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壓縮雙電層
膠團雙電層的構(gòu)造決定了在膠粒表面處反離子的濃度,隨著膠粒表面向外的距離越大則反離子濃度越低,與溶液中離子濃度相等。當向溶液中投加電解質(zhì),使溶液中離子濃度增高,則擴散層的厚度減小。
當兩個膠?;ハ嘟咏鼤r,由于擴散層厚度減小,ξ電位降低,因此它們互相排斥的力就減小了,也就是溶液中離子濃度高的膠間斥力比離子濃度低的要小。膠粒間的吸力不受水相組成的影響,但由于擴散減薄,它們相撞時的距離就減小了,這樣相互間的吸力就大了。可見其排斥與吸引的合力由斥力為主變成以吸力為主(排斥勢能消失了),膠粒得以迅速凝聚。這個機理能較好地解釋港灣處的沉積現(xiàn)象,因淡水進入海水時,鹽類增加,離子濃度增高,淡水挾帶膠粒的穩(wěn)定性降低,所以在港灣處粘土和其它膠體顆粒易沉積。
根據(jù)這個機理,當溶液中外加電解質(zhì)超過發(fā)生凝聚的臨界凝聚濃度很多時,也不會有更多超額的反離子進入擴散層,不可能出現(xiàn)膠粒改變符號而使膠粒重新穩(wěn)定的情況。這樣的機理是藉單純靜電現(xiàn)象來說明電解質(zhì)對膠粒脫穩(wěn)的作用,但它沒有考慮脫穩(wěn)過程中其它性質(zhì)的作用(如吸附),因此不能解釋復(fù)雜的其它一些脫穩(wěn)現(xiàn)象,例如三價鋁鹽與鐵鹽作混凝劑投量過多,凝聚效果反而下降,甚至重新穩(wěn)定;又如與膠粒帶同電號的聚合物或高分子有機物可能有好的凝聚效果:等電狀態(tài)應(yīng)有好的凝聚效果,但往往在生產(chǎn)實踐中ξ電位大于零時混凝效果卻少等。
實際上在水溶液中投加混凝劑使膠粒脫穩(wěn)現(xiàn)象涉及到膠粒與混凝劑,膠粒與水溶液,混凝劑與水溶液三個方面的相互作用,是一個綜合的現(xiàn)象。
吸附架橋作用
吸附架橋作用機理主要是指高分子物質(zhì)與膠粒的吸附與橋連。還可以理解成兩個大的同號膠粒中間由于有一個異號膠粒而連接在一起。高分子絮凝劑具有線性結(jié)構(gòu),它們具有能與膠粒表面某些部位起作用的化學(xué)基團,當高聚合物與膠粒接觸時,基團能與膠粒表面產(chǎn)生特殊的反應(yīng)而相互吸附,而高聚物分子的其余部分則伸展在溶液中,可以與另一個表面有空位的膠粒吸附,這樣聚合物就起了架橋連接的作用。假如膠粒少,上述聚合物伸展部分粘連不著第二個膠粒,則這個伸展部分遲早還會被原先的膠粒吸附在其他部位上,這個聚合物就不能起架橋作用了,而膠粒又處于穩(wěn)定狀態(tài)。高分子絮凝劑投加量過大時,會使膠粒表面飽和產(chǎn)生再穩(wěn)現(xiàn)象。已經(jīng)架橋絮凝的膠粒,如受到劇烈的長時間的攪拌,架橋聚合物可能從另一膠粒表面脫開,重又卷回原所在膠粒表面,造成再穩(wěn)定狀態(tài)。
聚合物在膠粒表面的吸附來源于各種物理化學(xué)作用,如范德華引力、靜電引力、氫鍵、配位鍵等,取決于聚合物同膠粒表面二者化學(xué)結(jié)構(gòu)的特點。這個機理可解釋非離子型或帶同電號的離子型高分子絮凝劑能得到好的絮凝效果的現(xiàn)象。
聚合氯化鋁的鹽基度是聚鋁中相對重要的指標,特別是針對飲用水級別的聚鋁產(chǎn)品,這項標準是聚鋁產(chǎn)線控制生產(chǎn)的重要指標之一。鹽基度越低,其價格越高,各采購商可以根據(jù)廠子的實際情況來操作。另外不同原材料,不同工藝生產(chǎn)處理的聚合氯化鋁產(chǎn)品的鹽基度也是不同,這就需要廠家來進行調(diào)整。提高聚氯化鋁產(chǎn)品的鹽基度,可大幅提高生產(chǎn)和使用的經(jīng)濟效益。鹽基度從65%提高到92%,生產(chǎn)原料成本可降低20%,使用成本可降低40%