收藏丨28個(gè)問(wèn)題讓你(nǐ)全面了解絮凝劑

文(wén)章(zhāng)來(lái)源:正澤    上(shàng)傳時(shí)間(jiān):2022-04-01

01污水(shuǐ)處理(lǐ)中混凝劑的(de)做作(zuò)用有(yǒu)哪些?
 
為(wèi)了使廢水(shuǐ)處理(lǐ)後達标排放(fàng)或進行回用,在處理(lǐ)過程需要使用多種化(huà)學藥劑。根據用途的(de)不同,可以将這(zhè)些藥劑分成以下(xià)幾類:
 
(1)絮凝劑:有(yǒu)時(shí)又(yòu)稱為(wèi)混凝劑,可作(zuò)為(wèi)強化(huà)固液分離的(de)手段,用于初沉池、二沉池、浮選池及三級處理(lǐ)或深度處理(lǐ)等工(gōng)藝環節。
 
(2)助凝劑:輔助絮凝劑發揮作(zuò)用,加強混凝效果。
 
(3)調理(lǐ)劑:又(yòu)稱為(wèi)脫水(shuǐ)劑,用于對(duì)脫水(shuǐ)前剩餘污泥的(de)調理(lǐ),其品種包括上(shàng)述的(de)部分絮凝劑和(hé)助凝劑。
 
02什麽是絮凝劑?其作(zuò)用是什麽?
 
絮凝劑在污水(shuǐ)處理(lǐ)領域作(zuò)為(wèi)強化(huà)固液分離的(de)手段,可用于強化(huà)污水(shuǐ)的(de)初次沉澱、浮選處理(lǐ)及活性污泥法之後的(de)二次沉澱,還(hái)可用于污水(shuǐ)三級處理(lǐ)或深度處理(lǐ)。當用于剩餘污泥脫水(shuǐ)前的(de)調理(lǐ)時(shí),絮凝劑和(hé)助凝劑就變成了污泥調理(lǐ)劑或脫水(shuǐ)劑。
 
在應用傳統的(de)絮凝劑時(shí),可以使用投加助凝劑的(de)方法來(lái)加強絮凝效果。例如把活化(huà)矽酸作(zuò)為(wèi)硫酸亞鐵(tiě)、硫酸鋁等無機(jī)絮凝劑的(de)助凝劑并分前後順序投加,可以取得很(hěn)好(hǎo)的(de)絮凝作(zuò)用。因此,通(tōng)俗地(dì)講,無機(jī)高(gāo)分子(zǐ)絮凝劑IPF其實就是把助凝劑與絮凝劑結合在一起制備然後合并投加來(lái)簡化(huà)用戶的(de)操作(zuò)。
 
混凝處理(lǐ)通(tōng)常置于固液分離設施前,與分離設施組合起來(lái)、有(yǒu)效地(dì)去(qù)除原水(shuǐ)中的(de)粒度為(wèi)1nm~100μm的(de)懸浮物(wù)和(hé)膠體(tǐ)物(wù)質,降低(dī)出水(shuǐ)濁度和(hé)CODCr,可用在污水(shuǐ)處理(lǐ)流程的(de)預處理(lǐ)、深度處理(lǐ),也可用于剩餘污泥處理(lǐ)。混凝處理(lǐ)還(hái)可有(yǒu)效地(dì)去(qù)除水(shuǐ)中的(de)微(wēi)生(shēng)物(wù)、病原菌,并可去(qù)除污水(shuǐ)中的(de)乳化(huà)油、色度、重金(jīn)屬離子(zǐ)及其他(tā)一些污染物(wù),利用混凝沉澱處理(lǐ)污水(shuǐ)中含有(yǒu)的(de)磷時(shí)去(qù)除率可高(gāo)達90~95%,是最便宜而又(yòu)高(gāo)效的(de)除磷方法。
 
03絮凝劑的(de)作(zuò)用機(jī)理(lǐ)是什麽?
 
水(shuǐ)中膠體(tǐ)顆粒微(wēi)小(xiǎo)、表面水(shuǐ)化(huà)和(hé)帶電(diàn)使其具有(yǒu)穩定性,絮凝劑投加到水(shuǐ)中後水(shuǐ)解成帶電(diàn)膠體(tǐ)與其周圍的(de)離子(zǐ)組成雙電(diàn)層結構的(de)膠團。采用投藥後快速攪拌的(de)方式,促進水(shuǐ)中膠體(tǐ)雜(zá)質顆粒與絮凝劑水(shuǐ)解成的(de)膠團的(de)碰撞機(jī)會和(hé)次數。水(shuǐ)中的(de)雜(zá)質顆粒在絮凝劑的(de)作(zuò)用下(xià)首先失去(qù)穩定性,然後相(xiàng)互凝聚成尺寸較大的(de)顆粒,再在分離設施中沉澱下(xià)去(qù)或漂浮上(shàng)來(lái)。
 
攪拌産生(shēng)的(de)速度梯度G和(hé)攪拌時(shí)間(jiān)T的(de)乘積GT可以間(jiān)接表示在整個(gè)反應時(shí)間(jiān)內(nèi)顆粒碰撞的(de)總次數,通(tōng)過改變GT值可以控制混凝反應效果。一般控制GT值在104~105之間(jiān),考慮到雜(zá)質顆粒濃度對(duì)碰撞的(de)影響,可以用GTC值作(zuò)為(wèi)表征混凝效果的(de)控制參數,其中C表示污水(shuǐ)中雜(zá)質顆粒的(de)質量濃度,而且建議(yì)GTC值在100左右。
 
促使絮凝劑迅速向水(shuǐ)中擴散,并與全部廢水(shuǐ)混合均勻的(de)過程就是混合。水(shuǐ)中的(de)雜(zá)質顆粒與絮凝劑作(zuò)用,通(tōng)過壓縮雙電(diàn)層和(hé)電(diàn)中和(hé)等機(jī)理(lǐ),失去(qù)或降低(dī)穩定性,生(shēng)成微(wēi)絮粒的(de)過程稱為(wèi)凝聚。凝聚生(shēng)成微(wēi)絮粒在架橋物(wù)質和(hé)水(shuǐ)流的(de)攪動下(xià),通(tōng)過吸附架橋和(hé)沉澱物(wù)網捕等機(jī)理(lǐ)成長(cháng)為(wèi)大絮體(tǐ)的(de)過程稱為(wèi)絮凝。混合、凝聚和(hé)絮凝合起來(lái)稱為(wèi)混凝,混合過程一般在混合池中完成,凝聚和(hé)絮凝在反應池中進行。
 
04絮凝劑的(de)種類有(yǒu)哪些?
 
絮凝劑是能夠降低(dī)或消除水(shuǐ)中分散微(wēi)粒的(de)沉澱穩定性和(hé)聚合穩定性,使分散微(wēi)粒凝聚、絮凝成聚集體(tǐ)而除去(qù)的(de)一類物(wù)質。按照(zhào)化(huà)學成分,絮凝劑可分為(wèi)無機(jī)絮凝劑、有(yǒu)機(jī)絮凝劑以及微(wēi)生(shēng)物(wù)絮凝劑三大類。
 
無機(jī)絮凝劑包括鋁鹽、鐵(tiě)鹽及其聚合物(wù)。有(yǒu)機(jī)絮凝劑按照(zhào)聚合單體(tǐ)帶電(diàn)集團的(de)電(diàn)荷性質,可分為(wèi)陰離子(zǐ)型、陽離子(zǐ)型、非離子(zǐ)型、兩性型等幾種,按其來(lái)源又(yòu)可分為(wèi)人(rén)工(gōng)合成和(hé)天然高(gāo)分子(zǐ)絮凝劑兩大類。在實際應用中,往往根據無機(jī)絮凝劑和(hé)有(yǒu)機(jī)絮凝劑性質的(de)不同,把它們加以複合,制成無機(jī)有(yǒu)機(jī)複合型絮凝劑。微(wēi)生(shēng)物(wù)絮凝劑則是現(xiàn)代生(shēng)物(wù)學與水(shuǐ)處理(lǐ)技(jì)術相(xiàng)結合的(de)産物(wù),是當前絮凝劑研究發展和(hé)應用的(de)一個(gè)重要方向。
 
05無機(jī)絮凝劑的(de)種類有(yǒu)哪些?
 
傳統應用的(de)無機(jī)絮凝劑為(wèi)低(dī)分子(zǐ)的(de)鋁鹽和(hé)鐵(tiě)鹽,鋁鹽主要有(yǒu)硫酸鋁(Al2(SO4)3?18H2O)、明(míng)礬(Al2(SO4)3?K2SO4?24H2O)、鋁酸鈉(NaAlO3),鐵(tiě)鹽主要有(yǒu)三氯化(huà)鐵(tiě)(FeCl3?6H20)、硫酸亞鐵(tiě)(FeSO4?6H20)和(hé)硫酸鐵(tiě)(Fe2(SO4)3?2H20)。
 
一般來(lái)講,無機(jī)絮凝劑具有(yǒu)原料易得,制備簡便、價格便宜、處理(lǐ)效果适中等特點,因而在水(shuǐ)處理(lǐ)中應用較多。
 
06無機(jī)絮凝劑硫酸鋁的(de)特點有(yǒu)哪些?
 
自(zì)19世紀末美(měi)國(guó)最先将硫酸鋁用于給水(shuǐ)處理(lǐ)并取得專利以來(lái),硫酸鋁就以卓越的(de)凝聚沉降性能而被廣泛應用。硫酸鋁是目前世界上(shàng)使用最多的(de)絮凝劑,全世界年(nián)産硫酸鋁約500萬噸,其中将近(jìn)一半用于水(shuǐ)處理(lǐ)領域。市(shì)售硫酸鋁有(yǒu)固、液兩種形态,固态的(de)又(yòu)按其中不溶物(wù)的(de)含量分為(wèi)精制和(hé)粗制兩種,我國(guó)民(mín)間(jiān)常用于飲用水(shuǐ)淨化(huà)的(de)固态産品明(míng)礬,就是硫酸鋁與硫酸鉀的(de)複鹽,但(dàn)在工(gōng)業(yè)水(shuǐ)及廢水(shuǐ)處理(lǐ)中應用不多。
 
硫酸鋁适用的(de)pH值範圍與原水(shuǐ)的(de)硬度有(yǒu)關,處理(lǐ)軟水(shuǐ)時(shí),适宜pH值為(wèi)5~6.6,處理(lǐ)中硬水(shuǐ)時(shí),适宜pH值為(wèi)6.6~7.2,處理(lǐ)高(gāo)硬水(shuǐ),适宜pH值為(wèi)7.2~7.8。硫酸鋁适用的(de)水(shuǐ)溫範圍是20℃~40℃,低(dī)于10℃時(shí)混凝效果很(hěn)差。硫酸鋁的(de)腐蝕性較小(xiǎo)、使用方便,但(dàn)水(shuǐ)解反應慢(màn),需要消耗一定的(de)堿量。
 
07無機(jī)絮凝劑三氯化(huà)鐵(tiě)的(de)特點有(yǒu)哪些?
 
三氯化(huà)鐵(tiě)是另一種常用的(de)無機(jī)低(dī)分子(zǐ)凝聚劑,産品有(yǒu)固體(tǐ)的(de)黑(hēi)褐色結晶體(tǐ),也有(yǒu)較高(gāo)濃度的(de)液體(tǐ)。其具有(yǒu)易溶于水(shuǐ),礬花(huā)大而重,沉澱性能好(hǎo),對(duì)溫度、水(shuǐ)質及pH的(de)适應範圍寬等優點。三氯化(huà)鐵(tiě)的(de)适用pH值範圍是9~11,形成的(de)絮體(tǐ)密度大,容易沉澱,低(dī)溫或高(gāo)濁度時(shí)效果仍很(hěn)好(hǎo)。固體(tǐ)三氯化(huà)鐵(tiě)具有(yǒu)強烈的(de)吸水(shuǐ)性,腐蝕性較強,易腐蝕設備,對(duì)溶解和(hé)投加設備的(de)防腐要求較高(gāo),具有(yǒu)刺激性氣味,操作(zuò)條件(jiàn)較差。
 
三氯化(huà)鐵(tiě)的(de)作(zuò)用機(jī)理(lǐ)是利用三價鐵(tiě)離子(zǐ)逐級水(shuǐ)解生(shēng)成的(de)各種羟基鐵(tiě)離子(zǐ)來(lái)實現(xiàn)對(duì)水(shuǐ)中雜(zá)質顆粒的(de)絮凝,而羟基鐵(tiě)離子(zǐ)的(de)形成需要利用水(shuǐ)中大量的(de)羟基,因此使用過程中會消耗大量的(de)堿,當原水(shuǐ)堿度不夠時(shí),需要補充石灰等堿源。
 
硫酸亞鐵(tiě)俗稱綠礬,形成絮凝體(tǐ)快而穩定,沉澱時(shí)間(jiān)短,适用于堿度高(gāo)、濁度大的(de)情況,但(dàn)色度不易除淨,腐蝕性也較強。
 
08無機(jī)高(gāo)分子(zǐ)絮凝劑的(de)種類有(yǒu)哪些?
 
無機(jī)高(gāo)分子(zǐ)絮凝劑(IPF)是從(cóng)60年(nián)代起發展起來(lái)的(de)新型絮凝劑,目前,IPF的(de)生(shēng)産和(hé)應用在全世界都(dōu)取得了迅速進展。鋁、鐵(tiě)和(hé)矽類的(de)無機(jī)高(gāo)分子(zǐ)絮凝劑實際上(shàng)分别是它們由水(shuǐ)解、溶膠到沉澱過程的(de)中間(jiān)産物(wù),即Al(Ⅲ)、Fe(Ⅲ)、Si(Ⅳ)的(de)羟基和(hé)氧基聚合物(wù)。鋁和(hé)鐵(tiě)是陽離子(zǐ)型荷正電(diàn),矽是陰離子(zǐ)型荷負電(diàn),它們在水(shuǐ)溶态的(de)單元分子(zǐ)量約為(wèi)數百到數千,可以相(xiàng)互結合成為(wèi)具有(yǒu)分形結構的(de)集聚體(tǐ)。它們的(de)凝聚—絮凝過程是對(duì)水(shuǐ)中顆粒物(wù)的(de)電(diàn)中和(hé)與粘附架橋兩種作(zuò)用的(de)綜合體(tǐ)現(xiàn)。水(shuǐ)中懸浮顆粒的(de)粒度在納米到微(wēi)米級,大多帶負電(diàn)荷,因此絮凝劑及其形态的(de)電(diàn)荷正負、電(diàn)性強弱和(hé)分子(zǐ)量、聚集體(tǐ)的(de)粒度大小(xiǎo)是決定其絮凝效果的(de)主要因素。目前無機(jī)高(gāo)分子(zǐ)絮凝劑的(de)種類已有(yǒu)幾十種(主要品種見下(xià)表),産量也達到絮凝劑總産量的(de)30%~60%,其中廣泛使用的(de)為(wèi)聚合氯化(huà)鋁。
 
09無機(jī)高(gāo)分子(zǐ)絮凝劑的(de)特點有(yǒu)哪些?
 
Al(Ⅲ)、Fe(Ⅲ)、Si(Ⅳ)的(de)羟基和(hé)氧基聚合物(wù)都(dōu)會進一步結合為(wèi)聚集體(tǐ),在一定條件(jiàn)下(xià)保持在水(shuǐ)溶液中,其粒度大緻在納米級範圍,以此發揮凝聚—絮凝作(zuò)用會得到低(dī)投加量高(gāo)效果的(de)結果。若比較它們的(de)反應聚合速度,由Al→Fe→Si是趨于強烈的(de),同時(shí)由羟基橋聯轉為(wèi)氧基橋聯的(de)趨勢也按此順序。因此,鋁聚合物(wù)的(de)反應較緩和(hé),形态較穩定,鐵(tiě)的(de)水(shuǐ)解聚合物(wù)則反應迅速,容易失去(qù)穩定而發生(shēng)沉澱,矽聚合物(wù)則更趨于生(shēng)成溶膠及凝膠顆粒。
 
IPF的(de)優點反映在它比傳統絮凝劑如硫酸鋁、氯化(huà)鐵(tiě)的(de)效能更優異,而比有(yǒu)機(jī)高(gāo)分子(zǐ)絮凝劑(OPF)價格低(dī)廉。現(xiàn)在它成功地(dì)應用在給水(shuǐ)、工(gōng)業(yè)廢水(shuǐ)以及城(chéng)市(shì)污水(shuǐ)的(de)各種處理(lǐ)流程,包括預處理(lǐ)、中間(jiān)處理(lǐ)和(hé)深度處理(lǐ)中,逐漸成為(wèi)主流絮凝劑。但(dàn)是,在形态、聚合度及相(xiàng)應的(de)凝聚—絮凝效果方面,無機(jī)高(gāo)分子(zǐ)絮凝劑仍處于傳統金(jīn)屬鹽絮凝劑與有(yǒu)機(jī)高(gāo)分子(zǐ)絮凝劑之間(jiān)的(de)位置。其分子(zǐ)量和(hé)粒度大小(xiǎo)以及絮凝架橋能力仍比有(yǒu)機(jī)絮凝劑差很(hěn)多,而且還(hái)存在對(duì)進一步水(shuǐ)解反應的(de)不穩定性問(wèn)題。IPF的(de)這(zhè)些弱點促進了各種複合型無機(jī)高(gāo)分子(zǐ)絮凝劑的(de)研究和(hé)開(kāi)發。
 
10聚合氯化(huà)鋁的(de)特點有(yǒu)哪些?
 
聚合氯化(huà)鋁(PAC),又(yòu)稱堿式氯化(huà)鋁,化(huà)學式為(wèi)Aln(OH)mCl3n-m。PAC是一種多價電(diàn)解質,能顯著地(dì)降低(dī)水(shuǐ)中粘土(tǔ)類雜(zá)質(多帶負電(diàn)荷)的(de)膠體(tǐ)電(diàn)荷。由于相(xiàng)對(duì)分子(zǐ)質量大,吸附能力強,形成的(de)絮凝體(tǐ)較大,絮凝沉澱性能優于其他(tā)絮凝劑。PAC聚合度較高(gāo),投加後快速攪拌,可以大大縮短絮凝體(tǐ)形成時(shí)間(jiān)。PAC受水(shuǐ)溫影響較小(xiǎo),低(dī)水(shuǐ)溫時(shí)使用效果也很(hěn)好(hǎo)。它對(duì)水(shuǐ)的(de)pH值降低(dī)較少,适用的(de)pH範圍寬(可在pH=5~9範圍內(nèi)使用),故可不投加堿劑。PAC的(de)投加量少,産泥量也少,且使用、管理(lǐ)、操作(zuò)都(dōu)較方便,對(duì)設備、管道(dào)等腐蝕性也小(xiǎo)。因此,PAC在水(shuǐ)處理(lǐ)領域有(yǒu)逐步替代硫酸鋁的(de)趨勢,其缺點是價格較高(gāo)。
 
另外(wài),從(cóng)溶液化(huà)學的(de)角度看(kàn),PAC是鋁鹽水(shuǐ)解—聚合—沉澱反應過程的(de)動力學中間(jiān)産物(wù),熱力學上(shàng)是不穩定的(de),一般液體(tǐ)PAC産品均應在半年(nián)內(nèi)使用。添加某些無機(jī)鹽(如CaCl2、MnCl2等)或高(gāo)分子(zǐ)(如聚乙烯醇、聚丙烯酰胺等)可提高(gāo)PAC的(de)穩定性,同時(shí)可增加凝聚能力。從(cóng)生(shēng)産工(gōng)藝講,在PAC的(de)制造過程中引入一種或幾種不同的(de)陰離子(zǐ)(如SO42-、PO43-等),利用增聚作(zuò)用可以在一定程度上(shàng)改變聚合物(wù)的(de)結構和(hé)形态分布,進而提高(gāo)PAC的(de)穩定性和(hé)功效;如果在PAC的(de)制造過程中引入其它陽離子(zǐ)組分,如Fe3+,使Al3+和(hé)Fe3+交錯(cuò)水(shuǐ)解聚合,可制得複合絮凝劑聚合鋁鐵(tiě)。
 
三氧化(huà)二鋁含量是聚合氯化(huà)鋁有(yǒu)效成分的(de)衡量指标,一般而言,絮凝劑産品密度越大,三氧化(huà)二鋁含量越高(gāo)。一般來(lái)說(shuō),堿化(huà)度越高(gāo)的(de)聚合氯化(huà)鋁吸附架橋能力越好(hǎo),但(dàn)因接近(jìn)[Al(OH)3]n而易産生(shēng)沉澱,因此穩定性也較差。
 
11PAC的(de)堿化(huà)度是什麽?
 
由于聚合氯化(huà)鋁可以看(kàn)作(zuò)是AlCl3逐步水(shuǐ)解轉化(huà)為(wèi)Al(OH)3過程中的(de)中間(jiān)産物(wù),也就是Cl-逐步被羟基OH-取代的(de)各種産物(wù)。聚合氯化(huà)鋁的(de)某種形态中羟基化(huà)程度就是堿化(huà)度,堿化(huà)度是聚合氯化(huà)鋁中羟基當量與鋁的(de)當量之比。
 
實踐表明(míng),堿化(huà)度是聚合氯化(huà)鋁的(de)最重要指标之一,聚合氯化(huà)鋁的(de)聚合度、電(diàn)荷量、混凝效果、成品的(de)pH值、使用時(shí)的(de)稀釋率和(hé)儲存的(de)穩定性等都(dōu)與堿化(huà)度有(yǒu)密切關系。常用聚合氯化(huà)鋁的(de)堿化(huà)度多為(wèi)50%~80%。
 
12複合絮凝劑的(de)特點和(hé)使用的(de)注意事(shì)項有(yǒu)哪些?
 
複合絮凝劑有(yǒu)各種成分,其主要原料是鋁鹽、鐵(tiě)鹽和(hé)矽酸鹽。從(cóng)制造工(gōng)藝方面講,它們可以預先分别羟基化(huà)聚合再加以混合,也可以先混合再加以羟基化(huà)聚合,但(dàn)最終總是要形成羟基化(huà)的(de)更高(gāo)聚合度的(de)無機(jī)高(gāo)分子(zǐ)形态,才能達到優異的(de)絮凝效果。複合劑中每種組分在總體(tǐ)結構和(hé)凝聚—絮凝過程中都(dōu)會發揮一定作(zuò)用,但(dàn)在不同的(de)方面,可能有(yǒu)正效應,也可能有(yǒu)負效應。
 
IPF産品通(tōng)常要綜合考慮穩定性、電(diàn)中和(hé)能力和(hé)吸附架橋能力三種因素。聚合鋁、聚合鐵(tiě)類絮凝劑的(de)弱點是分子(zǐ)量和(hé)粒度尚不夠高(gāo)而聚集體(tǐ)的(de)粘附架橋能力不夠強,因而需要加入粒度較大的(de)矽聚合物(wù)來(lái)增強絮凝性能。但(dàn)加入陰離子(zǐ)型的(de)矽聚合物(wù)後,總體(tǐ)電(diàn)荷會有(yǒu)所降低(dī),從(cóng)而減弱了電(diàn)中和(hé)能力。
 
因此,目前的(de)複合絮凝劑即使制造質量優良,與聚合鋁相(xiàng)比,其效果隻能提高(gāo)10~30%。作(zuò)為(wèi)使用IPF的(de)廢水(shuǐ)處理(lǐ)技(jì)術人(rén)員(yuán),必須了解不同種類複合絮凝劑的(de)特性、适應性、優點及不足是同樣重要的(de)。在選用最合适的(de)絮凝劑和(hé)投加工(gōng)藝操作(zuò)程序時(shí),隻有(yǒu)根據廢水(shuǐ)水(shuǐ)質特點,仔細分析和(hé)判斷,才能獲得最佳的(de)處理(lǐ)效果。
 
13人(rén)工(gōng)合成有(yǒu)機(jī)高(gāo)分子(zǐ)絮凝劑的(de)種類有(yǒu)哪些?
 
人(rén)工(gōng)合成有(yǒu)機(jī)高(gāo)分子(zǐ)絮凝劑多為(wèi)聚丙烯、聚乙烯物(wù)質,如聚丙烯酰胺、聚乙烯亞胺等。這(zhè)些絮凝劑都(dōu)是水(shuǐ)溶性的(de)線型高(gāo)分子(zǐ)物(wù)質,每個(gè)大分子(zǐ)由許多包含帶電(diàn)基團的(de)重複單元組成,因而也稱為(wèi)聚電(diàn)解質。包含帶正電(diàn)基團的(de)為(wèi)陽離子(zǐ)型聚電(diàn)解質,包含帶負電(diàn)基團的(de)為(wèi)陰離子(zǐ)型聚電(diàn)解質,既包含帶正電(diàn)基團又(yòu)包含帶負電(diàn)基團,稱之為(wèi)非離子(zǐ)型聚電(diàn)解質。
 
目前使用較多的(de)高(gāo)分子(zǐ)絮凝劑是陰離子(zǐ)型,它們對(duì)水(shuǐ)中負電(diàn)膠體(tǐ)雜(zá)質隻能發揮助凝作(zuò)用。往往不能單獨使用,而是配合鋁鹽、鐵(tiě)鹽使用。陽離子(zǐ)型絮凝劑能同時(shí)發揮凝聚和(hé)絮凝作(zuò)用而單獨使用,故得到較快發展。
 
我國(guó)當前使用較多的(de)是聚丙烯酰胺類非離子(zǐ)型高(gāo)聚物(wù),常與鐵(tiě)、鋁鹽合用。利用鐵(tiě)、鋁鹽對(duì)膠體(tǐ)微(wēi)粒的(de)電(diàn)性中和(hé)作(zuò)用和(hé)高(gāo)分子(zǐ)絮凝劑優異的(de)絮凝功能,從(cóng)而得到滿意的(de)處理(lǐ)效果。聚丙烯酰胺在使用中具有(yǒu)投量少,凝聚速度快,絮凝體(tǐ)粒大強韌的(de)特點。我國(guó)目前生(shēng)産的(de)人(rén)工(gōng)合成有(yǒu)機(jī)高(gāo)分子(zǐ)絮凝劑中80%是這(zhè)種産品。
 
14聚丙烯酰胺類絮凝劑的(de)特點有(yǒu)哪些?
 
聚丙烯酰胺PAM是一種目前應用最廣泛的(de)人(rén)工(gōng)合成有(yǒu)機(jī)高(gāo)分子(zǐ)絮凝劑,有(yǒu)時(shí)也被用作(zuò)助凝劑。聚丙烯酰胺的(de)生(shēng)産原料是聚丙烯腈CH2=CHCN,在一定條件(jiàn)下(xià),丙烯腈水(shuǐ)解生(shēng)成丙烯酰胺,丙烯酰胺再通(tōng)過懸浮聚合得到聚丙烯酰胺。聚丙烯酰胺屬于水(shuǐ)溶性樹脂,産品有(yǒu)粒狀固體(tǐ)和(hé)一定濃度的(de)粘稠水(shuǐ)溶液兩種。
 
聚丙烯酰胺在水(shuǐ)的(de)實際存在形态是無規線團,由于無規線團具有(yǒu)一定的(de)粒徑尺寸,其表面又(yòu)有(yǒu)一些酰胺基團,因此能夠起到相(xiàng)應的(de)架橋和(hé)吸附能力,即具有(yǒu)一定的(de)絮凝能力。但(dàn)由于聚丙烯酰胺長(cháng)鏈卷曲成線團,使其架橋範圍較小(xiǎo),兩個(gè)酰胺基締結後,相(xiàng)當于作(zuò)用相(xiàng)互抵消而喪失兩個(gè)吸附位,再加上(shàng)部分酰胺基卷藏在線團結構的(de)內(nèi)部,不能與水(shuǐ)中的(de)雜(zá)質顆粒相(xiàng)接觸和(hé)吸附,所以其擁有(yǒu)的(de)吸附能力不能充分發揮。
 
為(wèi)了使締結在一起的(de)酰胺基再次分開(kāi)、內(nèi)藏的(de)酰胺基也能暴露在外(wài)表,人(rén)們設法将無規線團适當延伸展開(kāi),甚至設法在長(cháng)分子(zǐ)鏈上(shàng)增加一些帶有(yǒu)陽離子(zǐ)或陰離子(zǐ)的(de)基團,同時(shí)提高(gāo)吸附架橋能力和(hé)電(diàn)中和(hé)壓縮雙電(diàn)層的(de)作(zuò)用。這(zhè)樣一來(lái),在PAM的(de)基礎上(shàng)又(yòu)衍生(shēng)出一系列性質各異的(de)聚丙烯酰胺類絮凝劑或助凝劑。
 
比如說(shuō)在聚丙烯酰胺溶液中加堿,使部分鏈節上(shàng)的(de)酰胺基轉化(huà)為(wèi)羧酸鈉,而羧酸鈉在水(shuǐ)中容易離解出鈉離子(zǐ),使COO-基保留在支鏈上(shàng),因此生(shēng)成部分水(shuǐ)解的(de)陰離子(zǐ)型聚丙烯酰胺。陰離子(zǐ)型聚丙烯酰胺分子(zǐ)結構上(shàng)的(de)COO-基使分子(zǐ)鏈帶有(yǒu)負電(diàn)荷,彼此相(xiàng)斥将原來(lái)締結在一起的(de)酰胺基拉開(kāi),促使分子(zǐ)鏈由線團狀逐漸伸展成長(cháng)鏈狀,從(cóng)而使架橋範圍擴大、提高(gāo)絮凝能力,作(zuò)為(wèi)助凝劑其優勢表現(xiàn)得更為(wèi)出色。
 
陰離子(zǐ)型聚丙烯酰胺的(de)使用效果與其“水(shuǐ)解度”有(yǒu)關,“水(shuǐ)解度”過小(xiǎo)會導緻混凝或助凝效果較差,“水(shuǐ)解度”過大會增加制作(zuò)成本。
 
15什麽是陰離子(zǐ)型聚丙烯酰胺的(de)水(shuǐ)解度?
 
陰離子(zǐ)型聚丙烯酰胺“水(shuǐ)解度”是水(shuǐ)解時(shí)PAM分子(zǐ)中酰胺基轉化(huà)成羧基的(de)百分比,但(dàn)由于羧基數測定很(hěn)困難,實際應用中常用“水(shuǐ)解比”即水(shuǐ)解時(shí)氫氧化(huà)鈉用量與PAM用量的(de)重量比來(lái)衡量。
 
水(shuǐ)解比過大,加堿費(fèi)用較高(gāo),水(shuǐ)解比過小(xiǎo),又(yòu)會使反應不足、陰離子(zǐ)型聚丙烯酰胺的(de)混凝或助凝效果較差。一般将水(shuǐ)解比控制在20%左右,水(shuǐ)解時(shí)間(jiān)控制在2~4h。
 
16影響絮凝劑使用的(de)因素有(yǒu)哪些?
 
(1)水(shuǐ)的(de)pH值
 
水(shuǐ)的(de)pH值對(duì)無機(jī)絮凝劑的(de)使用效果影響很(hěn)大,pH值的(de)大小(xiǎo)關系到選用絮凝劑的(de)種類、投加量和(hé)混凝沉澱效果。水(shuǐ)中的(de)H+和(hé)OH-參與絮凝劑的(de)水(shuǐ)解反應,因此,pH值強烈影響絮凝劑的(de)水(shuǐ)解速度、水(shuǐ)解産物(wù)的(de)存在形态和(hé)性能。以通(tōng)過生(shēng)成Al(OH)3帶電(diàn)膠體(tǐ)實現(xiàn)混凝作(zuò)用的(de)鋁鹽為(wèi)例,當pH值<4時(shí),Al3+不能大量水(shuǐ)解成Al(OH)3,主要以Al3+離子(zǐ)的(de)形式存在,混凝效果極差。pH值在6.5~7.5之間(jiān)時(shí),Al3+水(shuǐ)解聚合成聚合度很(hěn)大的(de)Al(OH)3中性膠體(tǐ),混凝效果較好(hǎo)。pH值>8後,Al3+水(shuǐ)解成AlO2-,混凝效果又(yòu)變得很(hěn)差。
 
水(shuǐ)的(de)堿度對(duì)pH值有(yǒu)緩沖作(zuò)用,當堿度不夠時(shí),應添加石灰等藥劑予以補充。當水(shuǐ)的(de)pH值偏高(gāo)時(shí),則需要加酸調整pH值到中性。相(xiàng)比之下(xià),高(gāo)分子(zǐ)絮凝劑受pH值的(de)影響較小(xiǎo)。
 
(2)水(shuǐ)溫
 
水(shuǐ)溫影響絮凝劑的(de)水(shuǐ)解速度和(hé)礬花(huā)形成的(de)速度及結構。混凝的(de)水(shuǐ)解多是吸熱反應,水(shuǐ)溫較低(dī)時(shí),水(shuǐ)解速度慢(màn)且不完全。低(dī)溫情況下(xià),水(shuǐ)的(de)粘度大,布朗運動減弱,絮凝劑膠體(tǐ)顆粒與水(shuǐ)中雜(zá)質顆粒的(de)碰撞次數減少,同時(shí)水(shuǐ)的(de)剪切力增大,阻礙混凝絮體(tǐ)的(de)相(xiàng)互粘合;因此,盡管增加了絮凝劑的(de)投加量,絮體(tǐ)的(de)形成還(hái)是很(hěn)緩慢(màn),而且結構松散、顆粒細小(xiǎo),難以去(qù)除。低(dī)溫對(duì)高(gāo)分子(zǐ)絮凝劑的(de)影響較小(xiǎo)。但(dàn)要注意的(de)是,使用有(yǒu)機(jī)高(gāo)分子(zǐ)絮凝劑時(shí),水(shuǐ)溫不能過高(gāo),高(gāo)溫容易使有(yǒu)機(jī)高(gāo)分子(zǐ)絮凝劑老(lǎo)化(huà)甚至分解生(shēng)成不溶性物(wù)質,從(cóng)而降低(dī)混凝效果。
 
(3)水(shuǐ)中雜(zá)質成分
 
水(shuǐ)中雜(zá)質顆粒大小(xiǎo)參差不齊對(duì)混凝有(yǒu)利,細小(xiǎo)而均勻會導緻混凝效果很(hěn)差。雜(zá)質顆粒濃度過低(dī)往往對(duì)混凝不利,此時(shí)回流沉澱物(wù)或投加助凝劑可提高(gāo)混凝效果。水(shuǐ)中雜(zá)質顆粒含有(yǒu)大量有(yǒu)機(jī)物(wù)時(shí),混凝效果會變差,需要增加投藥量或投加氧化(huà)劑等起助凝作(zuò)用的(de)藥劑。水(shuǐ)中的(de)鈣鎂離子(zǐ)、硫化(huà)物(wù)、磷化(huà)物(wù)一般對(duì)混凝有(yǒu)利,而某些陰離子(zǐ)、表面活性物(wù)質對(duì)混凝有(yǒu)不利影響。
 
(4)絮凝劑種類
 
絮凝劑的(de)選擇主要取決于水(shuǐ)中膠體(tǐ)和(hé)懸浮物(wù)的(de)性質及濃度。如果水(shuǐ)中污染物(wù)主要呈膠體(tǐ)狀态,則應首選無機(jī)絮凝劑使其脫穩凝聚,如果絮體(tǐ)細小(xiǎo),則需要投加高(gāo)分子(zǐ)絮凝劑或配合使用活化(huà)矽膠等助凝劑。很(hěn)多情況下(xià),将無機(jī)絮凝劑與高(gāo)分子(zǐ)絮凝劑聯合使用,可明(míng)顯提高(gāo)混凝效果,擴大應用範圍。對(duì)于高(gāo)分子(zǐ)而言,鏈狀分子(zǐ)上(shàng)所帶電(diàn)荷量越大,電(diàn)荷密度越高(gāo),鏈越能充分伸展,吸附架橋的(de)作(zuò)用範圍也就越大,混凝效果會越好(hǎo)。
 
(5)絮凝劑投加量
 
使用混凝法處理(lǐ)任何廢水(shuǐ),都(dōu)存在最佳絮凝劑和(hé)最佳投藥量,通(tōng)常都(dōu)要通(tōng)過試驗确定,投加量過大可能造成膠體(tǐ)的(de)再穩定。一般普通(tōng)鐵(tiě)鹽、鋁鹽的(de)投加範圍是10~100mg/L,聚合鹽為(wèi)普通(tōng)鹽投加量的(de)1/2~1/3,有(yǒu)機(jī)高(gāo)分子(zǐ)絮凝劑的(de)投加範圍是1~5mg/L。
 
(6)絮凝劑投加順序
 
當使用多種絮凝劑時(shí),需要通(tōng)過試驗确定最佳投加順序。一般來(lái)說(shuō),當無機(jī)絮凝劑與有(yǒu)機(jī)絮凝劑并用時(shí),應先投加無機(jī)絮凝劑,再投加有(yǒu)機(jī)絮凝劑。而處理(lǐ)雜(zá)質顆粒尺寸在50μm以上(shàng)時(shí),常先投加有(yǒu)機(jī)絮凝劑吸附架橋,再投加無機(jī)絮凝劑壓縮雙電(diàn)層使膠體(tǐ)脫穩。
 
(7)水(shuǐ)力條件(jiàn)
 
在混合階段,要求絮凝劑與水(shuǐ)迅速均勻地(dì)混合,而到了反應階段,既要創造足夠的(de)碰撞機(jī)會和(hé)良好(hǎo)的(de)吸附條件(jiàn)讓絮體(tǐ)有(yǒu)足夠的(de)成長(cháng)機(jī)會,又(yòu)要防止已生(shēng)成的(de)小(xiǎo)絮體(tǐ)被打碎,因此攪拌強度要逐步減小(xiǎo),反應時(shí)間(jiān)要足夠長(cháng)。
 
17天然有(yǒu)機(jī)高(gāo)分子(zǐ)絮凝劑的(de)種類有(yǒu)哪些?
 
天然有(yǒu)機(jī)高(gāo)分子(zǐ)絮凝劑在水(shuǐ)處理(lǐ)中應用具有(yǒu)悠久的(de)曆史,直到今天,天然高(gāo)分子(zǐ)化(huà)合物(wù)仍是一類重要的(de)絮凝劑,隻是使用量遠(yuǎn)低(dī)于人(rén)工(gōng)合成高(gāo)分子(zǐ)絮凝劑,原因是天然高(gāo)分子(zǐ)絮凝劑電(diàn)荷密度較小(xiǎo),分子(zǐ)量較低(dī),且易發生(shēng)生(shēng)物(wù)降解而失去(qù)絮凝活性。
 
與人(rén)工(gōng)合成的(de)絮凝劑相(xiàng)比,天然有(yǒu)機(jī)高(gāo)分子(zǐ)絮凝劑的(de)毒性小(xiǎo),提取工(gōng)藝簡單,無論是化(huà)學成分還(hái)是生(shēng)産工(gōng)藝,都(dōu)能很(hěn)好(hǎo)地(dì)與自(zì)然和(hé)諧一緻,因此研究、利用這(zhè)些自(zì)然資源用作(zuò)水(shuǐ)處理(lǐ)藥劑成為(wèi)當前的(de)熱點,這(zhè)與全球重視(shì)合理(lǐ)利用資源,保護和(hé)改善環境的(de)形勢密不可分。
 
目前天然高(gāo)分子(zǐ)絮凝劑的(de)種類很(hěn)多,按照(zhào)其主要天然成分(包括改性所用的(de)基質成分),可以分為(wèi):殼聚糖類絮凝劑、改性澱粉絮凝劑、改性纖維素絮凝劑、木質素類絮凝劑、樹膠類絮凝劑、褐藻膠絮凝劑、動物(wù)膠和(hé)明(míng)膠絮凝劑等。這(zhè)些天然高(gāo)分子(zǐ)多數具有(yǒu)多糖結構,其中澱粉主鏈中僅含有(yǒu)一種單糖結構,屬于同多糖;殼聚糖、樹膠、褐藻膠等含有(yǒu)多種單糖結構,屬于雜(zá)多糖;木質素是一種特殊的(de)芳香型天然高(gāo)聚物(wù);動物(wù)膠和(hé)明(míng)膠屬于蛋白質類物(wù)質。
 
18使用高(gāo)分子(zǐ)有(yǒu)機(jī)絮凝劑時(shí),應注意哪些事(shì)項?
 
有(yǒu)機(jī)高(gāo)分子(zǐ)絮凝劑屬于線團結構的(de)長(cháng)鏈大分子(zǐ),在水(shuǐ)中必然經曆一個(gè)溶漲過程,固體(tǐ)産品或高(gāo)濃度液體(tǐ)産品在使用之前必須配制成水(shuǐ)溶液再投加到待處理(lǐ)水(shuǐ)中。配制水(shuǐ)溶液的(de)溶藥池必須安裝機(jī)械攪拌設備,溶藥連續攪拌時(shí)間(jiān)要控制在30min以上(shàng)。水(shuǐ)溶液的(de)濃度一般為(wèi)0.1%左右,再高(gāo),溶液的(de)粘度增大,投加困難,再低(dī),需要的(de)溶液池體(tǐ)積又(yòu)會過大。溶藥使用的(de)水(shuǐ)中應盡量避免含有(yǒu)大量的(de)懸浮物(wù),以避免有(yǒu)機(jī)高(gāo)分子(zǐ)絮凝劑與這(zhè)些懸浮物(wù)進行絮凝反應形成礬花(huā),影響投加後的(de)使用效果。
 
對(duì)固體(tǐ)有(yǒu)機(jī)高(gāo)分子(zǐ)絮凝劑進行溶解時(shí),固體(tǐ)顆粒的(de)投加點一定要在水(shuǐ)流紊動最強烈的(de)地(dì)方,同時(shí)一定要以最小(xiǎo)投加量向溶藥池中緩慢(màn)投入,使固體(tǐ)顆粒分散進入水(shuǐ)中,以防固體(tǐ)投加量太快在水(shuǐ)中分散不及而相(xiàng)互粘結形成團塊,團塊的(de)結構是內(nèi)部有(yǒu)固體(tǐ)顆粒、外(wài)部包圍部分水(shuǐ)解物(wù),這(zhè)樣的(de)團塊一旦形成,往往要花(huā)費(fèi)很(hěn)長(cháng)時(shí)間(jiān)才能再均勻地(dì)溶入水(shuǐ)中,在連續溶藥池中甚至可以存在長(cháng)達數天。
 
固體(tǐ)顆粒的(de)投加點一定要遠(yuǎn)離機(jī)械攪拌器(qì)的(de)攪拌軸,因為(wèi)攪拌軸通(tōng)常是溶藥池中水(shuǐ)流紊動性最差的(de)地(dì)方,溶解不充分的(de)有(yǒu)機(jī)高(gāo)分子(zǐ)絮凝劑經常會附着在軸上(shàng),日(rì)益積累,有(yǒu)時(shí)可以形成相(xiàng)當大的(de)粘團,如果不及時(shí)認真地(dì)予以清理(lǐ),粘團會越變越大,影響範圍也就越來(lái)越大。
 
作(zuò)為(wèi)助凝劑時(shí),一般要先在處理(lǐ)水(shuǐ)中投加無機(jī)絮凝劑進行壓縮雙電(diàn)層脫穩後,再投加有(yǒu)機(jī)高(gāo)分子(zǐ)絮凝劑實現(xiàn)架橋作(zuò)用。在無機(jī)絮凝劑投加充足的(de)條件(jiàn)下(xià),有(yǒu)機(jī)高(gāo)分子(zǐ)絮凝劑的(de)助凝效果不會因投加量的(de)差異而有(yǒu)較大差别。因此,作(zuò)為(wèi)助凝劑時(shí),有(yǒu)機(jī)高(gāo)分子(zǐ)絮凝劑的(de)投加量一般為(wèi)0.1mg/L。
 
固體(tǐ)有(yǒu)機(jī)高(gāo)分子(zǐ)絮凝劑容易吸水(shuǐ)潮解成塊,必須使用防水(shuǐ)包裝,保存地(dì)點也必須幹燥,避免露天存放(fàng)。
 
19微(wēi)生(shēng)物(wù)絮凝劑的(de)種類有(yǒu)哪些?
 
微(wēi)生(shēng)物(wù)絮凝劑與傳統無機(jī)或有(yǒu)機(jī)絮凝劑有(yǒu)顯著不同,它們或是直接利用微(wēi)生(shēng)物(wù)細胞,或是利用微(wēi)生(shēng)物(wù)細胞壁提取物(wù)、代謝(xiè)産物(wù)等。前者是微(wēi)生(shēng)物(wù)絮凝劑研究的(de)主要方面,至今發現(xiàn)的(de)具有(yǒu)絮凝性能微(wēi)生(shēng)物(wù)有(yǒu)17種以上(shàng),包括黴菌、細菌、放(fàng)線菌和(hé)酵母,後者與有(yǒu)機(jī)絮凝劑為(wèi)同類物(wù)質。微(wēi)生(shēng)物(wù)絮凝劑具有(yǒu)傳統無機(jī)或有(yǒu)機(jī)絮凝劑所不能比拟的(de)許多優點,如不産生(shēng)二次污染、生(shēng)産成本低(dī)等。
 
微(wēi)生(shēng)物(wù)絮凝劑的(de)絮凝性能受諸多因素影響,內(nèi)在因素包括絮凝基因的(de)遺傳和(hé)表達,外(wài)在因素則有(yǒu)微(wēi)生(shēng)物(wù)培養基的(de)組成、細胞表面疏水(shuǐ)性的(de)變化(huà)、環境中二價金(jīn)屬離子(zǐ)的(de)存在等。目前,國(guó)外(wài)已有(yǒu)性能良好(hǎo)的(de)微(wēi)生(shēng)物(wù)絮凝劑商品,如日(rì)本生(shēng)産的(de)NOC-1。微(wēi)生(shēng)物(wù)絮凝劑從(cóng)研究到生(shēng)産的(de)關鍵問(wèn)題是發展成熟的(de)微(wēi)生(shēng)物(wù)育種技(jì)術,同時(shí)努力降低(dī)生(shēng)産成本。我國(guó)的(de)微(wēi)生(shēng)物(wù)絮凝劑研制正朝着這(zhè)一方向邁進,但(dàn)是離工(gōng)業(yè)化(huà)生(shēng)産還(hái)有(yǒu)一定距離。
 
20如何确定使用絮凝劑的(de)種類和(hé)投加劑量?
 
絮凝劑的(de)選擇和(hé)用量應根據相(xiàng)似條件(jiàn)下(xià)的(de)水(shuǐ)廠(chǎng)運行經驗或原水(shuǐ)混凝沉澱試驗結果,結合當地(dì)藥劑供應情況,通(tōng)過技(jì)術經濟比較後确定。選用的(de)原則是價格便宜、易得,淨水(shuǐ)效果好(hǎo),使用方便,生(shēng)成的(de)絮凝體(tǐ)密實、沉澱快、容易與水(shuǐ)分離等。
 
混凝的(de)目的(de)在于生(shēng)成較大的(de)絮凝體(tǐ),由于影響因素較多 ,一般通(tōng)過混凝燒杯攪拌試驗來(lái)取得相(xiàng)應數據。混凝試驗在燒杯中進行,包括快速攪拌、慢(màn)速攪拌和(hé)靜止沉降三個(gè)步驟。投入的(de)絮凝劑經過快速攪拌迅速分散并與水(shuǐ)樣中的(de)膠粒相(xiàng)接觸,膠粒開(kāi)始凝聚并産生(shēng)微(wēi)絮體(tǐ);通(tōng)過慢(màn)速攪拌,微(wēi)絮體(tǐ)進一步互相(xiàng)接觸長(cháng)成較大的(de)顆粒;停止攪拌後,形成的(de)膠粒聚集體(tǐ)依靠重力自(zì)然沉降至燒杯底部。通(tōng)過對(duì)混凝效果的(de)綜合評價,如絮凝體(tǐ)沉降性、上(shàng)清液濁度、色度、pH值、耗氧量等,确定合适的(de)絮凝劑品種及其最佳用量。
 
試驗用六聯攪拌機(jī),它有(yǒu)六個(gè)可垂直移動的(de)轉軸,其底部位置處帶有(yǒu)攪拌葉片,葉片尺寸6cm×2cm 。轉軸的(de)旋轉速度和(hé)旋轉時(shí)間(jiān)可以預先設定,能自(zì)動工(gōng)作(zuò)。一般試驗按快速攪動2min,n=300r/min;慢(màn)速攪動3min,n=60r/min。試驗時(shí)在6個(gè)1000mL大燒杯中加入1L原水(shuǐ)後,分别放(fàng)在六個(gè)轉軸的(de)正下(xià)方,将轉軸下(xià)移到底;再在連接在一水(shuǐ)平轉軸上(shàng)的(de)6個(gè)小(xiǎo)玻璃燒杯內(nèi),依次加入不同數量的(de)藥液,轉動水(shuǐ)平軸,則小(xiǎo)管內(nèi)的(de)藥液同時(shí)倒入相(xiàng)應的(de)原水(shuǐ)中。然後啓動攪拌器(qì)使其自(zì)動工(gōng)作(zuò)。
 
攪動自(zì)動停止後,将葉片從(cóng)燒杯中緩慢(màn)拉起,靜置20min,用移液管自(zì)水(shuǐ)面下(xià)約10cm處,吸取水(shuǐ)樣25ml,用濁度計(jì)測量上(shàng)清液的(de)濁度。以投藥量為(wèi)橫坐(zuò)标,上(shàng)清液的(de)剩餘濁度為(wèi)縱坐(zuò)标,繪制成曲線将不同絮凝劑的(de)效果進行對(duì)比,根據除濁效果和(hé)綜合技(jì)術經濟多方面因素,選擇确定處理(lǐ)這(zhè)種廢水(shuǐ)的(de)絮凝劑。
 
燒杯攪拌試驗方法可分單因素試驗和(hé)多因素試驗兩種。試驗時(shí)要做到所用原水(shuǐ)與實際水(shuǐ)質完全相(xiàng)同,同時(shí)在根據水(shuǐ)的(de)pH值、雜(zá)質性質等因素考慮确定絮凝劑的(de)種類、投加量、投加順序,而且試驗應該是實際過程的(de)模拟,兩者的(de)水(shuǐ)力條件(jiàn)(主要是GT值)必須相(xiàng)同或接近(jìn)。
 
21什麽是助凝劑?其作(zuò)用是什麽?
 
在廢水(shuǐ)的(de)混凝處理(lǐ)中,有(yǒu)時(shí)使用單一的(de)絮凝劑不能取得良好(hǎo)的(de)混凝效果,往往需要投加某些輔助藥劑以提高(gāo)混凝效果,這(zhè)種輔助藥劑稱為(wèi)助凝劑。常用助凝劑有(yǒu)氯、石灰、活化(huà)矽酸、骨膠和(hé)海(hǎi)藻酸鈉、活性炭和(hé)各種粘土(tǔ)等。
 
有(yǒu)的(de)助凝劑本身(shēn)不起混凝作(zuò)用,而是通(tōng)過調節和(hé)改善混凝條件(jiàn)、起到輔助絮凝劑産生(shēng)混凝效果的(de)作(zuò)用。有(yǒu)的(de)助凝劑則參與絮體(tǐ)的(de)生(shēng)成,改善絮凝體(tǐ)的(de)結構,可以使無機(jī)絮凝劑産生(shēng)的(de)細小(xiǎo)松散的(de)絮凝體(tǐ)變成粗大而緊密的(de)礬花(huā)。
 
22常用助凝劑的(de)種類有(yǒu)哪些?
 
助凝劑種類較多,但(dàn)按它們在混凝過程中所起作(zuò)用來(lái)說(shuō)大緻可分為(wèi)如下(xià)兩類:
 
(1)調節或改善混凝條件(jiàn)的(de)藥劑
 
混凝過程應該在一定的(de)pH值範圍內(nèi)進行,如果原水(shuǐ)pH值不能滿足此要求,則應調整原水(shuǐ)的(de)pH值,這(zhè)類助凝劑包括酸和(hé)堿。原水(shuǐ)pH值較低(dī)、堿度不足而使絮凝劑水(shuǐ)解困難時(shí),可以投加CaO、Ca(OH)2、Na2CO3、NaHCO3等堿性物(wù)質(常用的(de)為(wèi)石灰);而PH值較高(gāo)時(shí),則常用硫酸或CO2 來(lái)降低(dī)原水(shuǐ)的(de)pH值。
 
對(duì)溶解性有(yǒu)機(jī)物(wù)含量較大的(de)廢水(shuǐ),可用Cl2等氧化(huà)劑來(lái)破壞有(yǒu)機(jī)物(wù),提高(gāo)對(duì)溶解性有(yǒu)機(jī)物(wù)的(de)去(qù)除效果。另外(wài)亞鐵(tiě)鹽作(zuò)絮凝劑時(shí),可用氯氣将亞鐵(tiě)(Fe2+)氧化(huà)成高(gāo)價鐵(tiě)(Fe3+),以提高(gāo)混凝效果。
 
以上(shàng)堿劑、硫酸和(hé)CO2 、氯氣等本身(shēn)并不起凝聚作(zuò)用,隻起輔助混凝的(de)作(zuò)用。
 
(2)加大礬花(huā)粒度、密度和(hé)結實性的(de)助凝劑
 
混凝的(de)結果要求生(shēng)成粒度大、密度大和(hé)結實的(de)礬花(huā),既有(yǒu)利于沉澱,又(yòu)不易破碎。為(wèi)獲得此種結果,結合水(shuǐ)質的(de)特點,有(yǒu)時(shí)必須在水(shuǐ)中加入某種物(wù)質或藥劑。如含有(yǒu)不宜沉降的(de)質地(dì)較輕雜(zá)質的(de)低(dī)濁廢水(shuǐ)中,加入二氧化(huà)矽、活性炭、粘土(tǔ)一類較粗顆粒或回流部分沉澱污泥可起到加重、加大礬花(huā)的(de)作(zuò)用;當采用鋁鹽、鐵(tiě)鹽作(zuò)絮凝劑隻能産生(shēng)細小(xiǎo)而松散的(de)絮凝體(tǐ)時(shí),可投加聚丙烯酰胺、活化(huà)矽酸及骨膠等高(gāo)分子(zǐ)助凝劑,利用它們的(de)強烈吸附架橋作(zuò)用,使細小(xiǎo)而松散的(de)絮凝體(tǐ)變得粗大而密實。
 
23絮凝劑、助凝劑在強化(huà)廢水(shuǐ)處理(lǐ)中的(de)應用有(yǒu)哪些?
 
廢水(shuǐ)處理(lǐ)中投加絮凝劑可加速廢水(shuǐ)中固體(tǐ)顆粒物(wù)的(de)聚集和(hé)沉降,同時(shí)也能去(qù)除部分溶解性有(yǒu)機(jī)物(wù)。這(zhè)種方法具有(yǒu)投資少,操作(zuò)簡單,靈活等優點,特别适合于處理(lǐ)水(shuǐ)量小(xiǎo),懸浮雜(zá)質含量較大的(de)廢水(shuǐ)。采用無機(jī)絮凝劑時(shí),因為(wèi)投藥量大,産生(shēng)的(de)污泥量也大,所以實際應用中主要采用人(rén)工(gōng)合成有(yǒu)機(jī)高(gāo)分子(zǐ)絮凝劑OPF,或采用無機(jī)絮凝劑與OPF相(xiàng)結合的(de)方式。
 
據有(yǒu)關報道(dào),在初級沉澱池,常使用陰離子(zǐ)型已水(shuǐ)解的(de)聚丙烯酰胺去(qù)除廢水(shuǐ)中的(de)懸浮雜(zá)質,而使用非離子(zǐ)型聚丙烯酰胺(PAM)時(shí)的(de)效果不好(hǎo)。經驗表明(míng),在初級沉澱池中投加1mg/L水(shuǐ)解聚丙烯酰胺,可去(qù)除進場(chǎng)廢水(shuǐ)中50%以上(shàng)的(de)懸浮粒子(zǐ)及40%以上(shàng)的(de)BOD5。
 
在廢水(shuǐ)的(de)初級沉澱處理(lǐ)中,将有(yǒu)機(jī)高(gāo)分子(zǐ)聚電(diàn)解質與無機(jī)絮凝劑的(de)混合使用,要比它們各自(zì)單獨使用效果更好(hǎo)。由于進場(chǎng)廢水(shuǐ)中懸浮粒子(zǐ)的(de)濃度、粒徑分布及種類等随時(shí)會發生(shēng)變化(huà),就使得絮凝劑的(de)最佳劑量有(yǒu)時(shí)難以控制。這(zhè)時(shí)若過量投加無機(jī)絮凝劑,用卷掃機(jī)理(lǐ)來(lái)沉澱去(qù)除懸浮雜(zá)質,方法雖然可行,但(dàn)其缺點也是很(hěn)突出的(de),一是作(zuò)用時(shí)間(jiān)比較長(cháng)(15~30min),再是形成的(de)絮體(tǐ)易破碎。如果在投加無機(jī)絮凝劑的(de)同時(shí),再加入一定量的(de)有(yǒu)機(jī)高(gāo)分子(zǐ)聚電(diàn)解質,可使絮凝時(shí)間(jiān)減少到2~5min,而且形成的(de)絮體(tǐ)也比較結實。
 
在用沉澱法去(qù)除水(shuǐ)中帶色有(yǒu)機(jī)膠體(tǐ)雜(zá)質時(shí),可使用雙電(diàn)解質系統。先用帶有(yǒu)高(gāo)正電(diàn)荷的(de)陽離子(zǐ)型聚電(diàn)解質使這(zhè)些有(yǒu)機(jī)膠體(tǐ)脫穩,然後再用大分子(zǐ)量非離子(zǐ)型或陰離子(zǐ)型聚電(diàn)解質使已脫穩的(de)有(yǒu)機(jī)膠體(tǐ)絮凝成易沉澱的(de)絮體(tǐ)。
 
二次沉澱池中常使用陽離子(zǐ)型聚電(diàn)解質作(zuò)絮凝劑,如聚二甲基已二烯氯化(huà)铵或聚氨甲基二甲基已二烯氯化(huà)铵等,但(dàn)其投加量要比在初次沉澱池中少一些。原因是初次沉澱池中所添加的(de)陰離子(zǐ)型聚電(diàn)解質有(yǒu)一部分在進入二次沉澱池後繼續發揮作(zuò)用,而且二次沉澱池中所添加的(de)聚電(diàn)解質在污泥回流中能反複得到利用。
 
另外(wài),混凝處理(lǐ)還(hái)可以去(qù)除廢水(shuǐ)中的(de)磷酸鹽和(hé)重金(jīn)屬離子(zǐ)。長(cháng)期以來(lái),人(rén)們一直采用投加金(jīn)屬鹽類無機(jī)絮凝劑的(de)方法來(lái)去(qù)除廢水(shuǐ)中的(de)部分磷酸鹽。但(dàn)實驗證明(míng),在保證磷酸根的(de)去(qù)除率沒有(yǒu)降低(dī)的(de)前提下(xià),用陽離子(zǐ)聚合物(wù)代替無機(jī)絮凝劑可以取得同樣的(de)除磷效果,這(zhè)說(shuō)明(míng)聚合物(wù)參與了對(duì)陰離子(zǐ)磷酸根的(de)吸附。例如某廢水(shuǐ)處理(lǐ)場(chǎng)在混凝處理(lǐ)工(gōng)藝中,用12mg/L硫酸鐵(tiě)和(hé)3mg/L高(gāo)電(diàn)荷密度的(de)陽離子(zǐ)聚合物(wù),以及0.2mg/L高(gāo)分子(zǐ)量的(de)陰離子(zǐ)聚合物(wù)複合,代替原來(lái)23mg/L的(de)硫酸鐵(tiě),在磷的(de)去(qù)除率不變的(de)情況下(xià),使出水(shuǐ)BOD5去(qù)除率從(cóng)30%上(shàng)升到了55%。同時(shí),采用混凝處理(lǐ)後,可以使活性污泥階段産生(shēng)的(de)污泥中無機(jī)物(wù)成分減少,提高(gāo)活性污泥的(de)生(shēng)物(wù)降解功能。
 
廢水(shuǐ)處理(lǐ)中使用的(de)過濾、浮選等處理(lǐ)工(gōng)藝中,通(tōng)過使用無機(jī)絮凝劑和(hé)聚電(diàn)解質助凝劑,可以提高(gāo)出水(shuǐ)水(shuǐ)質。結合廢水(shuǐ)水(shuǐ)質特點,絮凝劑可以單獨使用,也可以多種絮凝劑複合使用或一主一輔複配使用(輔者作(zuò)為(wèi)助凝劑)。絮凝劑的(de)選擇可以通(tōng)過燒杯靜态試驗初步篩選,再在生(shēng)産裝置上(shàng)驗證确定。
 
24常用污泥調理(lǐ)劑的(de)種類有(yǒu)哪些?
 
調理(lǐ)劑又(yòu)稱脫水(shuǐ)劑,可分為(wèi)無機(jī)調理(lǐ)劑和(hé)有(yǒu)機(jī)調理(lǐ)劑兩大類。無機(jī)調理(lǐ)劑一般适用于污泥的(de)真空過濾和(hé)闆框過濾,而有(yǒu)機(jī)調理(lǐ)劑則适用于污泥的(de)離心脫水(shuǐ)和(hé)帶式壓濾脫水(shuǐ)。
 
⑴無機(jī)調理(lǐ)劑
 
最有(yǒu)效、最便宜也是最常用的(de)無機(jī)調理(lǐ)劑主要有(yǒu)鐵(tiě)鹽和(hé)鋁鹽兩大類。鐵(tiě)鹽調理(lǐ)劑主要包括氯化(huà)鐵(tiě)(FeCl3?6H2O)、硫酸鐵(tiě)(Fe2(SO4)3?4H2O)、硫酸亞鐵(tiě)(FeSO4?7H2O)以及聚合硫酸鐵(tiě)(PFS)([Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]m)等,鋁鹽調理(lǐ)劑主要有(yǒu)硫酸鋁(Al2(SO4)3?18H2O)、三氯化(huà)鋁(AlCl3)、堿式氯化(huà)鋁(Al(OH)2Cl)、聚合氯化(huà)鋁(PAC)([Al2(OH)n?Cl6-n] m)等。
 
投加無機(jī)調理(lǐ)劑後,可以大大加速污泥的(de)濃縮過程,改善過濾脫水(shuǐ)效果。而且鐵(tiě)鹽和(hé)石灰聯用可以進一步提高(gāo)調理(lǐ)效果。投加無機(jī)調理(lǐ)劑的(de)缺點一是用量較大,一般來(lái)說(shuō),投加量要達到污泥幹固體(tǐ)重量的(de)5%~20%,從(cóng)而導緻濾餅體(tǐ)積增大;二是無機(jī)調理(lǐ)劑本身(shēn)具有(yǒu)腐蝕性(尤其是鐵(tiě)鹽),投加系統要具有(yǒu)防腐性能。應當注意的(de)是,采用氯化(huà)鐵(tiě)作(zuò)為(wèi)調理(lǐ)劑時(shí),會增加對(duì)脫水(shuǐ)污泥處理(lǐ)設備金(jīn)屬構件(jiàn)的(de)腐蝕性,因此所配備的(de)脫水(shuǐ)污泥處理(lǐ)設備的(de)防腐等級應适當提高(gāo)。
 
(2)有(yǒu)機(jī)調理(lǐ)劑
 
有(yǒu)機(jī)合成高(gāo)分子(zǐ)調理(lǐ)劑種類很(hěn)多,按聚合度可分為(wèi)低(dī)聚合度(分子(zǐ)量約為(wèi)1千~幾萬)和(hé)高(gāo)聚合度(分子(zǐ)量約為(wèi)幾十萬~幾百萬)兩種;按離子(zǐ)型分為(wèi)陽離子(zǐ)型、陰離子(zǐ)型、非離子(zǐ)型、陰陽離子(zǐ)型等。與無機(jī)調理(lǐ)劑相(xiàng)比,有(yǒu)機(jī)調理(lǐ)劑投加量較少,一般為(wèi)污泥幹固體(tǐ)重量的(de)0.1%~0.5%,而且沒有(yǒu)腐蝕性。
 
用于污泥調理(lǐ)的(de)有(yǒu)機(jī)調理(lǐ)劑主要是高(gāo)聚合度的(de)聚丙烯酰胺系列的(de)絮凝劑産品,主要有(yǒu)陽離子(zǐ)型聚丙烯酰胺、陰離子(zǐ)型聚丙烯酰胺和(hé)非離子(zǐ)型聚丙烯酰胺三類。其中陽離子(zǐ)型聚丙烯酰胺能中和(hé)污泥顆粒表面的(de)負電(diàn)荷并在顆粒間(jiān)産生(shēng)架橋作(zuò)用而顯示出較強的(de)凝聚力,調理(lǐ)效果顯著,但(dàn)費(fèi)用較高(gāo)。為(wèi)降低(dī)成本,可以使用較便宜的(de)陰離子(zǐ)型聚丙烯酰胺-石灰聯用法,利用帶有(yǒu)正電(diàn)荷的(de)Ca(OH)2絮體(tǐ)物(wù)将帶負電(diàn)的(de)絮凝劑和(hé)污泥顆粒吸附在一起,形成一種複合的(de)凝聚體(tǐ)系。
 
25選擇使用污泥調理(lǐ)劑應考慮的(de)因素有(yǒu)哪些?
 
(1)調理(lǐ)劑的(de)品種特點
 
就常用的(de)鋁鹽和(hé)鐵(tiě)鹽無機(jī)調理(lǐ)劑而言,使用鋁鹽時(shí)的(de)藥劑投加量較大,所形成的(de)絮體(tǐ)密度較小(xiǎo),調理(lǐ)效果較差,在脫水(shuǐ)過程中會堵塞濾布。因此,在選用無機(jī)調理(lǐ)劑時(shí),盡可能采用鐵(tiě)鹽;當使用鐵(tiě)鹽會帶來(lái)許多問(wèn)題時(shí),再考慮采用鋁鹽。無機(jī)調理(lǐ)劑與有(yǒu)機(jī)調理(lǐ)劑相(xiàng)比,藥劑投加量較大,形成的(de)絮體(tǐ)顆粒細小(xiǎo),但(dàn)絮體(tǐ)強度較高(gāo)。因此在利用真空過濾機(jī)和(hé)闆框壓濾機(jī)使污泥脫水(shuǐ)時(shí),可以考慮采用無機(jī)調理(lǐ)劑。與無機(jī)調理(lǐ)劑相(xiàng)比,有(yǒu)機(jī)調理(lǐ)劑藥劑投加量較小(xiǎo),形成的(de)絮體(tǐ)粗大,但(dàn)絮體(tǐ)強度較低(dī),比無機(jī)調理(lǐ)劑形成的(de)絮體(tǐ)更容易破碎。而且一旦絮體(tǐ)被破壞,不論采用無機(jī)調理(lǐ)劑還(hái)是有(yǒu)機(jī)調理(lǐ)劑,都(dōu)不易恢複到原來(lái)的(de)狀态。因此在利用離心脫水(shuǐ)機(jī)和(hé)帶式壓濾機(jī)使污泥脫水(shuǐ)時(shí),可以考慮采用有(yǒu)機(jī)調理(lǐ)劑。在采用無機(jī)調理(lǐ)劑或有(yǒu)機(jī)調理(lǐ)劑中的(de)一種難以達到理(lǐ)想的(de)調理(lǐ)效果時(shí),可以考慮将無機(jī)和(hé)有(yǒu)機(jī)調理(lǐ)劑複配使用,有(yǒu)時(shí)能取得更好(hǎo)的(de)調理(lǐ)效果。比如石灰和(hé)三氯化(huà)鐵(tiě)聯合使用,不但(dàn)能起到調節pH值的(de)作(zuò)用,而且石灰和(hé)污水(shuǐ)中的(de)重碳酸鈣生(shēng)成的(de)碳酸鈣顆粒結構還(hái)能增加污泥的(de)孔隙率,促進泥水(shuǐ)分離。
 
(2)污泥性質
 
不同性質的(de)污泥,選用調理(lǐ)劑的(de)種類和(hé)投加量也有(yǒu)很(hěn)大差異。對(duì)有(yǒu)機(jī)物(wù)含量高(gāo)的(de)污泥,較為(wèi)有(yǒu)效的(de)調理(lǐ)劑是陽離子(zǐ)型有(yǒu)機(jī)高(gāo)分子(zǐ)調理(lǐ)劑,而且有(yǒu)機(jī)物(wù)含量越高(gāo),越适宜選用聚合度越高(gāo)的(de)陽離子(zǐ)型有(yǒu)機(jī)高(gāo)分子(zǐ)調理(lǐ)劑。而對(duì)以無機(jī)物(wù)為(wèi)主的(de)污泥,則可以考慮采用陰離子(zǐ)型有(yǒu)機(jī)高(gāo)分子(zǐ)調理(lǐ)劑。污泥性質的(de)不同直接影響調理(lǐ)效果:初沉池污泥較易脫水(shuǐ),而浮渣和(hé)剩餘活性污泥則較難脫水(shuǐ),混合污泥的(de)脫水(shuǐ)性能則介于兩者之間(jiān)。為(wèi)達到一定的(de)調理(lǐ)效果,所需調理(lǐ)劑的(de)數量存在顯著差異。一般來(lái)說(shuō),越難脫水(shuǐ)的(de)污泥其調理(lǐ)用藥劑量越大,污泥顆粒細小(xiǎo),會導緻調理(lǐ)劑消耗量的(de)增加,污泥中的(de)有(yǒu)機(jī)物(wù)含量和(hé)堿度高(gāo),也會導緻調理(lǐ)劑用量的(de)加大。另外(wài),污泥含固率也影響調理(lǐ)劑的(de)投加量,一般污泥含固率越高(gāo),調理(lǐ)劑的(de)投加量越大。
 
(3)溫度
 
污泥的(de)溫度直接影響着無機(jī)鹽類調理(lǐ)劑的(de)水(shuǐ)解作(zuò)用,溫度低(dī)時(shí),水(shuǐ)解作(zuò)用會變慢(màn)。如果溫度低(dī)于10℃,調理(lǐ)效果會明(míng)顯變差,可通(tōng)過适當延長(cháng)調理(lǐ)時(shí)間(jiān)的(de)方法改善調理(lǐ)效果。使用有(yǒu)機(jī)高(gāo)分子(zǐ)調理(lǐ)劑時(shí),如果配制藥液的(de)母液或自(zì)來(lái)水(shuǐ)溫度過低(dī)或污泥溫度過低(dī),就會由于水(shuǐ)的(de)動力粘滞度和(hé)高(gāo)分子(zǐ)調理(lǐ)劑溶液本身(shēn)的(de)粘度變大而不利于稀釋均勻和(hé)調理(lǐ)混合均勻,進而影響污泥調理(lǐ)效果和(hé)脫水(shuǐ)效果。因此,冬季氣溫較低(dī)時(shí),要重視(shì)污泥輸送系統的(de)保溫環節(從(cóng)污水(shuǐ)處理(lǐ)系統排出的(de)污泥溫度一般不低(dī)于15℃),盡量減少污泥輸送過程中熱量的(de)損失。在必要的(de)情況下(xià),可以采取對(duì)有(yǒu)機(jī)高(gāo)分子(zǐ)調理(lǐ)劑稀釋罐加熱或适當延長(cháng)混合溶解時(shí)間(jiān)和(hé)加大攪拌強度的(de)方法改善溶解條件(jiàn)。
 
(4)pH值
 
污泥的(de)pH值決定無機(jī)鹽類調理(lǐ)劑的(de)水(shuǐ)解産物(wù)形态,同一種調理(lǐ)劑對(duì)不同pH值的(de)污泥的(de)調理(lǐ)效果也大不相(xiàng)同。鋁鹽的(de)水(shuǐ)解反應受pH值的(de)影響很(hěn)大,其凝聚反應的(de)最佳pH值範圍為(wèi)5~7。當pH值大于8或小(xiǎo)于4時(shí),難以形成絮體(tǐ),也就是說(shuō)失去(qù)了調理(lǐ)的(de)作(zuò)用。而高(gāo)鐵(tiě)鹽調理(lǐ)劑受pH值的(de)影響較小(xiǎo),無論污泥呈酸性還(hái)是呈堿性,都(dōu)能形成水(shuǐ)解産物(wù)Fe(OH)3絮體(tǐ),最佳pH值範圍為(wèi)6~11。亞鐵(tiě)鹽在pH值為(wèi)8~10的(de)污泥中,其溶解度較高(gāo)的(de)水(shuǐ)解産物(wù)能被氧化(huà)成溶解度較低(dī)的(de)Fe(OH)3絮體(tǐ)。因此選用無機(jī)鹽類調理(lǐ)劑時(shí),首先要考慮脫水(shuǐ)污泥的(de)具體(tǐ)pH值,如果pH值偏離其凝聚反應的(de)最佳範圍,最好(hǎo)更換使用另一種調理(lǐ)劑。否則就要考慮在對(duì)污泥進行調理(lǐ)之前,投加酸或堿調整污泥的(de)pH值,一般情況下(xià),都(dōu)不采取這(zhè)種措施。
 
pH值對(duì)聚合電(diàn)解質的(de)調理(lǐ)效果也有(yǒu)影響,污泥的(de)pH值影響着調理(lǐ)劑分子(zǐ)的(de)電(diàn)離、荷電(diàn)狀況以及分子(zǐ)形狀。陽離子(zǐ)型聚合電(diàn)解質在低(dī)pH值的(de)酸性污泥中的(de)電(diàn)離度較大,分子(zǐ)形狀趨向舒展;而在高(gāo)pH值的(de)堿性污泥中電(diàn)離度較小(xiǎo),分子(zǐ)形狀趨向卷曲。與陽離子(zǐ)型聚合電(diàn)解質性質相(xiàng)反,陰離子(zǐ)型聚合電(diàn)解質在低(dī)pH值的(de)酸性污泥中的(de)電(diàn)離度較小(xiǎo),分子(zǐ)形狀趨向卷曲;而在高(gāo)pH值的(de)堿性污泥中電(diàn)離度較大,分子(zǐ)形狀趨向舒展。陰陽離子(zǐ)型聚合電(diàn)解質的(de)情況稍有(yǒu)不同,在等電(diàn)點時(shí),整個(gè)分子(zǐ)呈中性,正負兩種電(diàn)荷相(xiàng)互吸引,故分子(zǐ)緊密卷曲成團。在等電(diàn)點兩側,分子(zǐ)上(shàng)都(dōu)會有(yǒu)一種電(diàn)荷過剩,因互相(xiàng)排斥作(zuò)用而使分子(zǐ)趨向舒展。
 
(5)配制濃度
 
調理(lǐ)劑的(de)配制濃度不僅影響調理(lǐ)效果,而且影響藥劑消耗量和(hé)泥餅産率,其中有(yǒu)機(jī)高(gāo)分子(zǐ)調理(lǐ)劑影響更為(wèi)顯著。一般來(lái)說(shuō),有(yǒu)機(jī)高(gāo)分子(zǐ)調理(lǐ)劑配制濃度越低(dī),藥劑消耗量越少,調理(lǐ)效果越好(hǎo)。這(zhè)是因為(wèi)有(yǒu)機(jī)高(gāo)分子(zǐ)調理(lǐ)劑配制濃度越低(dī),越容易混合均勻,分子(zǐ)鏈伸展得越好(hǎo),架橋凝聚作(zuò)用發揮得越好(hǎo),調理(lǐ)效果當然也越好(hǎo)。但(dàn)配制濃度過高(gāo)或過低(dī)都(dōu)會降低(dī)泥餅産率。而無機(jī)高(gāo)分子(zǐ)調理(lǐ)劑的(de)調理(lǐ)效果幾乎不受配制濃度的(de)影響。經驗和(hé)有(yǒu)關研究表明(míng),有(yǒu)機(jī)高(gāo)分子(zǐ)調理(lǐ)劑配制濃度在0.05%~0.1%之間(jiān)比較合适,三氯化(huà)鐵(tiě)配制濃度10%最佳,而鋁鹽配制濃度在4%~5%最為(wèi)适宜。
 
(6)投加順序
 
當采用不止一種調理(lǐ)劑時(shí),調理(lǐ)劑投加的(de)順序也會影響調理(lǐ)效果。當采用鐵(tiě)鹽和(hé)石灰作(zuò)調理(lǐ)劑時(shí),一般先投加鐵(tiě)鹽,再投加石灰,這(zhè)樣形成的(de)絮體(tǐ)與水(shuǐ)較易分離,而且調理(lǐ)劑總的(de)消耗量也較少。當采用無機(jī)調理(lǐ)劑和(hé)有(yǒu)機(jī)高(gāo)分子(zǐ)調理(lǐ)劑聯合調理(lǐ)污泥時(shí),先投加無機(jī)調理(lǐ)劑,再投加有(yǒu)機(jī)高(gāo)分子(zǐ)調理(lǐ)劑,一般可以取得較好(hǎo)的(de)調理(lǐ)效果。
 
(7)混合反應條件(jiàn)
 
要想達到最好(hǎo)的(de)調理(lǐ)效果,污泥與調理(lǐ)劑實現(xiàn)完全充分的(de)混合是非常必要的(de)。但(dàn)值得注意的(de)是,污泥與調理(lǐ)劑混合反應形成絮體(tǐ)後,決不能再被破壞,因為(wèi)絮體(tǐ)一旦受到破壞就很(hěn)難恢複到原來(lái)的(de)狀态。經驗表明(míng),針對(duì)某種污泥,使用某種調理(lǐ)劑,隻有(yǒu)混合反應的(de)強度和(hé)時(shí)間(jiān)在一定範圍內(nèi),才能取得較好(hǎo)的(de)調理(lǐ)效果,而且調理(lǐ)效果會随着停留時(shí)間(jiān)的(de)增加而降低(dī)。這(zhè)就是說(shuō),經過試驗确定了調理(lǐ)的(de)時(shí)間(jiān)和(hé)強度後,必須在實際操作(zuò)中嚴格遵守執行。一方面不能随意延長(cháng)或縮短混合反應的(de)時(shí)間(jiān),另一方面要盡可能快地(dì)使調理(lǐ)後的(de)污泥進入脫水(shuǐ)機(jī)。
 
26調理(lǐ)劑的(de)投加量如何确定?
 
污泥調理(lǐ)的(de)藥劑消耗量沒有(yǒu)固定的(de)标準,根據污泥的(de)品種、消化(huà)程度、固體(tǐ)濃度等具體(tǐ)性質的(de)不同,投加量會出現(xiàn)一定的(de)差異。因此,大多是在實驗室或在現(xiàn)場(chǎng)直接試驗确定調理(lǐ)劑的(de)種類及具體(tǐ)投加量。
 
一般來(lái)說(shuō),按污泥幹固體(tǐ)重量的(de)百分比計(jì),三氯化(huà)鐵(tiě)的(de)投加量為(wèi)5%~10%,硫酸亞鐵(tiě)約為(wèi)10%~15%,消石灰的(de)投加量為(wèi)20%~40%,聚合氯化(huà)鋁和(hé)聚合硫酸鐵(tiě)約為(wèi)1%~3%,陽離子(zǐ)型聚丙烯酰胺為(wèi)0.1%~0.3%。據有(yǒu)關資料介紹,由于常用的(de)聚丙烯酰胺系列有(yǒu)機(jī)合成高(gāo)分子(zǐ)調理(lǐ)劑的(de)價格較為(wèi)昂貴(有(yǒu)的(de)品種是普通(tōng)無機(jī)調理(lǐ)劑的(de)十幾甚至二十倍以上(shàng)),雖然其投加量較少,但(dàn)折合調理(lǐ)每噸污泥的(de)費(fèi)用,使用有(yǒu)機(jī)合成高(gāo)分子(zǐ)調理(lǐ)劑的(de)成本仍然較高(gāo)。普遍的(de)做法是優選無機(jī)調理(lǐ)劑,當無機(jī)調理(lǐ)劑作(zuò)用較差、難以達到理(lǐ)想的(de)調理(lǐ)效果時(shí),再考慮使用有(yǒu)機(jī)合成高(gāo)分子(zǐ)調理(lǐ)劑或将無機(jī)和(hé)有(yǒu)機(jī)調理(lǐ)劑複配使用。
 
27使用調理(lǐ)劑的(de)注意事(shì)項有(yǒu)哪些?
 
為(wèi)了更好(hǎo)地(dì)使用調理(lǐ)劑,應注意以下(xià)事(shì)項:①充分了解和(hé)掌握被處理(lǐ)污泥的(de)性質(濃度、成分等),②試驗确定适合于污泥性質和(hé)脫水(shuǐ)機(jī)性質的(de)調理(lǐ)劑種類,③試驗确定調理(lǐ)劑的(de)注入點、反應條件(jiàn)、投加量等,④根據調理(lǐ)劑的(de)性質确定調理(lǐ)劑的(de)溶解、儲存等使用方法。
 
一般來(lái)說(shuō),無機(jī)調理(lǐ)劑适用于真空過濾脫水(shuǐ)和(hé)闆框壓濾脫水(shuǐ),而有(yǒu)機(jī)調理(lǐ)劑則較适用于離心脫水(shuǐ)和(hé)帶式壓濾脫水(shuǐ)。在使用離心脫水(shuǐ)機(jī)和(hé)帶式壓力脫水(shuǐ)機(jī)時(shí),為(wèi)了形成不易破碎的(de)粗大絮凝物(wù),一般使用分子(zǐ)量在10萬、甚至100萬以上(shàng)的(de)陽離子(zǐ)系列高(gāo)分子(zǐ)調理(lǐ)劑。同時(shí)還(hái)要注意,由于離心脫水(shuǐ)機(jī)是在2000~3000G的(de)高(gāo)離心力下(xià)進行固液分離,使用分子(zǐ)量越大的(de)高(gāo)分子(zǐ)調理(lǐ)劑,越容易形成堅固的(de)絮凝物(wù),越有(yǒu)利于脫水(shuǐ);而對(duì)帶式壓濾脫水(shuǐ)機(jī)來(lái)講,分子(zǐ)量過高(gāo)時(shí),調理(lǐ)劑的(de)部分粘性會殘留在絮凝物(wù)上(shàng),從(cóng)而導緻濾餅在濾布上(shàng)的(de)剝離性較差。就陽離子(zǐ)調理(lǐ)劑而言,對(duì)于同樣污泥,和(hé)離心脫水(shuǐ)機(jī)相(xiàng)比,帶式壓力脫水(shuǐ)機(jī)要求調理(lǐ)劑的(de)陽離子(zǐ)度較高(gāo)、而投加量較少。
 
一般來(lái)說(shuō),污泥濃度高(gāo)時(shí),使用高(gāo)分子(zǐ)量的(de)調理(lǐ)劑效果較好(hǎo),而污泥濃度低(dī)時(shí),使用分子(zǐ)量較低(dī)的(de)調理(lǐ)劑效果較好(hǎo)。
 
廢水(shuǐ)生(shēng)物(wù)處理(lǐ)産生(shēng)的(de)剩餘污泥和(hé)回流污泥的(de)性質相(xiàng)同,其主要成分是微(wēi)生(shēng)物(wù)的(de)絮凝物(wù),一般帶有(yǒu)負電(diàn)荷,因此為(wèi)使剩餘污泥凝聚,最好(hǎo)使用陽離子(zǐ)的(de)調理(lǐ)劑。當前使用較多的(de)陽離子(zǐ)調理(lǐ)劑是聚丙酰胺的(de)共聚物(wù)或氨基甲基化(huà)變性物(wù),通(tōng)過調整陽離子(zǐ)變性條件(jiàn),可得到不同陽離子(zǐ)度的(de)調理(lǐ)劑。根據陽離子(zǐ)度的(de)不同(可用膠體(tǐ)滴定法測定),陽離子(zǐ)調理(lǐ)劑可分為(wèi)高(gāo)、中、低(dī)陽離子(zǐ)度調理(lǐ)劑。
 
28脫水(shuǐ)劑、調理(lǐ)劑與絮凝劑、助凝劑的(de)關系是什麽?
 
脫水(shuǐ)劑是對(duì)污泥進行脫水(shuǐ)之前投加的(de)藥劑,也就是污泥的(de)調理(lǐ)劑,因此脫水(shuǐ)劑和(hé)調理(lǐ)劑的(de)意義是一樣的(de)。脫水(shuǐ)劑或調理(lǐ)劑的(de)投加量一般都(dōu)以污泥幹固體(tǐ)重量的(de)百分比計(jì)。
 
絮凝劑應用于去(qù)除污水(shuǐ)中懸浮物(wù),是水(shuǐ)處理(lǐ)領域的(de)重要藥劑。絮凝劑的(de)投加量一般以待處理(lǐ)水(shuǐ)的(de)單位體(tǐ)積內(nèi)投加的(de)數量來(lái)表示。
 
脫水(shuǐ)劑(調理(lǐ)劑)與絮凝劑、助凝劑的(de)投加量都(dōu)可以稱為(wèi)加藥量。同一種藥劑既可以在處理(lǐ)污水(shuǐ)時(shí)應用為(wèi)絮凝劑,又(yòu)可以在剩餘污泥處理(lǐ)過程中應用為(wèi)調理(lǐ)劑或脫水(shuǐ)劑。
 
助凝劑用在水(shuǐ)處理(lǐ)領域作(zuò)為(wèi)絮凝劑的(de)助劑時(shí)被稱為(wèi)助凝劑,同一種助凝劑在剩餘污泥處理(lǐ)時(shí)一般不稱助凝劑,而是統稱為(wèi)調理(lǐ)劑或脫水(shuǐ)劑。
 
使用絮凝劑時(shí),由于水(shuǐ)中的(de)懸浮物(wù)數量畢竟有(yǒu)限,為(wèi)了實現(xiàn)絮凝劑與懸浮顆粒的(de)充分接觸,需要配備混合、反應設施,并且都(dōu)要具有(yǒu)足夠的(de)時(shí)間(jiān),比如混合需要幾十秒到數分鐘(zhōng)、反應則需要15~30min。而污泥脫水(shuǐ)時(shí)從(cóng)投加調理(lǐ)劑到污泥進入脫水(shuǐ)機(jī)往往隻有(yǒu)幾十秒的(de)時(shí)間(jiān),即隻有(yǒu)相(xiàng)當于絮凝劑的(de)混合過程、沒有(yǒu)反應的(de)時(shí)間(jiān),而且經驗也表明(míng),調理(lǐ)效果會随着逗留時(shí)間(jiān)的(de)延長(cháng)而降低(dī)。