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低温低浊水的水质特点

水温在0—10°C，原水浊度一般在10NTU以下。

低温低浊水中的杂质，是以细小的胶体分散体系溶于水中，而且胶体颗粒比较均匀，胶体微粒具有很强的动力稳定性和凝聚稳定性，并且带负电的胶体微粒数量很小，所以为达到电中和所需的混凝剂也少，因此形成的絮体细、少、轻，难于沉淀，易于穿透滤层。由于浊度较低，胶体颗粒数目较少，颗粒碰撞而聚集的机会减少。水温低，胶体颗粒的Zeta电位较高，胶体颗粒间的排斥势能较大，而且此时微粒布朗运动动能较少，粘滞系数增大，更不利于颗粒碰撞，而使得胶体颗粒脱稳困难。水温低，胶体的溶剂化作用增强，颗粒周围水化作用突出，妨碍其凝聚。水温低、水的粘度变大而使沉速减少，加之低温时气体溶解度大，使形成的絮体密度降低，溶解气体大量吸附在絮体周围。

低温下混凝剂水解产物的形态不佳会影响处理效果，因为胶体颗粒具有稳定性，且颗粒碰撞次数减少，所以，更需要混凝剂水解产物有一定链长，形成具有高聚合度低电荷的多核络离子，充分发挥吸附架桥作用。但水温低，聚合反应速度降低，水解产物的主要形态偏重于高电荷低聚合度，因此，不利于在胶体颗粒间进行吸附架桥。

原水水温低，水的动力粘度系数提高，减弱了水中胶体

的颗粒运动，降低了它们之间相互碰撞的机率;水中胶体的

溶剂化作用增强，颗粒周围的水化膜加厚，妨碍颗粒凝聚；

同时，通过混凝所形成的絮体较轻，不易下沉，难以通过沉

淀从水中分离出去。

有试验证明絮凝气浮工艺对于低温、低浊水的处理达到较好效果时的流动电流变化值较小，这也说明絮凝气浮工艺对颗粒电中和程度的要求小于沉淀工艺，即并不需要沉淀所需的Zeta电位为零或稍微偏负，只要保证经絮凝后能产生数十微米级的颗粒即可，因此絮凝剂的电中和能力只是影响絮凝气浮工艺的条件之一。

一般的水质净化，主要是去除水中的杂质。当以去除浊度、色度为主要指标时，主要通过传统工艺完成，即混凝、反应絮凝、沉淀和过滤。低温低浊水中的杂质主要以细的胶体分散体系溶于水中，胶体微粒的动力稳定性和凝聚稳定性较强，用双层定量滤纸过滤，穿透率在50?70%以上，因而采用沉淀和过滤都是不可能达到净化要求的。低温低浊水中带负电的胶体微粒数量很少，为达到电中和点所需的混凝剂也少，所形成的絮体非常细、小、轻，难于沉淀、易于穿透。影响低温低浊水质净化效果的因素很多，如温度、pH值、混凝剂的品种和投加量、水力条件等，但水温低是水质难以净化的主要因素，而低温季节出现的低浊度又进一步给水质净

化增加了难度，这是因为：

(1)低温对混凝剂水解速率的影响

混凝剂在水中首先离解成离子状态，然后与水分子发生水解作用。其水解过程受水温影响较大。以常用的硫酸铝为

例，当水温为0°C时，硫酸铝水解速率仅为是5°C时的2/3?

1/2。

(2)低温对絮凝速度的影响

较高的絮凝速度是迅速生成较大絮体的必要条件，絮凝

速度取决十单位时间内的颗粒碰撞次数与有效碰撞率，而颗

粒碰撞次数又与其运动速率有关。当水温降低时，水分子间

的热运动能量减少，布朗运动给予的速度自然减慢，颗粒间

的碰撞机会也就减少，因此絮凝速度也随之减慢。同时，低

温水浊度低，水中颗粒数目减少，所以碰撞的次数也少;低

温水中的杂质颗粒细小，颗粒的碰撞次数与颗粒直径和的立

方成反比;水温越低，粘度越大，液层间的内阻力越大，颗

粒的碰撞机会越少，凝聚效果越差。

另外，从颗粒带电及脱稳情况来看，水中运动着的胶粒都有Zeta电位并带有负电荷。在两个带电微粒间存在着两种作用力，一种是物质固有的引力一范德华力；另一种是静电斥力。两胶粒间的合力将随其间距的大小而变化，在一定温度下，胶粒具有一定的动能，若该动能足以克服在接近过程中所出现的最大斥力，则在急剧增大的范德华力的吸引下，这些胶粒就可以聚合成为一些稍大的颗粒，否则两胶粒将再次分开，依然以原始状态存在于水中，胶粒无法沉淀。