產(chǎn)品詳情
廢水處理藥劑知識(shí)詳解
一、絮凝劑的作用機(jī)理分析
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?chē)碾x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(lái)。
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(guò)程就是混合。水中的雜質(zhì)顆粒與絮凝劑作用,通過(guò)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(guò)程稱(chēng)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(guò)吸附架橋和沉淀物網(wǎng)捕等機(jī)理成長(zhǎng)為大絮體的過(guò)程稱(chēng)為絮凝?;旌?、凝聚和絮凝合起來(lái)稱(chēng)為混凝,混合過(guò)程一般在混合池中完成,凝聚和絮凝在反應(yīng)池中進(jìn)行。
二、絮凝劑的種類(lèi)介紹
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(lèi)物質(zhì)。按照化學(xué)成分,絮凝劑可分為無(wú)機(jī)絮凝劑、有機(jī)絮凝劑以及微生物絮凝劑三大類(lèi)。
在實(shí)際應(yīng)用中,往往根據(jù)無(wú)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(wú)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。
三、無(wú)機(jī)高分子絮凝劑的種類(lèi)構(gòu)成
鋁、鐵和硅類(lèi)的無(wú)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(guò)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(yáng)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(guò)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(wú)機(jī)高分子絮凝劑的種類(lèi)已有幾十種(主要品種見(jiàn)表8--1),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。
四、無(wú)機(jī)絮凝劑硫酸鋁的特點(diǎn)分析
硫酸鋁是目前世界上使用最多的絮凝劑,全世界年產(chǎn)硫酸鋁約500萬(wàn)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(guó)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。
五、無(wú)機(jī)高分子絮凝劑的特點(diǎn)分析
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?,F(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(wú)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(wèn)題。 IPF的這些弱點(diǎn)促進(jìn)了各種復(fù)合型無(wú)機(jī)高分子絮凝劑的研究和開(kāi)發(fā)。
六、無(wú)機(jī)絮凝劑三氯化鐵的特點(diǎn)分析
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(lái)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(guò)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(chēng)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)。
七、無(wú)機(jī)絮凝劑的種類(lèi)介紹
一般來(lái)講,無(wú)機(jī)絮凝劑具有原料易得,制備簡(jiǎn)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。
傳統(tǒng)應(yīng)用的無(wú)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)。
八、絮凝劑特點(diǎn)分析
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(lái)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(wú)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(wú)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(lái)簡(jiǎn)化用戶(hù)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(lái)、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。混凝處理還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%,是最便宜而又高效的除磷方法。