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漲知識|解析常見的混凝劑、助凝劑和絮凝劑等水處理藥劑

所屬分類:行業新聞    發布時間:2019-08-13   作者:
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漲知識|解析常見的混凝劑、助凝劑和絮凝劑等水處理藥劑

一:混凝

水中懸浮的顆粒在粒徑小到一定程度時,其布朗運動的能量足以阻止重力的作用,而使顆粒不發生沉降。這種懸浮液可以長時間保持穩定狀態。而且,懸浮顆粒表面往往帶電(常常是負電),顆粒間同種電荷的斥力使顆粒不易合并變大,從而增加了懸浮液的穩定性。

混凝過程就是加入帶正電的混凝劑去中和顆粒表面的負電,使顆粒“脫穩”。于是,顆粒間通過碰撞、表面吸附、范德華引力等作用,互相結合變大,以利于從水中分離。

混凝劑是分子量低而陽電荷密度高的水溶性聚合物,多數為液態。它們分為無機和有機兩大類。無機混凝劑主要是鋁、鐵鹽及其聚合物

二:絮凝

絮凝是聚合物的高分子鏈在懸浮的顆粒與顆粒之間發生架橋的過程。“架橋”就是聚合物分子上不同鏈段吸附在不同顆粒上,促進顆粒與顆粒聚集。

絮凝劑為有機聚合物,多數分子量較高,并有特定的電性(離子性)和電荷密度(離子度)。

實際過程要比上述理論復雜得多。由于混凝劑/絮凝劑都是高分子物質,同一產品中大大小小的分子都有,所謂“分子量”只是一個平均概念。所以,在用某一混凝劑或絮凝劑處理污水是,“電中和”和“架橋”作用會交織在一起同時發生。絮凝過程是多種因素綜合作用的結果,目前仍有一些沒有認清和解決的問題。就我們所知,絮凝過程與絮凝劑分子結構、電荷密度、分子量有關;與懸浮顆粒表面性質、顆粒濃度、比表面積有關;與介質(水)的pH值、電導、水中其他物質的存在、水溫、攪動情況等因素有關。因此盡管有理論和經驗可循,用實驗來選擇絮凝劑仍然是不可缺少的。

混凝處理中包括凝聚和絮凝兩個階段。在凝聚階段水中的膠體雙電層被壓縮失去穩定而形成較小的微粒;在絮凝階段這些微?;ハ嗑劢Y(或由于高分子物質的吸附架橋作用相助)形成大顆粒絮體,這些絮體在一定的沉淀條件下可以從水中分離去除。

三、混凝劑與助凝劑

(一)常用的無機鹽類混凝劑

常用的無機鹽類混凝劑見下表。

常用的無機鹽類混凝劑

名稱

分子式

一般介紹

精制

硫酸鋁

Al2(SO4)3·18H2O

1)含無水硫酸鋁50%~52%

2)適用于水溫為20~40

3)當pH=4~7時,主要去除水中有機物

pH=5.7~7.8時,主要去除水中懸浮物

pH=6.4~7.8時,處理濁度高、色度低

(小于30度)的水

4)濕式投加時一般先溶解成10%~20%的溶液

工業

硫酸鋁

Al2(SO4)3·18H2O

1)制造工藝較簡單

2)無水硫酸鋁含量各地產品不同,設計時一般可采用20%~25%

3)價格比精制硫酸鋁便宜

4)用于廢水處理時,投加量一般為50~200mg/L

5)其他同精制硫酸鋁

明礬

Al2(SO4)3·

K2SO4·24H2O

1)同精制硫酸鋁

2)現已大部分被硫酸鋁所代替

硫酸

亞鐵

(綠礬)

FeSO4·7H2O

1)腐蝕性較高(2)礬花形成較快,較穩定,沉淀時間短(3)適用于堿度高,濁度高,pH=8.1~9.6的水,不論在冬季或夏季使用都很穩定,混凝作用良好,當pH值較低時(<8.0),常使用氯來氧化,使二價鐵氧化成三價鐵,也可以用同時投加石灰的方法解決

三氯

化鐵

FeCl3·6H2O

1)對金屬(尤其對鐵器)腐蝕性大,對混凝土亦腐蝕,對塑料管也會因發熱而引起變形

2)不受溫度影響,礬花結得大,沉淀速度快,效果較好

3)易溶解,易混合,渣滓少

4)適用較佳pH值為6.0~8.4

聚合

氯化鋁

[Aln(OH)mCl3n-m]

(通式)

簡寫PAC

1)凈化效率高,耗藥量少,過濾性能好,對各種工業廢水適應性較廣

2)溫度適應性高,pH適用范圍寬(可在pH=5~9的范圍內),因而可不投加堿劑

3)使用時操作方便,腐蝕性小,勞動條件好

4)設備簡單,操作方便,成本較三氯化鐵低

5)是無機高分子化合物


(二)常用的有機合成高分子混凝劑及天然絮凝劑

常用的有機合成高分子混凝劑(又稱絮凝劑)及天然絮凝劑見下表。

常用有機合成高分子混凝劑及天然絮凝劑

分子式或代號

一般介紹

聚丙烯酰胺

代號PAM

1)目前被認為是較有效的高分子之一,在廢水處理中常被用作助凝劑,與鋁鹽或鐵鹽配合使用

2)與常用混凝劑配合使用時,應按一定的順序先后投加,以發揮兩種藥劑的較大效果

3)聚丙烯酰胺固體產品不易溶解,宜在有機械攪拌的溶解槽內配制成0.1%~0.2%的溶液再進行投加,稀釋后的溶液保存期不宜超過1~2

4)聚丙烯酰胺有極微弱的毒性,用于生活飲用水凈化時,應注意控制投加量

5)是合成有機高分子絮凝劑,為非離子型;通過水解構成陰離子型,也可通過引入基團制成陽離子型;目前市場上已有陽離子型聚丙烯酰胺產品出售

脫色絮凝劑

代號脫色I

1)屬于聚胺類高度陽離子化的有機高分子混凝劑,液體產品固含量70%,無色或淺黃色透明粘稠液體

2)貯存溫度5~45℃,使用pH7~9,按150~1100稀釋后投加,投加量一般為20~100mg/L,也可與其他混凝劑配合使用

3)對于印染廠、染料廠、油墨廠等工業廢水處理具有其他混凝劑不能達到的脫色效果

天然植物改性高分子絮凝劑

1)由691化學改性制得,取材于野生植物,制備方便,成本較低

2)宜溶于水,適用水質范圍廣,沉降速度快,處理水澄清度好

3)性能穩定,不易降解變質

4)安全無毒

天然絮凝劑

F691

刨花木、白膠粉

F703

絨稿(灌木類、皮、根、葉亦可)



(三)常用的助凝劑

常用的助凝劑見下表。


分子式

一般介紹

Cl2

1)當處理高色度廢水及用作破壞水中有機物或去除臭味時,可在投混凝劑前先投氯,以減少混凝劑用量

2)用硫酸亞鐵作混凝劑時,為使二價鐵氧化成三價鐵可在水中投氯

生石灰

CaO

1)用于原水堿度不足

2)用于去除水中的CO2,調整pH

3)對于印染廢水等有一定的脫色作用

活化硅酸、活化水玻璃、泡花堿

Na2O·xSiO2·yH2O

1)適用于硫酸亞鐵與鋁鹽混凝劑,可縮短混凝沉淀時間,節省混凝劑用量

2)原水渾濁度低、懸浮物含量少及水溫較低(約在14℃以下)時使用,效果更為顯著

3)可提高濾池濾速,必須注意加注點

4)要有適宜的酸化度和活化時間


1PAM和無機鋁鹽混凝劑聯用比單獨用無機鋁鹽混凝劑,可以使去濁效果明顯改善,而對去除CODMnUV254改善很少;

2PAM和無機鋁鹽混凝劑聯用比單獨用無機鋁鹽混凝劑,可使污泥濕基重量減少40%左右;

3PAM和無機鋁鹽混凝劑聯用比單獨用無機鋁鹽混凝劑,可降低污泥處理費和凈水加藥費用,從而能降低總的凈水成本;

4)用于飲用水處理的PAM,其單體AM含量均應小于0.05%,PAM投加率一般均少于1mg/l,足以保證飲用水的安全性。我國許多以地面水為水源的凈水廠(特別是原水濁度較高的凈水廠)在用混凝劑的同時,適量投加PAM,將具有很大的經濟效益和社會效益。

5)陽離子型PAM的價格較高(一般為陰離子價格的兩倍左右),而非離子型PAM溶解性較差,對這兩種類型PAM和無機混凝劑聯用時的凈水效果,有待進一步探討。

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