凝固と凝集の違いは何ですか？

凝集とフロック形成は、水処理において水から不純物や粒子を除去するために用いられる2つの重要なプロセスです。これらは互いに関連しており、しばしば併用されますが、目的は若干異なります。

凝固：

凝集は水処理の最初のステップであり、化学凝集剤を水に加えます。最も一般的な凝集剤は硫酸アルミニウム（ミョウバン）と塩化鉄（III）です。これらの化学物質は、水中の荷電粒子（コロイド）を不安定化させるために添加されます。

凝集剤は、これらの粒子の電荷を中和することで作用します。水中の粒子は通常、負に帯電していますが、凝集剤は正に帯電したイオンを導入します。この中和により、粒子間の静電反発力が弱まり、粒子同士がより接近しやすくなります。

凝集の結果、小さな粒子が凝集し始め、より大きく重い粒子、いわゆるフロックが形成されます。これらのフロックはまだ重力だけで水から沈殿できるほど大きくはありませんが、その後の処理工程で扱いやすくなります。

凝集：

水処理プロセスにおいて、凝集に続いてフロック形成が行われます。これは、水を穏やかに撹拌または攪拌することで、小さなフロック粒子が衝突し、より大きく重いフロックを形成することを促します。

凝集は、より大きく密度の高いフロックの形成を促進し、水中からより効果的に沈殿させます。これらの大きなフロックは、処理水からより容易に分離されます。

凝集プロセスでは、凝集剤と呼ばれる化学物質がフロックの凝集を促進するために追加されることがあります。一般的な凝集剤にはポリマーが含まれます。

要約すると、凝固は水中の粒子の電荷を中和することで化学的に不安定にするプロセスであり、一方、凝集はこれらの粒子を不安定化した粒子が集まってより大きなフロックを形成します。凝集とフロック形成は、浄水場における沈殿やろ過などの後続処理で浮遊粒子や不純物を除去しやすくすることで、水の浄化に役立ちます。

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