地表水的过滤处理

图2．3　胶体双电层结构示意图

2）胶体的稳定性

胶体稳定性，指胶体颗粒在水中长期保持分散悬浮状态的特性。致使胶体颗粒稳定性的主要原因是颗粒的布朗运动、胶体颗粒间同性电荷的静电斥力和颗粒表面的水化作用。胶体稳定性分为动力学稳定和聚集稳定两种。

胶体颗粒的布朗运动构成了动力学稳定性，反映为颗粒的布朗运动对抗重力影响的能力。水中粒度较微小的胶体颗粒，布朗运动足以抵抗重力的影响，因此能长期悬浮于水中而不发生沉降，称为动力学稳定性。

胶体间的静电斥力和颗粒表面的水化作用，构成了聚集稳定性。反映了水中胶体颗粒之间因其表面同性电荷相斥或者由于水化膜的阻碍作用而不能相互凝聚的特性。

布朗运动一方面使胶体具有动力学稳定性，另一方面也为碰撞接触吸附絮凝创造了条件。但由于有静电斥力和水化作用，使之无法接触。因此，胶体稳定性关键在于聚集稳定性，如果聚集稳定性一旦破坏，则胶体颗粒就会结大而下沉。

（1）憎水胶体的聚集稳定性

憎水胶体指与水分子间缺乏亲和性的胶体。在憎水胶体的吸附层中离子直接与胶核接触，水分子不直接接触胶核，如无机物的胶体颗粒。憎水胶体的分散需借外力的作用，脱水后也不能重新自然地分散于水中，故又称为不可逆的胶体。通过双电层结构分析，可以说明憎水胶体稳定性。憎水胶体的聚集稳定性主要取决于胶体的ξ电位，ξ电位越高，扩散层越厚，胶体颗粒越具有稳定性。

德加根（Derjaguin）、兰道（Landon）、伏维（Verwey）、奥贝克（Overbeek）各自从胶粒相互作用能的角度，阐明了胶粒相互作用理论，简称DLVO理论。DLVO理论认为，水中胶体颗粒能否相互接近，甚至结合，取决于布朗运动的动力、静电斥力和范德华引力三者的综合表现，也就是说取决于三种力产生的能量对比。

①布朗运动的动能主要和水温有关。在一定温度下，布朗运动的动能基本不变。

②静电斥力产生的势能与微粒间距有关。当两胶体颗粒的扩散层未发生重叠时，静电斥力不存在；当两胶体颗粒的扩散层发生重叠时，胶体之间产生静电斥力。