沉淀是指有一種物質(zhì)由于密度比它所在的體系大且又不溶于它們從而沉了下去。沉淀操作則是將溶液中的目的產(chǎn)物或主要雜質(zhì)以無(wú)定形固相形式析出再進(jìn)行分離的單元操作。

定義

從字意上理解就是指有一種物質(zhì)由于密度比它所在的溶劑或溶液大且又不溶于它們從而沉了下去。

事實(shí)上沉淀多為難溶物(20°C時(shí)每100克水中溶解的克數(shù)小于0.01克)。

原理

從液相中產(chǎn)生一個(gè)可分離的固相的過(guò)程，或是從過(guò)飽和溶液中析出的難溶物質(zhì)。沉淀作用表示一個(gè)新的凝結(jié)相的形成過(guò)程，或由于加入沉淀劑使某些離子成為難溶化合物而沉積的過(guò)程。產(chǎn)生沉淀的化學(xué)反應(yīng)稱(chēng)為沉淀反應(yīng)。物質(zhì)的沉淀和溶解是一個(gè)平衡過(guò)程，通常用溶度積常數(shù)Ksp來(lái)判斷難溶鹽是沉淀還是溶解。溶度積常數(shù)是指在一定溫度下，在難溶電解質(zhì)的飽和溶液中，組成沉淀的各離子濃度的乘積為一常數(shù)。分析化學(xué)中經(jīng)常利用這一關(guān)系，借加入同離子而使沉淀溶解度降低，使殘留在溶液中的被測(cè)組分小到可以忽略的程度。

類(lèi)型

按照水中懸浮顆粒的濃度、性質(zhì)及其絮凝性能的不同，沉淀可分為以下幾種類(lèi)型。

1.自由沉淀。懸浮顆粒的濃度低，在沉淀過(guò)程中呈離散狀態(tài)，互不粘合，不改變顆粒的形狀、尺寸及密度，各自完成獨(dú)立的沉淀過(guò)程。這種類(lèi)型多表現(xiàn)在沉砂池、初沉池初期。

2.絮凝沉淀。懸浮顆粒的濃度比較高(50~500mg/L)，在沉淀過(guò)程中能發(fā)生凝聚或絮凝作用，使懸浮顆粒互相碰撞凝結(jié)，顆粒質(zhì)量逐漸增加，沉降速度逐漸加快。經(jīng)過(guò)混凝處理的水中顆粒的沉淀、初沉池后期、生物膜法二沉池、活性污泥法二沉池初期等均屬絮凝沉淀。

3.擁擠沉淀。懸浮顆粒的濃度很高(大于500mg/L)，在沉降過(guò)程中，產(chǎn)生顆粒互相干擾的現(xiàn)象，在清水與渾水之間形成明顯的交界面(混液面)，并逐漸向下移動(dòng)，因此又稱(chēng)成層沉淀。活性污泥法二沉池的后期、濃縮池上部等均屬這種沉淀類(lèi)型。

4.壓縮沉淀。懸浮顆粒濃度特高(以至于不再稱(chēng)水中顆粒物濃度，而稱(chēng)固體中的含水率)，在沉降過(guò)程中，顆粒相互接觸，靠重力壓縮下層顆粒，使下層顆粒間隙中的液體被擠出界面上流，固體顆粒群被濃縮。活性污泥法二沉池污泥斗中、濃縮池中污泥的濃縮過(guò)程屬此類(lèi)型。

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