混凝劑和混凝技術（簡體書）

《混凝劑和混凝技術》共分9章，主要介紹了混凝的基本理論、無機混凝劑、合成有機高分子絮凝劑、天然高分子改性絮凝劑、混凝的工藝與設備，以及混凝技術在微污染原水、城市污水及工業廢水處理中的應用等方面的內容。全書力求做到理論與實踐有效結合，同時反映當前國內外的研究成果和發展趨勢，具有較強的技術性和實用性。
《混凝劑和混凝技術》可供環境科學與工程、市政工程、化學工程等領域的工程技術人員、科研人員和管理人員參考，也可供高等學校相關專業師生參閱。

為了促進混凝劑及混凝技術的發展，推動我國水處理工業的持續發展，主編劉明華通過查閱歷年來的相關研究成果，編寫了《混凝劑和混凝技術》，以供讀者參考。
全書共9章，主要總結和闡述了混凝的基本理論、無機混凝劑、合成有機高分子絮凝劑、天然高分子改性絮凝劑、混凝的工藝與設備和混凝技術在微污染原水、城市污水及工業廢水處理中的應用等方面的內容。

混凝是一項重要的物理化學水處理技術，在水處理、化工、選礦等行業中是關鍵的分離過程。在水處理工藝中，混凝主要用來去除水中由不溶性物質形成的微小膠體及懸浮顆粒，具有除濁除藻功能；同時具有去除水中有毒有害有機物、重金屬離子、致病微生物和放射性物質等作用，還可用于污泥的脫水。對于某些溶解性的物質，可以先采取某些方法使其變為膠體物質，然後再用混凝法將其除去；在某些情況下，混凝作用所形成的絮體會將一些溶解性物質吸附于其上而發生吸附性混凝現象。混凝技術不但可以作為主體澄清工藝，也可以作為生化處理前的預處理或是生化之後的深度處理手段，是水處理工藝中一個必不可少的單元操作。
有關混凝劑和混凝技術的研究與應用雖然經歷了長久的發展歷史，但深入、完整、系統地介紹該方面知識的書籍尚不多見。許多知識常散見于各種書刊和資料中，或作為水處理技術專著中的章節之一，往往闡述不夠詳細、系統，因此，為了促進混凝劑及混凝技術的發展，推動我國水處理工業的持續發展，我們通過查閱歷年來的相關研究成果，編寫了本書，以供讀者參考。誠摯地希望本書的出版能夠給相關工程技術人員在從事水處理工作時提供一定的指導作用，給科研、生產、教育等領域的人員提供一些幫助。
全書共9章，主要總結和闡述了混凝的基本理論、無機混凝劑、合成有機高分子絮凝劑、天然高分子改性絮凝劑、混凝的工藝與設備和混凝技術在微污染原水、城市污水及工業廢水處理中的應用等方面的內容，力求做到理論與實踐并重，同時反映當前國內外的研究成果和發展趨勢，具有較強的技術性和實用性。本書可供環境科學與工程、市政工程、化學工程等領域的工程技術人員、科研人員和管理人員參考，也可供高等學校、相關專業師生參閱。
本書由劉明華主編,其他編寫人員有李小娟、劉千鈞、劉以凡、林兆慧、芮方歆等。全書最後由劉明華統稿、定稿。
由于編者的專業水平和知識范圍有限，疏漏和不當之處在所難免，懇請廣大讀者和同仁不吝指正。
編者
2011年3月

第1章緒論1
1.1混凝劑的定義與分類1
1.1.1無機混凝劑1
1.1.2有機絮凝劑2
1.1.3微生物絮凝劑3
1.2混凝劑在水處理中的應用4
1.3混凝在國內外的發展概況4
1.3.1國內混凝沉淀技術的發展現狀4
1.3.2國外混凝沉淀技術的發展現狀5
參考文獻5

第2章混凝的基本理論7
2.1膠體的基本知識7
2.1.1膠體的性質7
2.1.2膠體的結構9
2.1.3膠體的穩定性與凝聚13
2.2混凝劑的作用機理17
2.2.1雙電層壓縮機理17
2.2.2吸附電中和作用機理18
2.2.3吸附架橋作用機理18
2.2.4卷掃（網鋪）機理19
2.3混凝動力學19
2.3.1異向凝聚動力學20
2.3.2同向凝聚動力學22
2.3.3絮體形成過程動力學27
2.4混凝效果的影響因素31
2.4.1絮凝劑的性質和結構31
2.4.2水溫31
2.4.3pH值31
2.4.4水中雜質的成分性質和濃度31
2.4.5水力條件及混凝反應的時間32
參考文獻32

第3章無機混凝劑33
3.1概述33
3.1.1無機混凝劑發展歷程33
3.1.2鐵系和鋁系絮凝劑的絮凝特征34
3.1.3鋁系混凝劑的優缺點34
3.1.4鐵系混凝劑的優缺點35
3.2鋁系無機混凝劑35
3.2.1硫酸鋁35
3.2.2三氯化鋁37
3.2.3鋁酸鈉39
3.2.4聚合氯化鋁40
3.2.5聚合硫酸鋁42
3.3鐵系混凝劑43
3.3.1硫酸亞鐵43
3.3.2三氯化鐵45
3.3.3高鐵酸鹽46
3.3.4聚合硫酸鐵49
3.3.5聚合三氯化鐵51
3.4無機復合型混凝劑的制備52
3.4.1聚硅鋁復合絮凝劑52
3.4.2聚硅酸鋁鐵54
3.4.3聚合硫酸鋁鐵55
3.4.4聚合氯化鋁鐵55
3.4.5聚合氯化硫酸鐵56
3.4.6聚磷硫酸鐵57
3.4.7聚磷氯化鋁58
3.4.8聚硅硫酸鐵58
參考文獻59

第４章合成有機高分子絮凝劑60
4.1概述60
4.2非離子型合成有機高分子絮凝劑的制備61
4.2.1聚合型絮凝劑62
4.2.2縮合型絮凝劑66
4.3陰離子型合成有機高分子絮凝劑的制備67
4.3.1聚合型絮凝劑67
4.3.2高分子反應型絮凝劑72
4.4陽離子型合成有機高分子絮凝劑的制備74
4.4.1聚合型絮凝劑74
4.4.2高分子反應型絮凝劑85
4.4.3縮合型絮凝劑89
4.5兩性型合成有機高分子絮凝劑的制備95
4.5.1聚合型絮凝劑95
4.5.2高分子反應型絮凝劑103
4.5.3縮合型絮凝劑106
4.6應用107
4.6.1非離子型合成有機高分子絮凝劑的應用107
4.6.2陰離子型合成有機高分子絮凝劑的應用110
4.6.3陽離子型合成有機高分子絮凝劑的應用114
4.6.4兩性型合成有機高分子絮凝劑的應用121
參考文獻125

第5章天然高分子改性絮凝劑130
5.1概述130
5.2非離子型天然有機高分子改性絮凝劑的制備131
5.2.1淀粉丙烯?胺接枝共聚物131
5.2.2β環糊精改性產品133
5.2.3改性瓜爾膠產品134
5.2.4F691丙烯?胺接枝共聚物135
5.3陰離子型天然有機高分子改性絮凝劑的制備135
5.3.1改性淀粉類絮凝劑136
5.3.2黃原膠及其改性產品144
5.3.3改性纖維素類絮凝劑145
5.3.4海藻酸鈉149
5.3.5改性木質素類絮凝劑149
5.3.6植物單寧及其接枝共聚物152
5.3.7F691改性產品153
5.4陽離子型天然有機高分子改性絮凝劑的制備153
5.4.1改性淀粉類絮凝劑154
5.4.2改性木質素類絮凝劑164
5.4.3改性纖維素類絮凝劑167
5.4.4殼聚糖及其季銨化產品170
5.4.5F691改性產品172
5.5兩性型天然有機高分子改性絮凝劑的制備174
5.5.1改性淀粉類絮凝劑175
5.5.2改性木質素類絮凝劑184
5.5.3改性殼聚糖類絮凝劑185
5.5.4改性纖維素類絮凝劑187
5.5.5F691改性絮凝劑193
5.6應用193
5.6.1非離子型天然有機高分子改性絮凝劑的應用193
5.6.2陰離子型天然有機高分子改性絮凝劑的應用198
5.6.3陽離子型天然有機高分子改性絮凝劑的應用203
5.6.4兩性型天然有機高分子改性絮凝劑的應用219
參考文獻225

第6章混凝的工藝與設備229
6.1混凝劑的配置和投加229
6.1.1藥液的配制229
6.1.2藥液的計量230
6.1.3藥液的投加233
6.2混合與攪拌設備235
6.2.1水泵混合器235
6.2.2管道混合器236
6.2.3多孔隔板混合器236
6.2.4槳板式機械混合器237
6.2.5渦流式混合器237
6.2.6射流混合器237
6.3反應設備238
6.3.1水力式反應池238
6.3.2機械反應池241
6.4絮體固液分離設備242
6.4.1絮體固液分離設備242
6.4.2澄清器（池）245
6.4.3其他分離方法250
參考文獻251

第7章混凝技術在微污染原水處理中的應用253
7.1微污染原水水質概況253
7.1.1微污染原水的特征253
7.1.2微污染原水的危害253
7.1.3微污染原水的處理技術253
7.2混凝與強化混凝256
7.2.1混凝與強化混凝機理256
7.2.2影響強化混凝的主要因素258
7.2.3強化混凝的主要方法259
7.3混凝技術在微污染原水處理中的應用261
參考文獻262

第8章混凝技術在城市污水處理中的應用265
8.1城市污水水質概況265
8.2城市污水處理工藝方法概述266
8.2.1城市污水處理方法266
8.2.2城市污水處理工藝267
8.2.3城市污水處理的典型流程269
8.3混凝技術在一級處理中的應用269
8.4混凝技術在二級處理中的應用271
8.5混凝技術在深度處理中的應用271
8.6混凝技術在污泥處理中的應用273
8.6.1污泥脫水劑（調理劑）的種類273
8.6.2選擇使用污泥調理劑應考慮的因素273
參考文獻275
第9章混凝技術在工業及工業廢水處理中的應用277
9.1混凝技術在工業中的應用277
9.1.1礦物加工277
9.1.2氧化鋁生產278
9.1.3造紙黑液分離木質素278
9.1.4制糖與中藥提純279
9.2混凝技術在工業廢水處理中的應用279
9.2.1造紙廢水279
9.2.2印染廢水281
9.2.3制革廢水284
參考文獻286