1、凝聚
凝聚:主要是指胶体脱稳并生成微小聚集体的过程。凝聚的作用机理一般有:压缩双电子层、吸附—电性中和、吸附架桥作用、网捕—卷扫作用四种解释。
(1)压缩双电层作用
根据DLVO理论,加入含有高价态正电荷离子的电解质时,高价态正离子通过静电引力进入到胶体颗粒表面,置换出原来的低价正离子,这样双电层仍然保持电中性,但正离子的数量却减少了,也就是双电层的厚度变薄,胶体颗粒滑动面上的ξ电位降低。
(2)吸附-电中和
胶粒吸附不同的离子、不同的胶粒或表面带不同电荷的聚合物,从而中和胶粒本身的部分电荷,减少胶粒之间的静电引力,使胶粒更容易聚集和沉降。
驱动力包括静电引力、氢键、配位键和范德华力。它可以解释水处理中胶体颗粒的再稳定现象。
(3)吸附架桥
分散体系中的胶粒通过吸附有机物或无机聚合物而桥联,聚集成大的聚集体,然后失稳聚集。分为长链聚合物桥和短距离桥。
(4)网捕-清扫效应
加入水中的铝盐、铁盐等混凝剂水解生成大量具有三维结构的水合金属氧化物沉淀。当这些水合金属氧化物收缩沉降时,它们像筛子一样将水中的胶体颗粒和悬浮颗粒扫下。扫网动作主要是一种机械动作。
2、絮凝
絮凝: 絮凝主要是指不稳定的胶体或微小的悬浮物聚集成大絮状物的过程。
异向絮凝: 布朗运动引起的胶体粒子的碰撞和聚集。
布朗运动随着颗粒尺寸的增大逐渐减弱,当颗粒尺寸增大到一定尺寸时,布朗运动不再起作用。
同向絮凝: 由外力(搅拌)引起的胶体颗粒的碰撞和聚集。
胶体颗粒在外力作用下沿一定方向运动,由于不同胶体颗粒速度的差异,完成颗粒的碰撞和聚集。
3、凝结
混凝:既指混凝(胶体脱稳),也指絮凝(胶体脱稳或微小悬浮物聚集),是混凝和絮凝的总称。是水中胶粒和微小悬浮物的聚集过程。
也就是说,“混凝”包括从原水加药到混水、药物反应(去稳定、絮凝)到形成大尺寸絮体的全过程。絮凝是指胶体颗粒失去稳定后,从形成微小絮体到形成大絮体的阶段。