強化混凝技術應用課件

1強化混凝技術

——thetechnologyofenhancedcoagulation

1強化混凝技術

——thetechnologyofen定義2

強化混凝是在常規(guī)混凝工藝的基礎上,在保證濁度去除效果的前提下，通過增加混凝劑的投加量和調整PH值等方法，來提高常規(guī)工藝中對有機物的去除效果，最大限度去除消毒副產(chǎn)物的前驅物質（DBPFP）,保證飲用水消毒副產(chǎn)物（DBPs）符合飲用水標準的方法。定義2強化混凝是在常規(guī)混凝工藝的基礎上,在保證濁度去3強化混凝對有機物的去除機理利用強化混凝去除水中的NOM(特別是腐殖質)被證明是有效的方法，作用機理主要有以下四種：①通過壓縮雙電層、特性吸附電性中和、網(wǎng)捕作用或架橋作用使膠體脫穩(wěn):②通過表面吸附后，NOM(腐殖質)可與金屬鹽離子鰲合，脫穩(wěn)沉降;③由沉降速度差造成的差降沉降作用;④主要通過表面吸附非同類構造分子而產(chǎn)生的共同(協(xié)同)沉降作用。NOM包括顆粒態(tài)物質(如植物碎片或殘骸、微生物等)和溶解性有機物DOM(DOC)。前者主要通過膠體脫穩(wěn)機理去除，而后者則主要通過差降沉降或共同沉降作用去除的3強化混凝對有機物的去除機理利用強化混凝去除水中的NOM(特4強化混凝對有機物的去除機理4強化混凝對有機物的去除機理5強化混凝的方法基于混凝劑形態(tài)的強化混凝方法基于投加助凝劑的強化混凝方法基于改善水力條件的強化混凝方法5強化混凝的方法基于混凝劑形態(tài)的強化混凝方法6強化混凝的影響因素混凝劑的種類對強化混凝而言，無機混凝劑要比合成有機物混凝劑效果好。通常認為，在合成有機物混凝劑在天然水的混凝過程中，由于無法提供有機物的吸附位，只能產(chǎn)生電中和作用參與腐殖酸的沉淀，所以混凝效果很不理想。高分子絮凝劑單獨作為混凝劑時，它的效果不如無機金屬鹽類混凝劑，因為它不能有效地去除溶解性有機物（DOM），但當被用作助凝劑時，則可發(fā)揮其提高固液分離的功能，有效地提高TOC的去除率。6強化混凝的影響因素混凝劑的種類7強化混凝的影響因素混凝劑的投加量混凝劑的投加量直接影響強化混凝對水中有機物的去除效果。加大混凝劑投加量，會使有機物的水化殼壓縮，水解的陽離子與有機物陰離子電中和，消除有機物對無機膠體的影響，從而使無機膠體脫穩(wěn)，達到除去膠體的目的7強化混凝的影響因素混凝劑的投加量8強化混凝的影響因素pH值的影響由于混凝劑有其發(fā)揮作用的最佳pH值范圍，因此，pH值對混凝效果有很大的影響。pH對有機物去除效果的影響，主要是由于氫離子與金屬離子水解產(chǎn)物對有機配位體的競爭或者羥基與有機陰離子對金屬離子水解產(chǎn)物的競爭造成。在較低的pH下，有機物質子化程度增加，因而減少了混凝劑的需求量，混凝劑水解后的形態(tài)帶更多的正電，有利于吸附，所需求的混凝劑劑量也減少；另外，可能電性中和和吸附共沉淀機理得以加強，腐殖酸和富里酸聚合體的沉淀作用減弱。8強化混凝的影響因素pH值的影響9強化混凝的影響因素原水水質的影響原水水質對混凝效果影響很大，影響因素是有機物的分子量、電性及溶解性。原水中有機物的分子特性對其去除率大小起決定作用，憎水性越強、分子鏈越大、化學鍵結合部位多都能使其去除率大大提高。通過強化混凝能去除絕大部分分子量大、憎水性強的有機物。當原水中的有機物主要由有機顆粒和大分子有機物組成時，混凝可以有效去除水中的TOC。而水源水的腐殖質含量又會使TOC降低。所以混凝去除腐殖類和高分子量有機物的效果比它去除非腐類和低分子量有機物好。9強化混凝的影響因素原水水質的影響10強化混凝的影響因素水溫的影響的影響水溫對混凝的影響國內外已經(jīng)有大量研究。低溫對于常規(guī)混凝具有負面的影響作用。低溫可能造成水的粘度上升，阻礙混凝劑的擴散和絮體沉降；可以影響水解動力學平衡，影響金屬氫氧化物的形成；同時可以降低水的離子積常數(shù)，從而降低水中氫氧根的濃度。此外，低溫可能造成形成的絮體密實度較低、絮體較小，導致分離效果差。10強化混凝的影響因素水溫的影響的影響11強化混凝的影響因素水力條件的影響混凝過程中兩個關鍵性的控制因素是混凝劑的水解結合效力和水力條件，混凝效果與混凝劑在水中的擴散有密切關系，原水中加入混凝劑后將產(chǎn)生兩種效應：混凝劑在水中進行混合與擴散；混凝劑水解，水解產(chǎn)物與膠體顆粒作用使其脫穩(wěn)。由于水解、脫穩(wěn)速率遠遠大于混凝劑在水中的擴散速率，故擴散作用成為膠體顆粒能否迅速脫穩(wěn)的決定性因素。實際上混凝劑水解產(chǎn)物的吸咐架橋能力和混凝設施產(chǎn)生的微漩渦所帶來的剪切力的對比關系，決定了礬花的尺寸、密實度及沉降性能。前者取決于混凝劑本身，而后者則由水力條件所確定。許多研究顯示，適宜的水力條件是混凝劑發(fā)揮效力的前提，可以提高混凝出水水質。有人在對配水進行強化混凝條件的選擇試驗中，考察了混凝劑種類、快速攪拌時間及強度等對強化混凝效果的影響。通過測定絮凝指數(shù)、沉淀后水的濁度及DOC等發(fā)現(xiàn)：混凝劑的擴散過程和快速混合碰撞過程對混凝效果起著至關重要的作用，一定的攪拌強度和時間可以實現(xiàn)對有機物的較好去除。11強化混凝的影響因素水力條件的影響12強化混凝機理研究的新發(fā)展表面絡合原理及其定量計算模式在強化混凝中的應用20世紀70年代初期Stulnn等首先提出對水合氧化物的分散體系中金屬離子的專屬吸附采用配位化學的處理方法，認為顆粒物界面上與H+、OH-和金屬離子的結合屬于絡合化學反應，此時的吸附量可以用與溶液中絡合平衡類似的方法，按質量作用定律加以討論。Schindler等對這一概念加以進一步的闡述，因而后來被稱為Stulnn—Schindle絡合模式，近年被廣泛應用于固液界面上反應機制的研究。由于表面絡合模型的計算相當繁雜，主要應用計算機模塊來進行多組分多相的復雜計算，目前主要的計算機程序有REDE—QL，MINEQL，MICROQL，SUREQL，HYDRAQL，F(xiàn)ITEQL等。它們可用來計算各種化學平衡和表面絡合反應中的平衡常數(shù)和組分濃度。例如MICROQL可以計算飽和Al(OH)3，溶液中鋁的形態(tài)分布及其表面平衡常數(shù)。王向天等應用Stulnn—Schindle絡合模式，計算了高嶺土、二氧化硅的表面絡合常數(shù)，得到了與實驗數(shù)據(jù)相吻合的計算結果。12強化混凝機理研究的新發(fā)展表面絡合原理及其定量計算模式在強13強化混凝機理研究的新發(fā)展分形理論在強化混凝中的應用分形理論用于對混凝的研究也是一種有效的新手段。絮體結構和性能在混凝研究中一直有十分重要的地位，其大小、強度、密度與穿透性等特點對于污泥處置和出水水質至關重要，其形成往往具有分形特征。通過分形結構分析，用一非整數(shù)維數(shù)來描述非規(guī)則體中的無規(guī)則程度，為這些看起來復雜不規(guī)則形態(tài)提供一種數(shù)學框架，從而得以定量的描述，而分形結構分析中最重要的特征參數(shù)是分形維數(shù)(分維)。一般認為，對應于分形體的不規(guī)則和復雜性或空間填充程度，分維不同則反映了聚集體結構所具有的開放程度，在混凝研究中應用分維可以對不同條件下形成的絮體結構進行更為準確的描述。13強化混凝機理研究的新發(fā)展分形理論在強化混凝中的應用14強化混凝機理研究的新發(fā)展混凝作用機理研究逐漸向半定量乃至定量化發(fā)展

表面絡合理論和分形理論的引人推動了混凝研究的半定量和定量化進程，發(fā)展了多種計算模式和軟件，但多限于應用在傳統(tǒng)混凝劑，對新型高分子混凝劑混凝過程的計算尚存在困難，有待進一步的研究。王東升等以典型IPF—顆粒物—水溶液體系的相互作用為例，對Dentel的吸附沉積一電中和模式(PrecipitationChargeNeutralizationModel，PC-NM)作了適當改進，能夠較好地預測聚合鋁的混凝特征，實驗結果與模式預測值基本吻合。14強化混凝機理研究的新發(fā)展混凝作用機理研究逐漸向半定量乃至15強化混凝技術應用中存在的問題

1)由于大劑量投加混凝劑，水處理系統(tǒng)產(chǎn)生的污泥量也必然增加。強化混凝條件下，有可能不能達到理想的濁度去除效果，從而增加濾池的運行負擔。2)總藥耗有所增加，包括調節(jié)混凝pH的硫酸消耗以及如果考慮腐蝕問題調高出廠水pH的堿石灰消耗等。3)對雜質微粒及病原體的去除不利，無機物的組成水平，腐蝕控制，pH改變引起混凝條件變化有可能引起顆粒的重新穩(wěn)定。4)對溶解性有機物、CODMn去除能力提高有限，對氨氮、礦物油等的去除沒有促進作用.5)更重要的是，針對某特定的原水特性提出的降低反應體系pH值和增大混凝劑量的方式，并不一定對所有原水水質都奏效。15強化混凝技術應用中存在的問題16關于強化混凝的一些研究成果16關于強化混凝的一些研究成果17新生態(tài)MnO2強化混凝去除苯酚的影響因素研究新生態(tài)MnO2是高錳酸鉀在線還原的產(chǎn)物，較固體二氧化錳具有更大的比表面積和更高的反應活性。過去曾把它作為高錳酸鉀水處理藥劑的副產(chǎn)物，隨著高錳酸鉀水處理應用的深入研究，發(fā)現(xiàn)它在高錳酸鉀強化水處理過程中起重要作用。17新生態(tài)MnO2強化混凝去除苯酚的影響因素研究新生態(tài)Mn18新生態(tài)MnO2強化混凝去除苯酚的影響因素研究鈣離子的影響18新生態(tài)MnO2強化混凝去除苯酚的影響因素研究鈣離子的影19新生態(tài)MnO2強化混凝去除苯酚的影響因素研究單寧酸的影響19新生態(tài)MnO2強化混凝去除苯酚的影響因素研究單寧酸的影20新生態(tài)MnO2強化混凝去除苯酚的影響因素研究新生態(tài)MnO2投量的影響20新生態(tài)MnO2強化混凝去除苯酚的影響因素研究新生態(tài)M21新生態(tài)MnO2強化混凝去除苯酚的影響因素研究高嶺土投量的影響21新生態(tài)MnO2強化混凝去除苯酚的影響因素研究高嶺土投量22新生態(tài)MnO2強化混凝去除苯酚的影響因素研究PH值的影響22新生態(tài)MnO2強化混凝去除苯酚的影響因素研究PH值的影23新生態(tài)MnO2強化混凝去除苯酚的影響因素研究結論（1）鈣離子能夠提高新生態(tài)二氧化錳強化混凝對苯酚的去除，單寧酸與苯酚共存時能明顯促進苯酚的混凝去除。（2）新生態(tài)二氧化錳作為助凝劑，投加少量就能得到很好的效果。若達到相同苯酚的去除率，新生態(tài)二氧化錳助凝作用能夠明顯減少混凝劑的用量。（3）中性、弱酸性及弱堿性條件，新生態(tài)二氧化錳強化混凝對苯酚的去除率較高，而強酸性和強堿性條件則不利于苯酚的去除。23新生態(tài)MnO2強化混凝去除苯酚的影響因素研究結論24高鐵酸鹽預氧化對藻類細胞的破壞作用及其助

凝機理湖泊與水庫是常用的地表水水源.近年來,由于水體污染嚴重,在河流中也出現(xiàn)了藻類含量升高的情況.含藻水混凝困難,不易形成良好的絮體,沉淀效果差.水中的一些藻類能引起異味,影響飲用水的感官性狀;一些藻類會堵塞濾池,還有的藻類由于形體細小,可能會穿過濾池,造成濾后水的水質惡化.研究結果表明,高鐵酸鹽預氧化能夠有效地去除水中的藻類細胞,高鐵酸鹽預氧化可以大幅度降低腐殖酸對藻類混凝去除的阻礙作用，提高混凝效果24高鐵酸鹽預氧化對藻類細胞的破壞作用及其助

凝機理湖泊與水高鐵酸鹽預氧化對藻類細胞的破壞作用及其助凝機理以桿狀顫藻為例，高鐵的作用機制是增強了顫藻的交聯(lián)性和加劇小球藻的收縮聚集作用.25高鐵酸鹽預氧化對藻類細胞的破壞作用及其助凝機理以桿狀顫藻為例高鐵酸鹽預氧化對藻類細胞的破壞作用及其助凝機理

高鐵酸鹽預氧化對藻體細胞結構的影響促使藻體細胞向周圍的介質中釋放了大量的胞內物質1.氧化破壞了細胞的鞘套(圖左)使其外殼開裂，從而造成藻類細胞胞內物質的外流2.高鐵酸鹽刺激了藻體細胞(圖右)，造成其過度分泌胞內物質26高鐵酸鹽預氧化對藻類細胞的破壞作用及其助凝機理高鐵酸高鐵酸鹽預氧化對藻類細胞的破壞作用及其助凝機理另一個破壞作用就是造成了藻類細胞外部鞘套的強烈卷繞.27高鐵酸鹽預氧化對藻類細胞的破壞作用及其助凝機理另一個破壞作用氫氧化鐵膠體沉淀對藻類細胞的影響

1.改變藻細胞的表面電性，降低Zeta電位2.降低了藻細胞的活動性，增加了藻細胞的沉淀性.圖：氫氧化鐵膠體沉淀到藻類細胞表面圖：藻細胞發(fā)生聚集高鐵酸鹽預氧化對藻類細胞的破壞作用及其助凝機理28氫氧化鐵膠體沉淀對藻類細胞的影響1.改變藻細胞的表面電性，高鐵酸鹽預氧化對藻類細胞的破壞作用及其助凝機理結論以顫藻，綠球藻和柵列藻為例1.高鐵氧化直接導致了藻類細胞的斷裂，影響了顫藻的正常段殖體繁殖方式，從而達到去除藻類的作用。2.高鐵酸鹽分解后產(chǎn)生的Fe(OH)3膠體能夠吸附并沉淀到藻細胞的表面，降低了藻細胞的穩(wěn)定性，從而達到沉淀去除藻類的目的。3.高鐵酸鹽預氧化能夠改變水中藻類細胞的表面性質，破壞細胞表面結構，并刺激胞體向其周圍的介質中釋放出胞內物質；這些胞內物質具有大分子結構，在混凝過程中可能起到助凝劑的作用。29高鐵酸鹽預氧化對藻類細胞的破壞作用及其助凝機理結論29主要參考文獻[1].王東升等,強化混凝與優(yōu)化混凝:必要性、目標和發(fā)展方向,中國化學會第七屆水處理化學大會暨學術研討會2004:中國濟南.[2].鄭洪領,王龍與宗逸君,我國微污染水源飲用水處理技術應用進展.山東建筑大學學報,2008(06):543-546[3].張立珠等.新生態(tài)MnO2強化混凝去除苯酚的影響因素研究[J].環(huán)境科學,2011,32(10):2926-2930[4].劉偉,馬軍.高鐵酸鹽預氧化對藻類細胞的破壞作用及其助凝機理[J].環(huán)境科學,2002,22(1):24-28[5].朱可勇.不同水源水質強化混凝工藝的試驗研究[D].上海:同濟大學,2006[6].陸曉如,周雅珍與黃竹君,高效澄清池在黃浦江原水中的應用試驗.凈水技術,2002(02):14-16.[7].王冬云,黃友波與王安平,生活污水的化學強化一級處理的研究.河北建筑科技學院學報,2003(02):20-22.[8].Relationship,N.N.R.M.,betweenHumicandFulvicAcidsandFiocculants.WaterTechno1.1(977.69):p.6[2][2][9].Qin,J.,etal.,ImpactofcoagulationpHonenhancedremovalofnaturalorganicmatterintreatmentofreservoirwater.SeparationandPurificationTechnology,2011.49(3):p.295--298.30主要參考文獻30主要參考文獻[10].鄧忠良,朱云與肖錦,強化混凝用于微污染水源水處理.工業(yè)水處理,2002(08):4-6.[11].劉海龍等,強化混凝對水力條件的要求.中國給水排水,2006(05):1-4.[12].Cooper,D.R.,P.S.SchindlerandJ.Sun,Businessresearchmethods.2012.[13].Schindler,R.,etal.,Correlationsandinteractionsintheproductionofinterleukin-6(IL-6),IL-1,andtumornecrosisfactor(TNF)inhumanbloodmononuclearcells:IL-6suppressesIL-1andTNF.Blood,1990.75(1):p.40--47.[14].王向天,黃君禮與湯鴻霄,高嶺土和二氧化硅的表面酸堿性質定量模式計算.哈爾濱建筑大學學報,2001(03):56-59.[15].王東升,湯鴻霄與欒兆坤,分形理論及其研究方法.環(huán)境科學學報,2001(S1):10-16.[16].王東升與湯鴻霄,IPF混凝過程的定量計算模式(I):PCNM的應用.環(huán)境科學學報,2003(02):183-187.31主要參考文獻[10].鄧忠良,朱云與肖錦,強化混凝用于微32謝謝觀看

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強化混凝是在常規(guī)混凝工藝的基礎上,在保證濁度去除效果的前提下，通過增加混凝劑的投加量和調整PH值等方法，來提高常規(guī)工藝中對有機物的去除效果，最大限度去除消毒副產(chǎn)物的前驅物質（DBPFP）,保證飲用水消毒副產(chǎn)物（DBPs）符合飲用水標準的方法。定義2強化混凝是在常規(guī)混凝工藝的基礎上,在保證濁度去35強化混凝對有機物的去除機理利用強化混凝去除水中的NOM(特別是腐殖質)被證明是有效的方法，作用機理主要有以下四種：①通過壓縮雙電層、特性吸附電性中和、網(wǎng)捕作用或架橋作用使膠體脫穩(wěn):②通過表面吸附后，NOM(腐殖質)可與金屬鹽離子鰲合，脫穩(wěn)沉降;③由沉降速度差造成的差降沉降作用;④主要通過表面吸附非同類構造分子而產(chǎn)生的共同(協(xié)同)沉降作用。NOM包括顆粒態(tài)物質(如植物碎片或殘骸、微生物等)和溶解性有機物DOM(DOC)。前者主要通過膠體脫穩(wěn)機理去除，而后者則主要通過差降沉降或共同沉降作用去除的3強化混凝對有機物的去除機理利用強化混凝去除水中的NOM(特36強化混凝對有機物的去除機理4強化混凝對有機物的去除機理37強化混凝的方法基于混凝劑形態(tài)的強化混凝方法基于投加助凝劑的強化混凝方法基于改善水力條件的強化混凝方法5強化混凝的方法基于混凝劑形態(tài)的強化混凝方法38強化混凝的影響因素混凝劑的種類對強化混凝而言，無機混凝劑要比合成有機物混凝劑效果好。通常認為，在合成有機物混凝劑在天然水的混凝過程中，由于無法提供有機物的吸附位，只能產(chǎn)生電中和作用參與腐殖酸的沉淀，所以混凝效果很不理想。高分子絮凝劑單獨作為混凝劑時，它的效果不如無機金屬鹽類混凝劑，因為它不能有效地去除溶解性有機物（DOM），但當被用作助凝劑時，則可發(fā)揮其提高固液分離的功能，有效地提高TOC的去除率。6強化混凝的影響因素混凝劑的種類39強化混凝的影響因素混凝劑的投加量混凝劑的投加量直接影響強化混凝對水中有機物的去除效果。加大混凝劑投加量，會使有機物的水化殼壓縮，水解的陽離子與有機物陰離子電中和，消除有機物對無機膠體的影響，從而使無機膠體脫穩(wěn)，達到除去膠體的目的7強化混凝的影響因素混凝劑的投加量40強化混凝的影響因素pH值的影響由于混凝劑有其發(fā)揮作用的最佳pH值范圍，因此，pH值對混凝效果有很大的影響。pH對有機物去除效果的影響，主要是由于氫離子與金屬離子水解產(chǎn)物對有機配位體的競爭或者羥基與有機陰離子對金屬離子水解產(chǎn)物的競爭造成。在較低的pH下，有機物質子化程度增加，因而減少了混凝劑的需求量，混凝劑水解后的形態(tài)帶更多的正電，有利于吸附，所需求的混凝劑劑量也減少；另外，可能電性中和和吸附共沉淀機理得以加強，腐殖酸和富里酸聚合體的沉淀作用減弱。8強化混凝的影響因素pH值的影響41強化混凝的影響因素原水水質的影響原水水質對混凝效果影響很大，影響因素是有機物的分子量、電性及溶解性。原水中有機物的分子特性對其去除率大小起決定作用，憎水性越強、分子鏈越大、化學鍵結合部位多都能使其去除率大大提高。通過強化混凝能去除絕大部分分子量大、憎水性強的有機物。當原水中的有機物主要由有機顆粒和大分子有機物組成時，混凝可以有效去除水中的TOC。而水源水的腐殖質含量又會使TOC降低。所以混凝去除腐殖類和高分子量有機物的效果比它去除非腐類和低分子量有機物好。9強化混凝的影響因素原水水質的影響42強化混凝的影響因素水溫的影響的影響水溫對混凝的影響國內外已經(jīng)有大量研究。低溫對于常規(guī)混凝具有負面的影響作用。低溫可能造成水的粘度上升，阻礙混凝劑的擴散和絮體沉降；可以影響水解動力學平衡，影響金屬氫氧化物的形成；同時可以降低水的離子積常數(shù)，從而降低水中氫氧根的濃度。此外，低溫可能造成形成的絮體密實度較低、絮體較小，導致分離效果差。10強化混凝的影響因素水溫的影響的影響43強化混凝的影響因素水力條件的影響混凝過程中兩個關鍵性的控制因素是混凝劑的水解結合效力和水力條件，混凝效果與混凝劑在水中的擴散有密切關系，原水中加入混凝劑后將產(chǎn)生兩種效應：混凝劑在水中進行混合與擴散；混凝劑水解，水解產(chǎn)物與膠體顆粒作用使其脫穩(wěn)。由于水解、脫穩(wěn)速率遠遠大于混凝劑在水中的擴散速率，故擴散作用成為膠體顆粒能否迅速脫穩(wěn)的決定性因素。實際上混凝劑水解產(chǎn)物的吸咐架橋能力和混凝設施產(chǎn)生的微漩渦所帶來的剪切力的對比關系，決定了礬花的尺寸、密實度及沉降性能。前者取決于混凝劑本身，而后者則由水力條件所確定。許多研究顯示，適宜的水力條件是混凝劑發(fā)揮效力的前提，可以提高混凝出水水質。有人在對配水進行強化混凝條件的選擇試驗中，考察了混凝劑種類、快速攪拌時間及強度等對強化混凝效果的影響。通過測定絮凝指數(shù)、沉淀后水的濁度及DOC等發(fā)現(xiàn)：混凝劑的擴散過程和快速混合碰撞過程對混凝效果起著至關重要的作用，一定的攪拌強度和時間可以實現(xiàn)對有機物的較好去除。11強化混凝的影響因素水力條件的影響44強化混凝機理研究的新發(fā)展表面絡合原理及其定量計算模式在強化混凝中的應用20世紀70年代初期Stulnn等首先提出對水合氧化物的分散體系中金屬離子的專屬吸附采用配位化學的處理方法，認為顆粒物界面上與H+、OH-和金屬離子的結合屬于絡合化學反應，此時的吸附量可以用與溶液中絡合平衡類似的方法，按質量作用定律加以討論。Schindler等對這一概念加以進一步的闡述，因而后來被稱為Stulnn—Schindle絡合模式，近年被廣泛應用于固液界面上反應機制的研究。由于表面絡合模型的計算相當繁雜，主要應用計算機模塊來進行多組分多相的復雜計算，目前主要的計算機程序有REDE—QL，MINEQL，MICROQL，SUREQL，HYDRAQL，F(xiàn)ITEQL等。它們可用來計算各種化學平衡和表面絡合反應中的平衡常數(shù)和組分濃度。例如MICROQL可以計算飽和Al(OH)3，溶液中鋁的形態(tài)分布及其表面平衡常數(shù)。王向天等應用Stulnn—Schindle絡合模式，計算了高嶺土、二氧化硅的表面絡合常數(shù)，得到了與實驗數(shù)據(jù)相吻合的計算結果。12強化混凝機理研究的新發(fā)展表面絡合原理及其定量計算模式在強45強化混凝機理研究的新發(fā)展分形理論在強化混凝中的應用分形理論用于對混凝的研究也是一種有效的新手段。絮體結構和性能在混凝研究中一直有十分重要的地位，其大小、強度、密度與穿透性等特點對于污泥處置和出水水質至關重要，其形成往往具有分形特征。通過分形結構分析，用一非整數(shù)維數(shù)來描述非規(guī)則體中的無規(guī)則程度，為這些看起來復雜不規(guī)則形態(tài)提供一種數(shù)學框架，從而得以定量的描述，而分形結構分析中最重要的特征參數(shù)是分形維數(shù)(分維)。一般認為，對應于分形體的不規(guī)則和復雜性或空間填充程度，分維不同則反映了聚集體結構所具有的開放程度，在混凝研究中應用分維可以對不同條件下形成的絮體結構進行更為準確的描述。13強化混凝機理研究的新發(fā)展分形理論在強化混凝中的應用46強化混凝機理研究的新發(fā)展混凝作用機理研究逐漸向半定量乃至定量化發(fā)展

表面絡合理論和分形理論的引人推動了混凝研究的半定量和定量化進程，發(fā)展了多種計算模式和軟件，但多限于應用在傳統(tǒng)混凝劑，對新型高分子混凝劑混凝過程的計算尚存在困難，有待進一步的研究。王東升等以典型IPF—顆粒物—水溶液體系的相互作用為例，對Dentel的吸附沉積一電中和模式(PrecipitationChargeNeutralizationModel，PC-NM)作了適當改進，能夠較好地預測聚合鋁的混凝特征，實驗結果與模式預測值基本吻合。14強化混凝機理研究的新發(fā)展混凝作用機理研究逐漸向半定量乃至47強化混凝技術應用中存在的問題

1)由于大劑量投加混凝劑，水處理系統(tǒng)產(chǎn)生的污泥量也必然增加。強化混凝條件下，有可能不能達到理想的濁度去除效果，從而增加濾池的運行負擔。2)總藥耗有所增加，包括調節(jié)混凝pH的硫酸消耗以及如果考慮腐蝕問題調高出廠水pH的堿石灰消耗等。3)對雜質微粒及病原體的去除不利，無機物的組成水平，腐蝕控制，pH改變引起混凝條件變化有可能引起顆粒的重新穩(wěn)定。4)對溶解性有機物、CODMn去除能力提高有限，對氨氮、礦物油等的去除沒有促進作用.5)更重要的是，針對某特定的原水特性提出的降低反應體系pH值和增大混凝劑量的方式，并不一定對所有原水水質都奏效。15強化混凝技術應用中存在的問題48關于強化混凝的一些研究成果16關于強化混凝的一些研究成果49新生態(tài)MnO2強化混凝去除苯酚的影響因素研究新生態(tài)MnO2是高錳酸鉀在線還原的產(chǎn)物，較固體二氧化錳具有更大的比表面積和更高的反應活性。過去曾把它作為高錳酸鉀水處理藥劑的副產(chǎn)物，隨著高錳酸鉀水處理應用的深入研究，發(fā)現(xiàn)它在高錳酸鉀強化水處理過程中起重要作用。17新生態(tài)MnO2強化混凝去除苯酚的影響因素研究新生態(tài)Mn50新生態(tài)MnO2強化混凝去除苯酚的影響因素研究鈣離子的影響18新生態(tài)MnO2強化混凝去除苯酚的影響因素研究鈣離子的影51新生態(tài)MnO2強化混凝去除苯酚的影響因素研究單寧酸的影響19新生態(tài)MnO2強化混凝去除苯酚的影響因素研究單寧酸的影52新生態(tài)MnO2強化混凝去除苯酚的影響因素研究新生態(tài)MnO2投量的影響20新生態(tài)MnO2強化混凝去除苯酚的影響因素研究新生態(tài)M53新生態(tài)MnO2強化混凝去除苯酚的影響因素研究高嶺土投量的影響21新生態(tài)MnO2強化混凝去除苯酚的影響因素研究高嶺土投量54新生態(tài)MnO2強化混凝去除苯酚的影響因素研究PH值的影響22新生態(tài)MnO2強化混凝去除苯酚的影響因素研究PH值的影55新生態(tài)MnO2強化混凝去除苯酚的影響因素研究結論（1）鈣離子能夠提高新生態(tài)二氧化錳強化混凝對苯酚的去除，單寧酸與苯酚共存時能明顯促進苯酚的混凝去除。（2）新生態(tài)二氧化錳作為助凝劑，投加少量就能得到很好的效果。若達到相同苯酚的去除率，新生態(tài)二氧化錳助凝作用能夠明顯減少混凝劑的用量。（3）中性、弱酸性及弱堿性條件，新生態(tài)二氧化錳強化混凝對苯酚的去除率較高，而強酸性和強堿性條件則不利于苯酚的去除。23新生態(tài)MnO2強化混凝去除苯酚的影響因素研究結論56高鐵酸鹽預氧化對藻類細胞的破壞作用及其助

凝機理湖泊與水庫是常用的地表水水源.近年來,由于水體污染嚴重,在河流中也出現(xiàn)了藻類含量升高的情況.含藻水混凝困難,不易形成良好的絮體,沉淀效果差.水中的一些藻類能引起異味,影響飲用水的感官性狀;一些藻類會堵塞濾池,還有的藻類由于形體細小,可能會穿過濾池,造成濾后水的水質惡化.研究結果表明,高鐵酸鹽預氧化能夠有效地去除水中的藻類細胞,高鐵酸鹽預氧化可以大幅度降低腐殖酸對藻類混凝去除的阻礙作用，提高混凝效果24高鐵酸鹽預氧化對藻類細胞的破壞作用及其助

凝機理湖泊與水高鐵酸鹽預氧化對藻類細胞的破壞作用及其助凝機理以桿狀顫藻為例，高鐵的作用機制是增強了顫藻的交聯(lián)性和加劇小球藻的收縮聚集作用.57高鐵酸鹽預氧化對藻類細胞的破壞作用及其助凝機理以桿狀顫藻為例高鐵酸鹽預氧化對藻類細胞的破壞作用及其助凝機理

高鐵酸鹽預氧化對藻體細胞結構的影響促使藻體細胞向周圍的介質中釋放了大量的胞內物質1.氧化破壞了細胞的鞘套(圖左)使其外殼開裂，從而造成藻類細胞胞內物質的外流2.高鐵酸鹽刺激了藻體細胞(圖右)，造成其過度分泌胞內物質58高鐵酸鹽預氧化對藻類細胞的破壞作用及其助凝機理高鐵酸高鐵酸鹽預氧化對藻類細胞的破壞作用及其助凝機理另一個破壞作用就是造成了藻類細胞外部鞘套的強烈卷繞.59高鐵酸鹽預氧化對藻類細胞的破壞作用及其助凝機理另一個破壞作用氫氧化鐵膠體沉淀對藻類細胞的影響

1.改變藻細胞的表面電性，降低Zeta電位2.降低了藻細胞的活動性，增加了藻細胞的沉淀性.圖：氫氧化鐵膠體沉淀到藻類細胞表面圖：藻細胞發(fā)生聚集高鐵酸鹽預氧化對藻類細胞的破壞作用及其助凝機理60氫氧化鐵膠體沉淀對藻類細胞的影響1.改變藻細胞的表面電性，高鐵酸鹽預氧化對藻類細胞的破壞作用及其助凝機理結論以顫藻，綠球藻和柵列藻為例1.高鐵氧化直接導致了藻類細胞的斷裂，影響了顫藻的正常段殖體繁殖方式，從而達到去除藻類的作用。2.高鐵酸鹽分解后產(chǎn)生的Fe(OH)3膠體能夠吸附并沉淀到藻細胞的表面，降低了藻細胞的穩(wěn)定性，從而達到沉淀去除藻類的目的。3.高鐵酸鹽預氧化能夠改變水中藻類細胞的表面性質，破壞細胞表面結構，并刺激胞體向其周圍的介質中釋放出胞內物質；這些胞內物質具有大分子結構，在混凝過程中可能起到助凝劑的作用。61高鐵酸鹽預氧化對藻類細胞的破壞作用及其助凝機理結論29主要參考文獻[1].王東升等,強化混凝與優(yōu)化混凝:必要性、目標和發(fā)展方向,中國化學會第