簡述絮凝劑的吸附和架橋作用

絮凝劑是相對分子量從數(shù)萬至數(shù)千萬的線狀水溶性聚合物。其分子上有許多親水性極性基，起著吸附顆粒和在顆粒間架橋的作用,借以形成絮團。根據(jù)極性基是否離解，絮凝劑分為非離子性和離子性（陰離子性和陽離子性）兩大類。作為絮凝劑的聚合物的溶解性,取決于極性基的種類、密度、分布及在水中的離解度。水溶性聚合物的溶解特性是黏度極高。

一般而言，聚合物的相對分子量越大，絮凝效果越好，絮團沉降速度也越快。但在轉(zhuǎn)鼓真空過濾時,使用小分子量絮凝劑會更有效，原因是用大分子量絮凝劑所形成的絮團較大，絮團內(nèi)含水多，最終將導致濾餅含濕率增高。反之采用小分子量絮凝劑，絮團小且有較高的剪切阻抗，所得濾餅具有均勻的多孔結(jié)構(gòu)，容易快速脫水。可以說，小分子量聚合物更適于過濾用。

絮凝劑在添加之前,應先被稀釋成0.1%?0.3%的水溶液。即使在如此稀薄的溶液中,絮凝劑的線狀分子也不會零散分布，而是互相糾纏在一起，看上去仿佛極薄絲棉那樣的云彩分散在水中。

由于聚合物具有吸附能（源于氫結(jié)合、靜電中和、靜電吸引），因此在絮凝過程中其線狀分子首先吸附在顆粒上。吸附的形態(tài)有環(huán)狀（loop）、尾辮狀（tail）及長列狀（train）這3種形態(tài)將隨著時間的推移而從左向右演變，如圖6-17所示。

聚合物線狀分子的一部分吸附在顆粒上之后,另外的部分則在溶液中伸展，并吸附在其他顆粒上，這樣就完成了架橋，線狀分子上的粘結(jié)點也稱錨點_o顆粒上的粘結(jié)點又稱活性點或吸附點。將線狀分子簡化成兩端各有一個粘結(jié)點的直棒，并將顆粒簡化成有兩個活性點的圓球?？梢钥吹?，圖中的I和口所示的圓球上還剩有活性點可供直棒吸附。而皿則表示球上的活性點已飽和，再無處可吸附。這說明一味多添加絮凝劑不僅無用，而且也會惡化水質(zhì)(水中離子過多，不宜再利用)。

理論上講，帶負電的顆粒可以吸附在任何陽離子聚合物上，反之，帶正電荷的顆?？梢晕皆谌魏侮庪x子聚合物上。隨著顆粒上聚合物的大量吸附，顆粒將帶有與聚合物電性相同的電荷，至此,絮凝劑的吸附停止。

由于顆粒的表面電荷不均勻，表面各區(qū)域的局部zeta電位將比顆粒的整體zeta電位或高，或低，甚至相反。例如原來帶負電的顆粒,吸附一定量陽離子聚合物后，其大部分表面將帶正電荷，但也可能有帶負電的小區(qū)域。于是,陽離子性聚合物就會吸附在該小區(qū)域上。吸附了帶電聚合物分子后的顆粒,其表面zeta電位降低，顆粒便在范德瓦爾引力作用下彼此靠攏，線狀的聚合物分子在顆粒間吸附架橋，形成絮團。

絮凝劑有離子型和非離子型之分,各自的絮凝機理不盡相同。

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