廢水中常常含有自然沉降法不能去除的細微懸浮物和膠體污染物,對于這類(lèi)廢水投加化學(xué)藥劑來(lái)破壞膠體和細微懸浮物在水中形成的穩定分散系,使其聚集為具有明顯沉淀性能的絮凝體,然后用重力法予以分離,這一過(guò)程包括凝聚和絮凝兩步驟,二者總稱(chēng)為混凝。
一、混凝劑的作用及常用藥劑
1.混凝劑的作用
凝聚是指使膠體、超膠體脫穩,凝聚為微絮體的過(guò)程,它包括膠體的脫穩,又包括顆粒的遷移和聚集;而絮凝則是微絮顆粒通過(guò)吸附、卷帶和橋連而更大的絮凝體的過(guò)程,它只包括顆粒的遷移和聚集。
2.混凝劑的混凝機理
投加的藥劑有無(wú)機多價(jià)金屬鹽類(lèi)和有機高分子聚合物兩大類(lèi)。前者主要由鋁鹽和鉄鹽,后者主要有聚丙烯酰胺及其變形物。我們常用的無(wú)機鹽有聚合氯化鋁和硫酸亞鐵,有機類(lèi)的是聚丙烯酰胺(PAM)。
鋁、鐵鹽混凝劑的混凝機理十分復雜,簡(jiǎn)單地說(shuō),是它們一系列離解和水解產(chǎn)物對水中膠體及細微懸浮物所具有的壓縮雙電層、電性中和以及吸附橋連和卷帶網(wǎng)捕作用的綜合結果。
鋁、鐵鹽混凝劑在水解過(guò)程中發(fā)揮以下三種作用:Al3+或Fe3+和低聚合度高電荷的多核絡(luò )離子的脫穩凝聚作用;高聚合度絡(luò )離子的橋連絮凝作用以及以氫氧化物沉淀形態(tài)存在時(shí)的網(wǎng)捕絮凝作用,以上三種作用有時(shí)可能同時(shí)存在,但在不同條件下可能以某一種為主。通常在PH偏低、膠體及細微懸浮物濃度高、投加量尚不足的反應初期,脫穩凝聚是主要形式;在PH較高、污染物濃度低、投加量充分時(shí),網(wǎng)捕作用是主要形式;而在pH和投加量適中時(shí),橋連和絮凝成為主要形式。
聚合氯化鋁(簡(jiǎn)稱(chēng)PAC),又稱(chēng)為堿式氯化鋁或羥基氯化鋁。通過(guò)它或它的水解產(chǎn)物使污水或污泥中的膠體快速形成沉淀,便于分離的大顆粒沉淀物。PAC的分子式為[AL2(OH)nCl6-n]m,其中,n為1-5的任何整數,m為聚合度,即鏈節的的數目,m的值不大于10。PAC的混凝效果與其中的OH和AL的比值(n值大小)有密切關(guān)系。
鉄鹽混凝劑的水解過(guò)程及機理與鋁鹽類(lèi)似。
聚丙烯酰胺(簡(jiǎn)稱(chēng)PAM),俗稱(chēng)絮凝劑或凝聚劑,屬于混凝劑。PAM的平均分子量從數千到數千萬(wàn)以上,沿鍵狀分子有若干官能基團,在水中可大部分電離,屬于高分子電解質(zhì)。根據它可離解基團的特性分為陰離子型聚丙烯酰胺、陽(yáng)離子型聚丙烯酰胺、和非離子型聚丙烯酰胺。PAM外觀(guān)
為白色粉末,易溶于水,幾乎不溶于苯,乙醚、酯類(lèi)、丙酮等一般有機溶劑,聚丙烯酰胺水溶液幾近是透明的粘稠液體,屬非危險品,無(wú)腐蝕性,固體PAM有吸濕性,吸濕性隨離子度的增加而增加,PAM熱穩定性好;加熱到100℃穩定性良好,但在150℃以上時(shí)易分解產(chǎn)中氮氣,在分子間發(fā)生亞胺化作用而不溶于水,密度:1.302mg/l(23℃)。玻璃化溫度153℃,PAM在應力作用下表現出非牛頓流動(dòng)性。
陽(yáng)離子、陰離子的PAM分別適用于帶陰、陽(yáng)電荷的污水或污泥。生化法產(chǎn)生的活性污泥帶有陰電荷,應該使用陽(yáng)離子型的。陰離子PAM用于帶有陽(yáng)電荷污水或污泥,如處理鋼鐵廠(chǎng)、電鍍廠(chǎng)、冶金、洗煤及除塵等污水時(shí)的效果較好。非離子型的對于陽(yáng)離子、陰離子都有較好的效果,但是,單價(jià)很貴,使處理成本增高。我廠(chǎng)二沉池的污泥用陽(yáng)離子型的PAM較為合適。
3.反應條件及投加要求
1)絮凝池的作用
絮凝池的作用是:使混凝劑加入原水中后,與水體充分混合,水中的大部分膠體雜質(zhì)失去穩定,脫穩的膠體顆粒在絮凝池中相互碰撞、凝聚,形成可以用沉淀方法去除的絮體。
2)反應條件
絮體長(cháng)大過(guò)程是微小顆粒接觸與碰撞的過(guò)程。絮凝效果的好壞取決于下面兩個(gè)因素:一是混凝劑水解后產(chǎn)生的高分子絡(luò )合物形成吸附架橋的聯(lián)結能力,這是由混凝劑的性質(zhì)決定的;一是微小顆粒碰撞的幾率和如何控制它們進(jìn)行合理的有效碰撞。水處理工程學(xué)科認為,要想增加碰撞幾率增加速度梯度,增加速度梯度增加水體的能耗,也是增加絮凝池的流速,一方面,如果在絮凝中顆粒凝聚長(cháng)大得過(guò)快會(huì )出現兩個(gè)問(wèn)題:(1)絮體長(cháng)得過(guò)快其強度則減弱,在流動(dòng)過(guò)程中遇到強的剪切會(huì )使吸附架橋被剪斷,被剪斷的吸附架橋很難再連續起來(lái),所以絮凝過(guò)程也是速度受限過(guò)程,隨著(zhù)絮體的長(cháng)大,水流速度應不斷減少,使已形成的絮體不易被打碎。(2)一些絮體過(guò)快的長(cháng)大會(huì )使水中絮體比表面積急劇減少,一些反應不完善的小顆粒失去了反應條件,這些小顆粒與大顆粒碰撞幾率急劇減少,很難再長(cháng)大起來(lái),這些顆粒不僅不能為沉淀池所截留,也很難為濾池截留。
3)投加要求
在投加混凝劑的反應前期,要盡可能增加藥劑與污水碰觸的機會(huì ),加大攪拌或流速。依靠水流與折板碰撞及水流在折板間多次轉折提高速度,使水中顆粒碰撞機會(huì )增加,使絮體凝聚。而到反應后期,為使速度梯度減小,可以得到較好的絮凝、沉淀效果。
二、PAM與PAC加藥裝置
構成加藥裝置的主要設備是:溶藥罐、儲藥罐、加藥攪拌器、加藥泵與計量等設備。具體規格型號(略)。
三、PAC配制方法及用量
配制時(shí)無(wú)特殊要求,應用時(shí)的投加量一般在200-300PPM左右(每升水中加入200-300mg的PAC)。
四、PAM配制方法及用量
1.配制方法
PAM的使用形態(tài)為百分之0.1-0.2水溶液,用自來(lái)水配制,配置時(shí)注意的是一定要將PAM均勻、分散的落在不斷攪拌的水中,并且要確保入水時(shí)都是分散的單獨顆
粒,不形成團,不然,一旦形成大的顆粒團便很難繼續溶解了,形成了水包藥的大顆粒團。配制時(shí)要充分攪拌,使其溶解。配成的溶液容易水解,應在當天用完。
配制方法詳見(jiàn)操作規程。
2.加入量
污水或污泥中加入PAM后要有效混合,混合的時(shí)間一般在10-30秒,一般不超過(guò)2分鐘。PAM的具體使用量與污水或污泥中的膠體、懸浮物的濃度、性質(zhì)及處理設備等都有很大的關(guān)系,處理污水時(shí)的用量一般在3-10PPM之內,既每噸水加入3-10克,處理污泥時(shí)的用量要多一些,其用量都要通過(guò)大量實(shí)驗取得。
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根據用量濃度(PPM1欲投加聚丙烯酰胺濃度)和進(jìn)水流量(t/h)及所配置好的聚丙烯酰胺溶液濃度(PPM2配制的聚丙烯酰胺濃度),可求出加藥泵流量計上的顯示數值(LPM),即:進(jìn)水流量(t/h)/60×PPM1欲投加聚丙烯酰胺濃度/PPM2配制的聚丙烯酰胺濃度。如,進(jìn)水量=100t/h,用量PPM1=10ppm,配制濃度為2‰(3Kg藥溶解在1.5t水中),則,加藥流量指示應該調在100/60*10/2=8.3LPM刻度上。
注意:ppm是百萬(wàn)分之一;加藥泵流量計數值的單位中:右面的,LPM為升/分鐘;左面的,GPM為加侖/分鐘(不用)。
五、注意事項
1.配制藥液時(shí)嚴格按照操作規程及使用說(shuō)明書(shū)進(jìn)行;
2.雜物不得混入藥液中,以免堵塞加藥泵、流量計等;
3.根據進(jìn)水量與下達的投加藥劑通知單,要及時(shí)調整加藥量,達到處理效果。
注:此產(chǎn)品為非標定制產(chǎn)品報價(jià)僅供參考。
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