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干貨!關(guān)于污水混(絮)凝的28個(gè)問答!

 更新時(shí)間:2018-12-24 點(diǎn)擊量:1906

 1. 污水處理中混凝劑的做作用有哪些?

為了使廢水處理后達(dá)標(biāo)排放或進(jìn)行回用,在處理過程需要使用多種化學(xué)藥劑。根據(jù)用途的不同,可以將這些藥劑分成以下幾類:

⑴絮凝劑:有時(shí)又稱為混凝劑,可作為強(qiáng)化固液分離的手段,用于初沉池、二沉池、浮選池及三級(jí)處理或深度處理等工藝環(huán)節(jié)。

⑵助凝劑:輔助絮凝劑發(fā)揮作用,加強(qiáng)混凝效果。

⑶調(diào)理劑:又稱為脫水劑,用于對(duì)脫水前剩余污泥的調(diào)理,其品種包括上述的部分絮凝劑和助凝劑。

2. 什么是絮凝劑?其作用是什么?

絮凝劑在污水處理領(lǐng)域作為強(qiáng)化固液分離的手段,可用于強(qiáng)化污水的初次沉淀、浮選處理及活性污泥法之后的二次沉淀,還可用于污水三級(jí)處理或深度處理。當(dāng)用于剩余污泥脫水前的調(diào)理時(shí),絮凝劑和助凝劑就變成了污泥調(diào)理劑或脫水劑。

在應(yīng)用傳統(tǒng)的絮凝劑時(shí),可以使用投加助凝劑的方法來加強(qiáng)絮凝效果。例如把活化硅酸作為硫酸亞鐵、硫酸鋁等無機(jī)絮凝劑的助凝劑并分前后順序投加,可以取得很好的絮凝作用。因此,通俗地講,無機(jī)高分子絮凝劑IPF其實(shí)就是把助凝劑與絮凝劑結(jié)合在一起制備然后合并投加來簡化用戶的操作。

混凝處理通常置于固液分離設(shè)施前,與分離設(shè)施組合起來、有效地去除原水中的粒度為1nm~100μm的懸浮物和膠體物質(zhì),降低出水濁度和CODCr,可用在污水處理流程的預(yù)處理、深度處理,也可用于剩余污泥處理?;炷幚磉€可有效地去除水中的微生物、病原菌,并可去除污水中的乳化油、色度、重金屬離子及其他一些污染物,利用混凝沉淀處理污水中含有的磷時(shí)去除率可高達(dá)90~95%,是便宜而又的除磷方法。

3. 絮凝劑的作用機(jī)理是什么?

水中膠體顆粒微小、表面水化和帶電使其具有穩(wěn)定性,絮凝劑投加到水中后水解成帶電膠體與其周圍的離子組成雙電層結(jié)構(gòu)的膠團(tuán)。采用投藥后快速攪拌的方式,促進(jìn)水中膠體雜質(zhì)顆粒與絮凝劑水解成的膠團(tuán)的碰撞機(jī)會(huì)和次數(shù)。水中的雜質(zhì)顆粒在絮凝劑的作用下首先失去穩(wěn)定性,然后相互凝聚成尺寸較大的顆粒,再在分離設(shè)施中沉淀下去或漂浮上來。

攪拌產(chǎn)生的速度梯度G和攪拌時(shí)間T的乘積GT可以間接表示在整個(gè)反應(yīng)時(shí)間內(nèi)顆粒碰撞的總次數(shù),通過改變GT值可以控制混凝反應(yīng)效果。一般控制GT值在104~105之間,考慮到雜質(zhì)顆粒濃度對(duì)碰撞的影響,可以用GTC值作為表征混凝效果的控制參數(shù),其中C表示污水中雜質(zhì)顆粒的質(zhì)量濃度,而且建議GTC值在100左右。

促使絮凝劑迅速向水中擴(kuò)散,并與全部廢水混合均勻的過程就是混合。水中的雜質(zhì)顆粒與絮凝劑作用,通過壓縮雙電層和電中和等機(jī)理,失去或降低穩(wěn)定性,生成微絮粒的過程稱為凝聚。凝聚生成微絮粒在架橋物質(zhì)和水流的攪動(dòng)下,通過吸附架橋和沉淀物網(wǎng)捕等機(jī)理成長為大絮體的過程稱為絮凝?;旌?、凝聚和絮凝合起來稱為混凝,混合過程一般在混合池中完成,凝聚和絮凝在反應(yīng)池中進(jìn)行。

4. 絮凝劑的種類有哪些?

絮凝劑是能夠降低或消除水中分散微粒的沉淀穩(wěn)定性和聚合穩(wěn)定性,使分散微粒凝聚、絮凝成聚集體而除去的一類物質(zhì)。按照化學(xué)成分,絮凝劑可分為無機(jī)絮凝劑、有機(jī)絮凝劑以及微生物絮凝劑三大類。

無機(jī)絮凝劑包括鋁鹽、鐵鹽及其聚合物。有機(jī)絮凝劑按照聚合單體帶電集團(tuán)的電荷性質(zhì),可分為陰離子型、陽離子型、非離子型、兩性型等幾種,按其來源又可分為人工合成和天然高分子絮凝劑兩大類。在實(shí)際應(yīng)用中,往往根據(jù)無機(jī)絮凝劑和有機(jī)絮凝劑性質(zhì)的不同,把它們加以復(fù)合,制成無機(jī)有機(jī)復(fù)合型絮凝劑。微生物絮凝劑則是現(xiàn)代生物學(xué)與水處理技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物,是當(dāng)前絮凝劑研究發(fā)展和應(yīng)用的一個(gè)重要方向。

5. 無機(jī)絮凝劑的種類有哪些?

傳統(tǒng)應(yīng)用的無機(jī)絮凝劑為低分子的鋁鹽和鐵鹽,鋁鹽主要有硫酸鋁(AL2(SO4)3?18H2O)、明礬(AL2(SO4)3?K2SO4?24H2O)、鋁酸鈉(NaALO3),鐵鹽主要有三氯化鐵(FeCL3?6H20)、硫酸亞鐵(FeSO4?6H20)和硫酸鐵(Fe2(SO4)3?2H20)。

一般來講,無機(jī)絮凝劑具有原料易得,制備簡便、價(jià)格便宜、處理效果適中等特點(diǎn),因而在水處理中應(yīng)用較多。

6. 無機(jī)絮凝劑硫酸鋁的特點(diǎn)有哪些?

自19世紀(jì)末美國先將硫酸鋁用于給水處理并取得專立以來,硫酸鋁就以的凝聚沉降性能而被廣泛應(yīng)用。硫酸鋁是目前世界上使用多的絮凝劑,*年產(chǎn)硫酸鋁約500萬噸,其中將近一半用于水處理領(lǐng)域。市售硫酸鋁有固、液兩種形態(tài),固態(tài)的又按其中不溶物的含量分為精制和粗制兩種,我國民間常用于飲用水凈化的固態(tài)產(chǎn)品明礬,就是硫酸鋁與硫酸鉀的復(fù)鹽,但在工業(yè)水及廢水處理中應(yīng)用不多。

硫酸鋁適用的pH值范圍與原水的硬度有關(guān),處理軟水時(shí),適宜pH值為5~6.6,處理中硬水時(shí),適宜pH值為6.6~7.2,處理高硬水,適宜pH值為7.2~7.8。硫酸鋁適用的水溫范圍是20oC~40oC,低于10oC時(shí)混凝效果很差。硫酸鋁的腐蝕性較小、使用方便,但水解反應(yīng)慢,需要消耗一定的堿量。

7. 無機(jī)絮凝劑三氯化鐵的特點(diǎn)有哪些?

三氯化鐵是另一種常用的無機(jī)低分子凝聚劑,產(chǎn)品有固體的黑褐色結(jié)晶體,也有較高濃度的液體。其具有易溶于水,礬花大而重,沉淀性能好,對(duì)溫度、水質(zhì)及pH的適應(yīng)范圍寬等優(yōu)點(diǎn)。三氯化鐵的適用pH值范圍是9~11,形成的絮體密度大,容易沉淀,低溫或高濁度時(shí)效果仍很好。固體三氯化鐵具有強(qiáng)烈的吸水性,腐蝕性較強(qiáng),易腐蝕設(shè)備,對(duì)溶解和投加設(shè)備的防腐要求較高,具有刺激性氣味,操作條件較差。

三氯化鐵的作用機(jī)理是利用三價(jià)鐵離子逐級(jí)水解生成的各種羥基鐵離子來實(shí)現(xiàn)對(duì)水中雜質(zhì)顆粒的絮凝,而羥基鐵離子的形成需要利用水中大量的羥基,因此使用過程中會(huì)消耗大量的堿,當(dāng)原水堿度不夠時(shí),需要補(bǔ)充石灰等堿源。

硫酸亞鐵俗稱綠礬,形成絮凝體快而穩(wěn)定,沉淀時(shí)間短,適用于堿度高、濁度大的情況,但色度不易除凈,腐蝕性也較強(qiáng)。

8. 無機(jī)高分子絮凝劑的種類有哪些?

無機(jī)高分子絮凝劑(IPF)是從60年代起發(fā)展起來的新型絮凝劑,目前,IPF的生產(chǎn)和應(yīng)用在*都取得了迅速進(jìn)展。鋁、鐵和硅類的無機(jī)高分子絮凝劑實(shí)際上分別是它們由水解、溶膠到沉淀過程的中間產(chǎn)物,即Al(Ⅲ)、Fe(Ⅲ)、Si(Ⅳ)的羥基和氧基聚合物。鋁和鐵是陽離子型荷正電,硅是陰離子型荷負(fù)電,它們?cè)谒軕B(tài)的單元分子量約為數(shù)百到數(shù)千,可以相互結(jié)合成為具有分形結(jié)構(gòu)的集聚體。它們的凝聚—絮凝過程是對(duì)水中顆粒物的電中和與粘附架橋兩種作用的綜合體現(xiàn)。水中懸浮顆粒的粒度在納米到微米級(jí),大多帶負(fù)電荷,因此絮凝劑及其形態(tài)的電荷正負(fù)、電性強(qiáng)弱和分子量、聚集體的粒度大小是決定其絮凝效果的主要因素。目前無機(jī)高分子絮凝劑的種類已有幾十種,產(chǎn)量也達(dá)到絮凝劑總產(chǎn)量的30%~60%,其中廣泛使用的為聚合氯化鋁。

9. 無機(jī)高分子絮凝劑的特點(diǎn)有哪些?

Al(Ⅲ)、Fe(Ⅲ)、Si(Ⅳ)的羥基和氧基聚合物都會(huì)進(jìn)一步結(jié)合為聚集體,在一定條件下保持在水溶液中,其粒度大致在納米級(jí)范圍,以此發(fā)揮凝聚—絮凝作用會(huì)得到低投加量果的結(jié)果。若比較它們的反應(yīng)聚合速度,由Al→Fe→Si是趨于強(qiáng)烈的,同時(shí)由羥基橋聯(lián)轉(zhuǎn)為氧基橋聯(lián)的趨勢(shì)也按此順序。因此,鋁聚合物的反應(yīng)較緩和,形態(tài)較穩(wěn)定,鐵的水解聚合物則反應(yīng)迅速,容易失去穩(wěn)定而發(fā)生沉淀,硅聚合物則更趨于生成溶膠及凝膠顆粒。

IPF的優(yōu)點(diǎn)反映在它比傳統(tǒng)絮凝劑如硫酸鋁、氯化鐵的效能更優(yōu)異,而比有機(jī)高分子絮凝劑(OPF)價(jià)格低廉。現(xiàn)在它成功地應(yīng)用在給水、工業(yè)廢水以及城市污水的各種處理流程,包括預(yù)處理、中間處理和深度處理中,逐漸成為主流絮凝劑。但是,在形態(tài)、聚合度及相應(yīng)的凝聚—絮凝效果方面,無機(jī)高分子絮凝劑仍處于傳統(tǒng)金屬鹽絮凝劑與有機(jī)高分子絮凝劑之間的位置。其分子量和粒度大小以及絮凝架橋能力仍比有機(jī)絮凝劑差很多,而且還存在對(duì)進(jìn)一步水解反應(yīng)的不穩(wěn)定性問題。IPF的這些弱點(diǎn)促進(jìn)了各種復(fù)合型無機(jī)高分子絮凝劑的研究和開發(fā)。

10. 聚合氯化鋁的特點(diǎn)有哪些?

聚合氯化鋁(PAC),又稱堿式氯化鋁,化學(xué)式為ALn(OH)mCL3n-m。PAC是一種多價(jià)電解質(zhì),能顯著地降低水中粘土類雜質(zhì)(多帶負(fù)電荷)的膠體電荷。由于相對(duì)分子質(zhì)量大,吸附能力強(qiáng),形成的絮凝體較大,絮凝沉淀性能優(yōu)于其他絮凝劑。PAC聚合度較高,投加后快速攪拌,可以大大縮短絮凝體形成時(shí)間。PAC受水溫影響較小,低水溫時(shí)使用效果也很好。它對(duì)水的pH值降低較少,適用的pH范圍寬(可在pH=5~9范圍內(nèi)使用),故可不投加堿劑。PAC的投加量少,產(chǎn)泥量也少,且使用、管理、操作都較方便,對(duì)設(shè)備、管道等腐蝕性也小。因此,PAC在水處理領(lǐng)域有逐步替代硫酸鋁的趨勢(shì),其缺點(diǎn)是價(jià)格較高。

另外,從溶液化學(xué)的角度看,PAC是鋁鹽水解—聚合—沉淀反應(yīng)過程的動(dòng)力學(xué)中間產(chǎn)物,熱力學(xué)上是不穩(wěn)定的,一般液體PAC產(chǎn)品均應(yīng)在半年內(nèi)使用。添加某些無機(jī)鹽(如CaCl2、MnCl2等)或高分子(如聚乙烯醇、聚丙烯酰胺等)可提高PAC的穩(wěn)定性,同時(shí)可增加凝聚能力。從生產(chǎn)工藝講,在PAC的制造過程中引入一種或幾種不同的陰離子(如SO42-、PO43-等),利用增聚作用可以在一定程度上改變聚合物的結(jié)構(gòu)和形態(tài)分布,進(jìn)而提高PAC的穩(wěn)定性和功效;如果在PAC的制造過程中引入其它陽離子組分,如Fe3+,使Al3+和Fe3+交錯(cuò)水解聚合,可制得復(fù)合絮凝劑聚合鋁鐵。

三氧化二鋁含量是聚合氯化鋁有效成分的衡量指標(biāo),一般而言,絮凝劑產(chǎn)品密度越大,三氧化二鋁含量越高。一般來說,堿化度越高的聚合氯化鋁吸附架橋能力越好,但因接近[Al(OH)3]n而易產(chǎn)生沉淀,因此穩(wěn)定性也較差。