以抵抗重力影響，使得動力學穩定性越高；另一種是聚集穩定性，即膠體粒子之間因表面同性電荷相斥或水化膜的阻礙作用而不能相互聚集。由于在布朗運動作用下，較小的膠體粒子由自發聚集傾向，如果膠體粒子表面電荷或水化膜消失則便會失去聚集穩定性。由于一般膠體粒子均帶有電荷，天然水中過的許多膠體雜質（如粘土、細菌、藻類、腐殖質等）通常是負電荷膠體，因而水處理的混凝作用主要是破壞膠體粒子表面的這種相互穩定的帶電特性，使之能相互聚集而從水中分離出來。在實際工藝中，一般通過采用投加混凝劑來實現；投入原水中的混凝劑常以它的水解產物形式出現。水解產物混凝作用機理是比較復雜的。通過膠體雙電層壓縮、吸附-電中和、吸附架橋以及沉析物網捕等一系列反應，形成絮凝體。此外，在對某些物質的去除過程中，還可能存在物理吸附和絡合反應等。（2）混凝劑與助凝劑a.混凝劑在混凝處理中選擇合適的混凝劑至關重要。合適地選用混凝劑，不僅能提供出水水質，還能達到降低運行費用的目的。混凝劑按化學成分可分為無機和有機兩大類：有機混凝劑主要是高分子物質，品種較多，但由于價格較高，故在水處理中一般作為助凝劑；無機混凝劑品種較少，目前主要是鐵鹽和鋁鹽及其水解聚合物，在水處理中的應用很多，特別是隨著不同類型的無機高分子混凝劑的大量出現，他的應用將更加廣泛。b．助凝劑當單獨使用混凝劑不能取得預期效果時，需投加某種輔助藥劑以提高混凝效果，這種藥劑稱為助凝劑。助凝劑通常是高分子物質。其作用往往是為了改善絮凝體結構，促使細小而松散的絮粒變得粗大而密實，作用機理是高分子物質的吸附架橋。助凝劑本身可以起混凝作用，也可以不起混凝作用，按其功能，助凝劑可以分為三種：pH值調節劑、絮體結構改良劑、氧化劑。（3）混凝單元技術a．混凝沉淀過濾混凝沉淀可以降低污水的色度和濁度，去除多種高分子物質、有機物和某些重金屬物質（如汞、鎘、鉛）和放射性物質，也可以除磷，且效果顯著。過濾可以進一步去除生物過程和混凝沉淀中未能沉淀的顆粒和膠體物質，進一步降低濁度和色度，也可以增加對磷、BOD、COD、重金屬、細菌和其他物質的去除率。可以看出，采用混凝沉淀加過濾的組合工藝非常適合于雜用水的水質要求，同時還具有設備簡單、易于上馬、維護操作易于掌握、便于間歇性生產運行、處理效果一般良好的優點。常規的混凝沉淀、過濾工藝雖然具有上述優點，但混凝沉淀法用于分離水中的油類、纖維、藻類以及一些低密度雜質時效果欠佳；同時也具有構筑物多、工作量大的缺點，會導致處理投資過大、運行成本偏高的問題。b．混凝氣浮氣浮是向水中通入空氣，產生大量的微細氣泡，并促其粘附于雜質顆粒上，形成比重小于水的漂浮絮體，絮體上浮至水面然后被刮出，實現固液分離。氣浮技術已開發出多種形式，按其產生氣泡方式可以分為壓力溶氣氣浮DAF、渦凹氣浮CAF、引氣氣浮IAF等。DAF是將空氣先壓入清潔水中形成溶氣水后再釋放于污水中，而CAF和IAF是用葉片、輪盤等吸入空氣直接分散于污水中。混凝氣浮技術目前已在工業污水處理、污泥濃縮以及給水除藻上得到應用。對于城市污水經過二級處理后，水中多為粒徑小、密度低的雜質，由于它們形成的夾氣絮體密度小，便于上浮，故可以采用混凝氣浮工藝進行固液分離。同時對于混凝沉淀法去除效果欠佳的油類、纖維、藻類以及一些低密度雜事，可采用氣浮工藝進行處理。c．混凝澄清混凝澄清技術是一種將混凝反應過程與澄清分離過程綜合于一體的構筑物。混凝絮體在澄清池中處于均勻分布的懸浮狀態，形成高濃度穩定的活性泥渣層，當原水通過活性泥渣層時，由于接觸絮凝作用，原水中的懸浮物便被活性泥渣層阻留下來，清水在澄清池上部排出。采用混凝澄清技術去除污水中的有機物，去除效果較高，但投藥量較大，產生大量含水率較高的污泥，這種污泥往往較難處理。d．微絮凝過濾微絮凝-直接過濾工藝是通過在濾池前投加絮凝劑、利用在濾柱內形成的微渦旋，在濾柱內同時完成反應、沉淀和截留過程。省去了傳統混凝工藝所需的反應池和沉淀池，因此，是一種高效經濟的組合工藝。該工藝可以減少80%構