混凝的主要作用是去除水中懸浮顆粒和膠體微粒。一般認為混凝過程是混凝劑水解產物對水中膠體進行電中和、使其脫穩,從而形成細小的顆粒,繼而絮凝為大而密實的礬花,并通過吸附架橋或網捕作用使脫穩的膠體生成粒度較大的絮凝體,再通過沉淀與過濾進行分離去除。而水中分子量較小、溶解度較大的有機物(主要是腐殖酸類中的富里酸等)在一般混凝條件下去除率很低。主要原因是由于其具有良好的親水性而不易被混凝劑的水解產物——金屬氫氧化物所吸附,有機物不但增加了膠體表面電荷,而且造成空間位阻效應。但是,如果通過改善混凝處理條件,即在低PH值、高混凝劑用量的強化混凝條件下形成大量金屬氫氧化物,改善混凝劑水解產物的形態且使其正電荷密度上升,同時低PH值條件會影響有機物離解度和改變中有機物存在形態,有機物質子化程度提高,電荷密度降低,進而降低其溶解度及親水性,成為較易被吸附的形態。
1.確保澄清度;增加絮凝粒度和吸附活性,增加絮凝強度;提高濃縮、過濾、分離效果;加快絮凝形成、沉淀、過濾速度,提高設備出力;改善污泥壓縮性,減少淀淀體積;節省藥費;擴大混凝的PH值使用范圍。
2.混凝劑量取決于膠體濃度、電荷數量及混凝PH值。若投加量不足,絮凝體過小,易穿過濾層,縮短過濾周期,影響濾后水質;若投加量過高,一方面可引發膠體再穩現象,另一方面可使形成的絮凝體過大,使濾層表面大量截污,不能充分發揮床層深度過濾作用,使濾床阻力增長過快,縮短過濾周期。
3.混凝劑的水解產物不同,產生的混凝效果不同。鋁鹽及鐵鹽在PH值較低時,水解形成以電中和脫穩作用為主的高正電荷低聚合度絡離子。隨著PH值上升,形成以吸附架橋作用和淀淀卷掃作用為主的低正電荷高聚合度絡離子。PH值對原水有機物去除有影響,PH值低時,水中的腐殖質為帶負電荷的腐殖酸膠體,易于去除;當PH值較高時,它轉化為腐殖酸鹽,因而去除率低。此外,水中的PH值是影響色度去除的主要因素,一般PH值為3.4~5.0時,易于除色;PH值為6~8左右,易于除濁。堿度低的水,投加混凝劑后,使投藥后的原水PH值下降明顯而不利于混凝。