混凝和絮凝有什么区别？

核心答案

混凝是投加药剂使胶体脱稳的过程，絮凝是脱稳胶体聚集成大颗粒的过程；两者常连续发生，统称混凝絮凝过程。

详细解析

胶体稳定性的原因

水中胶体颗粒（如黏土、有机物、细菌）长期保持稳定不沉淀的原因：

• 静电排斥：胶体表面带负电，相互排斥。
• 水化膜：胶体表面水分子形成水化膜，阻止聚集。
• 布朗运动：微小颗粒的随机运动使其难以碰撞聚集。

混凝（Coagulation）过程

混凝是通过投加电解质（混凝剂）中和胶体电荷，使胶体脱稳的过程：

• 压缩双电层：投加铝盐、铁盐等，增加水中离子强度，压缩胶体双电层，降低ζ电位。
• 吸附电中和：混凝剂水解产物直接吸附在胶体表面，中和电荷。
• 沉淀物卷扫：大量混凝剂水解沉淀物形成网状结构，卷扫胶体共同沉淀。

絮凝（Flocculation）过程

絮凝是脱稳胶体在机械搅拌下相互碰撞，聚集成大颗粒的过程：

• 异向絮凝：由布朗运动引起，仅在微小颗粒（<1μm）中显著。
• 同向絮凝：由机械搅拌或水流剪切引起，是絮凝池中的主要形式。
• 絮凝体形成：胶体聚集成可见絮体（矾花），粒径可达毫米级，易于沉降。

常用混凝剂与絮凝剂

• 混凝剂（无机）：
  • 铝盐：硫酸铝（Al₂(SO₄)₃）、聚合氯化铝（PAC）。
  • 铁盐：三氯化铁（FeCl₃）、硫酸亚铁（FeSO₄）。
• 絮凝剂（有机，高分子）：
  • 阴离子型：聚丙烯酰胺（PAM-AN）。
  • 阳离子型：PAM-CAT。
  • 非离子型：PAM-NON。

混凝絮凝工艺参数

• pH值：影响混凝剂水解产物形态，如铝盐最佳pH 5.5-7.5。
• 投药量：需通过烧杯试验确定最佳投药量。
• 搅拌强度：混凝段需快速搅拌（150-300 rpm），絮凝段需慢速搅拌（20-60 rpm）。
• 反应时间：混凝10-30秒，絮凝15-30分钟。

常见误区

有人认为"投加PAM就是混凝"。实际上，PAM是高分子絮凝剂，主要起架桥作用；真正的混凝是靠铝盐、铁盐等无机混凝剂完成的。

拓展延伸

近年来发展起来的"预氧化+混凝"工艺（如臭氧、高锰酸钾预氧化）可强化去除难降解有机物和藻毒素。

关联问答

• PAC相比传统铝盐有什么优势？
• 如何做烧杯试验确定投药量？
• 铝盐除磷和铁盐除磷有什么区别？