混凝處理是目前處理高懸浮物礦井水的主要技術之一。混凝法是一項重要的物理化學水處理技術，在水處理、化工、選礦等行業(yè)中是關鍵的分離過程。特別是在水處理工藝中，混凝技術無論是作為主體澄清工藝，還是作為生化處理前的預處理或是生化處理后的深度處理手段，都是一個必不可少的步驟。混凝包括凝聚和絮凝過程，凝聚過程主要是通過加入的絮凝劑與水中膠體顆粒迅速發(fā)生電中和、雙電層壓縮而凝聚脫穩(wěn)，脫穩(wěn)顆粒再相互聚結而形成初級微絮凝體。絮凝過程則是促使微絮凝體繼續(xù)增長形成粗大而密實的沉降絮體。混凝作用過程是水中膠體粒子聚集的過程，也就是膠粒成長的過程，而這個過程是在混凝劑的水解作用下進行的。因此，混凝作用機理與以下3個因素有關：膠粒性質(zhì)、不同混凝劑在不同條件下的水解產(chǎn)物、膠粒與混凝劑水解產(chǎn)物之間的相互作用。混凝劑水解產(chǎn)物與膠粒之間的作用有4種，即壓縮雙電層、吸附一電中和作用、吸附一架橋作用和卷掃作用。

混凝法的概念存在于天然水中和各種廢水中，物質(zhì)在水中存在的形式有三種：離子狀態(tài)、膠體狀態(tài)和懸浮狀態(tài)。一般認為，顆粒粒徑小于1nm的為溶解物質(zhì)，顆粒粒徑在1至100nm的為膠體物質(zhì)，顆粒粒徑在100nm至1mm為懸浮物質(zhì)。其中的懸浮物質(zhì)是肉眼可見的物質(zhì)，可以通過自然沉淀法進行去除；溶解物質(zhì)在水中是以離子狀態(tài)存在的，可以向水中加入一種藥劑使之反應生成不溶于水的物質(zhì)，然后用自然沉淀法去除掉；而膠體物質(zhì)由于膠粒具有雙電層結構而具有穩(wěn)定性，不能用自然沉淀法去除，需要向水中投加一些藥劑，使水中難以沉淀的膠體顆粒脫穩(wěn)而互相聚合，增加至能自然沉淀的程度而去除。這種通過向水中加入藥劑而使膠體脫穩(wěn)形成沉淀的方法叫混凝法，所投加的藥劑叫混凝劑。

混凝劑沒有絕對優(yōu)劣之分，其處理性能取決于待處理水的水質(zhì)特性。在選取適合混凝劑時，應通過攪拌試驗對比分析可利用混凝劑的成本和凈化效率，最終確定對高濁度礦井水處理且有效的混凝劑。

礦井水處理常用的混凝劑為：聚合氯化鋁(PAC)，是常用的鋁系高分子混凝劑，對高濁度、低濁度、高色度及低溫水都有較好的混凝效果，PAC的效能在許多方面優(yōu)于明礬等傳統(tǒng)鋁鹽，其投加量小，絮凝體形成速度快且顆粒大而重，易沉淀，反應沉淀時間短。聚合氯化鋁一般是由鋁礦土與酸經(jīng)過酸溶、水解、縮聚等復雜的過程而制成的。相對于硫酸鋁而言，聚合氯化鋁混凝效果隨溫度變化較小，形成絮體的速度較快，絮體顆粒和相對密度都較大，沉淀性能好，投加量較小。聚合氯化鋁適宜的pH值范圍在5-9之間，過量投加一般不會出現(xiàn)膠體的再穩(wěn)定現(xiàn)象。長期的實踐證明，作為絮凝劑，聚合氯化鋁優(yōu)于硫酸鋁，很多凈水廠的硫酸鋁已經(jīng)逐步被聚合氯化鋁所替代。聚合氯化鋁水溶液呈弱酸性，pH值在4-6.0，對設備的腐蝕性很小。

如果采用聚合氯化鋁(PAC)和聚丙烯酰胺(PAM)聯(lián)合投加的方式會取得更好的處理效果。混凝劑的用量對混凝效果的影響很大，如果混凝劑的投加量不足，混凝作用不徹底；超過混凝劑用量又會使顆粒表面Zeta電位變?yōu)檎担悍垲w粒表面Zeta電位一般為負值），使形成的絮體部分重新形成穩(wěn)定的膠體，混凝效果反而下降。在水質(zhì)水量變化較大的礦井水處理中應當設計隨水質(zhì)水量變化的自適應加藥系統(tǒng)。

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