絮凝的机理
絮凝效果依赖于颗粒的特性和流体混合条件。向含有小颗粒的水中投加混凝剂会引起颗粒脱稳、开始絮凝。下面描述颗粒絮凝的机理。下图《絮凝机理》表示混凝和絮凝过程中控制颗粒聚集速率的过程示意。
微观絮凝
微小颗粒的絮凝速率与颗粒问的扩散速率有关。因此，对于小颗粒（粒径小于0.1μm）聚集的主要机理是布朗运动或微观絮凝。微观絮凝也被称为异向絮凝。小颗粒进行聚集时，形成更大的颗粒。很短时间（数秒）之后，就形成了1~100μm的微絮体。
宏观絮凝
在水处理过程中对于粒径大于1μm的颗粒絮凝主要机制是水的慢速混合，常采用机械搅拌器。搅拌产生的速度梯度导致悬浮颗粒间的碰撞被称为宏观絮凝或同向絮凝。然而，在宏观絮凝的混合过程中，絮体颗粒会受到剪切力的作用，从而导致一些絮体聚集体的瓦解、破损或絮体的破碎。混合一段时间之后，形成稳定尺寸分布的絮体。絮体颗粒的形成和破碎几乎平衡。因此，可以通过控制溶液的水力条件及化学絮凝剂的使用来保证悬浮颗粒形成稳定分布的絮体。
差异沉降
颗粒以不同的速率沉降会造成絮体的聚集和增长。当水中形成较大颗粒时，较大颗粒会由于重力作用开始下沉。在水中密度相似颗粒的沉降速度与其尺寸的平方成正比。当水中颗粒的沉降速度不同时，导致不同尺寸和/或密度的颗粒碰撞和絮凝。因此，在沉淀过程中，在非均相悬浮液（不同粒径）中形成的不同沉降颗粒为促进絮凝提供了额外的机理。对于包含粒径范围大的悬浮液来说，差异沉降是个重要的絮凝机理。差异沉降造成的絮凝对直接过滤、溶气气浮及高速沉淀过程（如斜板）均不会产生影响。因为沉淀距离或沉淀时间都太短了。
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