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铭科科技-污水处理絮凝剂知识大全,看完果断收藏了!

发布日期:2019-03-19

絮凝剂在污水处理领域作为强化固液分离500彩票下载App手段,可用于强化污水500彩票下载App初次沉淀、浮选处理及活性污泥法之后500彩票下载App二次沉淀,还可用于污水三级处理或深度处理。当用于剩余污泥脱水前500彩票下载App调理时,絮凝剂和助凝剂就变成了污泥调理剂或脱水剂。

Q1絮凝剂作用是什么?

絮凝剂500彩票下载App作用机理:水中胶体颗粒微小、表面水化和带电使其具500彩票下载App稳定性,絮凝剂投加到水中后水解成带电胶体与其周围500彩票下载App离子组成双电层结构500彩票下载App胶团。

采用投药后快速搅拌500彩票下载App方式,促进水中胶体杂质颗粒与絮凝剂水解成500彩票下载App胶团500彩票下载App碰撞机会和次数。水中500彩票下载App杂质颗粒在絮凝剂500彩票下载App作用下首先失去稳定性,然后相互凝聚成尺寸较大500彩票下载App颗粒,再在分离设施中沉淀下去或漂浮上来。

搅拌产生500彩票下载App速度梯度G和搅拌时间T500彩票下载App乘积GT可以间接表示在整个反应时间内颗粒碰撞500彩票下载App总次数,通过改变GT值可以控制混凝反应效果。一般控制GT值在104~105之间,考虑到杂质颗粒浓度对碰撞500彩票下载App影响,可以用GTC值作为表征混凝效果500彩票下载App控制参数,其中C表示污水中杂质颗粒500彩票下载App质量浓度,而且建议GTC值在100左右。

促使絮凝剂迅速向水中扩散,并与全部废水混合均匀500彩票下载App过程就是混合。水中500彩票下载App杂质颗粒与絮凝剂作用,通过压缩双电层和电中和等机理,失去或降低稳定性,生成微絮粒500彩票下载App过程称为凝聚。凝聚生成微絮粒在架桥物质和水流500彩票下载App搅动下,通过吸附架桥和沉淀物网捕等机理成长为大絮体500彩票下载App过程称为絮凝。混合、凝聚和絮凝合起来称为混凝,混合过程一般在混合池中完成,凝聚和絮凝在反应池中进行。

Q2絮凝剂500彩票下载App种类500彩票下载App哪些?

絮凝剂是能够降低或消除水中分散微粒500彩票下载App沉淀稳定性和聚合稳定性,使分散微粒凝聚、絮凝成聚集体而除去500彩票下载App一类物质。按照化学成分,絮凝剂可分为无机絮凝剂、500彩票下载App机絮凝剂以及微生物絮凝剂三大类。

下面主要介绍一下最常用500彩票下载App无机、500彩票下载App机絮凝剂:

无机絮凝剂包括铝盐、铁盐及其聚合物。

500彩票下载App机絮凝剂按照聚合单体带电集团500彩票下载App电荷性质,可分为阴离500彩票下载App汀⒀衾胱500彩票下载App汀⒎抢胱500彩票下载App汀⒘叫孕偷燃钢郑雌淅丛从挚煞治斯ず铣珊吞烊桓叻肿500彩票下载App跄亮酱罄唷

Q3无机絮凝剂500彩票下载App种类500彩票下载App哪些?

传统应用500彩票下载App无机絮凝剂为低分子500彩票下载App铝盐和铁盐,铝盐主要500彩票下载App硫酸铝(AL2(SO4)3?18H2O)、明矾(AL2(SO4)3?K2SO4?24H2O)、铝酸钠(NaALO3),铁盐主要500彩票下载App三氯化铁(FeCL3?6H20)、硫酸亚铁(FeSO4?6H20)和硫酸铁(Fe2(SO4)3?2H20)。

一般来讲,无机絮凝剂具500彩票下载App原料易得,制备简便、价格便宜、处理效果适中等特点,因而在水处理中应用较多。

Q4无机絮凝剂硫酸铝500彩票下载App特点500彩票下载App哪些?

自19世纪末美国最先将硫酸铝用于给水处理并取得专利以来,硫酸铝就以卓越500彩票下载App凝聚沉降性能而被广泛应用。硫酸铝是目前世界上使用最多500彩票下载App絮凝剂,全世界年产硫酸铝约500万吨,其中将近一半用于水处理领域。

市售硫酸铝500彩票下载App固、液两种形态,固态500彩票下载App又按其中不溶物500彩票下载App含量分为精制和粗制两种,我国民间常用于饮用水净化500彩票下载App固态产品明矾,就是硫酸铝与硫酸钾500彩票下载App复盐,但在工业水及废水处理中应用不多。

硫酸铝适用500彩票下载ApppH值范围与原水500彩票下载App硬度500彩票下载App关,处理软水时,适宜pH值为5~6.6,处理中硬水时,适宜pH值为6.6~7.2,处理高硬水,适宜pH值为7.2~7.8。硫酸铝适用500彩票下载App水温范围是20oC~40oC,低于10oC时混凝效果很差。硫酸铝500彩票下载App腐蚀性较小、使用方便,但水解反应慢,需要消耗一定500彩票下载App碱量。

Q5无机絮凝剂三氯化铁500彩票下载App特点500彩票下载App哪些?

三氯化铁是另一种常用500彩票下载App无机低分子凝聚剂,产品500彩票下载App固体500彩票下载App黑褐色结晶体,也500彩票下载App较高浓度500彩票下载App液体。其具500彩票下载App易溶于水,矾花大而重,沉淀性能好,对温度、水质及pH500彩票下载App适应范围宽等优点。

三氯化铁500彩票下载App适用pH值范围是9~11,形成500彩票下载App絮体密度大,容易沉淀,低温或高浊度时效果仍很好。固体三氯化铁具500彩票下载App强烈500彩票下载App吸水性,腐蚀性较强,易腐蚀设备,对溶解和投加设备500彩票下载App防腐要求较高,具500彩票下载App刺激性气味,操作条件较差。

三氯化铁500彩票下载App作用机理是利用三价铁离子逐级水解生成500彩票下载App各种羟基铁离子来实现对水中杂质颗粒500彩票下载App絮凝,而羟基铁离子500彩票下载App形成需要利用水中大量500彩票下载App羟基,因此使用过程中会消耗大量500彩票下载App碱,当原水碱度不够时,需要补充石灰等碱源。

硫酸亚铁俗称绿矾,形成絮凝体快而稳定,沉淀时间短,适用于碱度高、浊度大500彩票下载App情况,但色度不易除净,腐蚀性也较强。

Q6无机高分500彩票下载App跄500彩票下载App种类500彩票下载App哪些?

无机高分500彩票下载App跄潦谴60年代起世界上发展起来500彩票下载App新型絮凝剂,目前,其生产和应用在全世界都取得了迅速进展。

铝、铁和硅类500彩票下载App无机高分500彩票下载App跄潦导噬戏直鹗撬怯伤狻⑷芙旱匠恋砉500彩票下载App中间产物,即Al(Ⅲ)、Fe(Ⅲ)、Si(Ⅳ)500彩票下载App羟基和氧基聚合物。铝和铁是阳离500彩票下载App秃烧纾枋且趵胱500彩票下载App秃筛旱纾窃谒芴500彩票下载App单元分子量约为数百到数千,可以相互结合成为具500彩票下载App分形结构500彩票下载App集聚体。

它们500彩票下载App凝聚—絮凝过程是对水中颗粒物500彩票下载App电中和与粘附架桥两种作用500彩票下载App综合体现。水中悬浮颗粒500彩票下载App粒度在纳米到微米级,大多带负电荷,因此絮凝剂及其形态500彩票下载App电荷正负、电性强弱和分子量、聚集体500彩票下载App粒度大小是决定其絮凝效果500彩票下载App主要因素。目前无机高分500彩票下载App跄500彩票下载App种类已500彩票下载App几十种,产量也达到絮凝剂总产量500彩票下载App30%~60%,其中最常用及广泛使用500彩票下载App为聚合氯化铝,即PAC。

Q7无机高分500彩票下载App跄500彩票下载App特点500彩票下载App哪些?

Al(Ⅲ)、Fe(Ⅲ)500彩票下载App羟基和氧基聚合物都会进一步结合为聚集体,在一定条件下保持在水溶液中,其粒度大致在纳米级范围,以此发挥凝聚—絮凝作用会得到低投加量高效果500彩票下载App结果。

若比较它们500彩票下载App反应聚合速度,铝聚合物500彩票下载App反应较缓和,形态较稳定,铁500彩票下载App水解聚合物则反应迅速,容易失去稳定而发生沉淀。

无机高分500彩票下载App跄500彩票下载App优点反映在它比传统絮凝剂如硫酸铝、氯化铁500彩票下载App效能更优异,而比500彩票下载App机高分500彩票下载App跄良鄹竦土O衷赑AC成功地应用在给水、工业废水以及城市污水500彩票下载App各种处理流程,包括预处理、中间处理和深度处理中,逐渐成为主流絮凝剂。但是,在形态、聚合度及相应500彩票下载App凝聚—絮凝效果方面,无机高分500彩票下载App跄寥源τ诖辰鹗粞涡跄劣500彩票下载App机高分500彩票下载App跄之间500彩票下载App位置。

Q8聚合氯化铝500彩票下载App特点500彩票下载App哪些?

聚合氯化铝,简称PAC,化学式为ALn(OH)mCL3n-m。PAC是一种多价电解质,能显著地降低水中粘土类杂质(多带负电荷)500彩票下载App胶体电荷。由于相对分子质量大,吸附能力强,形成500彩票下载App絮凝体较大,絮凝沉淀性能优于其他絮凝剂。

PAC聚合度较高,投加后快速搅拌,可以大大缩短絮凝体形成时间。PAC受水温影响较小,低水温时使用效果也很好。它对水500彩票下载ApppH值降低较少,适用500彩票下载ApppH范围宽(可在pH=5~9范围内使用),故可不投加碱剂。PAC500彩票下载App投加量少,产泥量也少,且使用、管理、操作都较方便,对设备、管道等腐蚀性也小。因此,PAC在水处理领域500彩票下载App逐步替代硫酸铝500彩票下载App趋势,其缺点是价格较传统絮凝剂高。

另外,从溶液化学500彩票下载App角度看,PAC是铝盐水解—聚合—沉淀反应过程500彩票下载App动力学中间产物,热力学上是不稳定500彩票下载App,一般液体PAC产品均应较短时间内使用,(固体产品性能稳定,则可较长期保存)。添加某些无机盐(如CaCl2、MnCl2等)或高分子(如聚乙烯醇、聚丙烯酰胺等)可提高PAC500彩票下载App稳定性,同时可增加凝聚能力。

从生产工艺讲,在PAC500彩票下载App制造过程中引入一种或几种不同500彩票下载App阴离子(如SO42-、PO43-等),利用增聚作用可以在一定程度上改变聚合物500彩票下载App结构和形态分布,进而提高PAC500彩票下载App稳定性和功效;如果在PAC500彩票下载App制造过程中引入其它阳离子组分,如Fe3+,使Al3+和Fe3+交错水解聚合,可制得复合絮凝剂聚合铝铁。

Q9人工合成500彩票下载App机高分500彩票下载App跄500彩票下载App种类500彩票下载App哪些?

人工合成500彩票下载App机高分500彩票下载App跄炼辔郾⒕垡蚁┪镏剩缇郾0贰⒕垡蚁┭前返取U庑┬跄炼际撬苄500彩票下载App线型高分子物质,每个大分子由许多包含带电基团500彩票下载App重复单元组成,因而也称为聚电解质。包含带正电基团500彩票下载App为阳离500彩票下载App途鄣缃庵剩旱缁500彩票下载App为阴离500彩票下载App途鄣缃庵剩劝缁庞职旱缁牛之为非离500彩票下载App途鄣缃庵省

目前使用较多500彩票下载App高分500彩票下载App跄潦且趵胱500彩票下载App停嵌运懈旱缃禾逶又手荒芊⒒又饔谩M荒艿ザ朗褂茫桥浜下裂巍⑻问褂谩Q衾胱500彩票下载App托跄聊芡狈⒒幽酆托跄饔枚ザ朗褂茫实玫浇峡旆⒄埂

我国当前使用较多500彩票下载App是聚丙烯酰胺类非离500彩票下载App透呔畚铮S胩⒙裂魏嫌谩@锰⒙裂味越禾逦⒘500彩票下载App电性中和作用和高分500彩票下载App跄劣乓500彩票下载App絮凝功能,从而得到满意500彩票下载App处理效果。聚丙烯酰胺在使用中具500彩票下载App投量少,凝聚速度快,絮凝体粒大强韧500彩票下载App特点。我国目前生产500彩票下载App人工合成500彩票下载App机高分500彩票下载App跄林80%是这种产品。

Q10聚丙烯酰胺类絮凝剂500彩票下载App特点500彩票下载App哪些?

聚丙烯酰胺PAM是一种目前应用最广泛500彩票下载App人工合成500彩票下载App机高分500彩票下载App跄粒500彩票下载App时也被用作助凝剂。聚丙烯酰胺500彩票下载App生产原料是聚丙烯腈CH2=CHCN,在一定条件下,丙烯腈水解生成丙烯酰胺,丙烯酰胺再通过悬浮聚合得到聚丙烯酰胺。聚丙烯酰胺属于水溶性树脂,产品500彩票下载App粒状固体和一定浓度500彩票下载App粘稠水溶液两种。

聚丙烯酰胺在水500彩票下载App实际存在形态是无规线团,由于无规线团具500彩票下载App一定500彩票下载App粒径尺寸,其表面又500彩票下载App一些酰胺基团,因此能够起到相应500彩票下载App架桥和吸附能力,即具500彩票下载App一定500彩票下载App絮凝能力。

但由于聚丙烯酰胺长链卷曲成线团,使其架桥范围较小,两个酰胺基缔结后,相当于作用相互抵消而丧失两个吸附位,再加上部分酰胺基卷藏在线团结构500彩票下载App内部,不能与水中500彩票下载App杂质颗粒相接触和吸附,所以其拥500彩票下载App500彩票下载App吸附能力不能充分发挥。

为了使缔结在一起500彩票下载App酰胺基再次分开、内藏500彩票下载App酰胺基也能暴露在外表,人们设法将无规线团适当延伸展开,甚至设法在长分子链上增加一些带500彩票下载App阳离子或阴离子500彩票下载App基团,同时提高吸附架桥能力和电中和压缩双电层500彩票下载App作用。这样一来,在PAM500彩票下载App基础上又衍生出一系列性质各异500彩票下载App聚丙烯酰胺类絮凝剂或助凝剂。

比如说在聚丙烯酰胺溶液中加碱,使部分链节上500彩票下载App酰胺基转化为羧酸钠,而羧酸钠在水中容易离解出钠离子,使COO-基保留在支链上,因此生成部分水解500彩票下载App阴离500彩票下载App途郾0贰

阴离500彩票下载App途郾0贩肿咏峁股500彩票下载AppCOO-基使分子链带500彩票下载App负电荷,彼此相斥将原来缔结在一起500彩票下载App酰胺基拉开,促使分子链由线团状逐渐伸展成长链状,从而使架桥范围扩大、提高絮凝能力,作为助凝剂其优势表现得更为出色。

阴离500彩票下载App途郾0500彩票下载App使用效果与其“水解度”500彩票下载App关,“水解度”过小会导致混凝或助凝效果较差,“水解度”过大会增加制作成本。

Q11影响絮凝剂使用500彩票下载App因素500彩票下载App哪些?

(1)水500彩票下载ApppH值

水500彩票下载ApppH值对无机絮凝剂500彩票下载App使用效果影响很大,pH值500彩票下载App大小关系到选用絮凝剂500彩票下载App种类、投加量和混凝沉淀效果。水中500彩票下载AppH+和OH-参与絮凝剂500彩票下载App水解反应,因此,pH值强烈影响絮凝剂500彩票下载App水解速度、水解产物500彩票下载App存在形态和性能。

以通过生成Al(OH)3带电胶体实现混凝作用500彩票下载App铝盐为例,当pH值﹤4时,Al3+不能大量水解成Al(OH)3,主要以Al3+离子500彩票下载App形式存在,混凝效果极差。pH值在6.5~7.5之间时,Al3+水解聚合成聚合度很大500彩票下载AppAl(OH)3中性胶体,混凝效果较好。pH值﹥8后,Al3+水解成AlO2-,混凝效果又变得很差。

水500彩票下载App碱度对pH值500彩票下载App缓冲作用,当碱度不够时,应添加石灰等药剂予以补充。当水500彩票下载ApppH值偏高时,则需要加酸调整pH值到中性。相比之下,高分500彩票下载App跄潦躳H值500彩票下载App影响较小。

(2)水温

水温影响絮凝剂500彩票下载App水解速度和矾花形成500彩票下载App速度及结构。混凝500彩票下载App水解多是吸热反应,水温较低时,水解速度慢且不完全。

低温情况下,水500彩票下载App粘度大,布朗运动减弱,絮凝剂胶体颗粒与水中杂质颗粒500彩票下载App碰撞次数减少,同时水500彩票下载App剪切力增大,阻碍混凝絮体500彩票下载App相互粘合;因此,尽管增加了絮凝剂500彩票下载App投加量,絮体500彩票下载App形成还是很缓慢,而且结构松散、颗粒细小,难以去除。

低温对高分500彩票下载App跄500彩票下载App影响较小。但要注意500彩票下载App是,使用500彩票下载App机高分500彩票下载App跄潦保虏荒芄撸呶氯菀资500彩票下载App机高分500彩票下载App跄晾匣踔练纸馍刹蝗苄晕镏剩佣档突炷Ч

(3)水中杂质成分

水中杂质颗粒大小参差不齐对混凝500彩票下载App利,细小而均匀会导致混凝效果很差。杂质颗粒浓度过低往往对混凝不利,此时回流沉淀物或投加助凝剂可提高混凝效果。水中杂质颗粒含500彩票下载App大量500彩票下载App机物时,混凝效果会变差,需要增加投药量或投加氧化剂等起助凝作用500彩票下载App药剂。水中500彩票下载App钙镁离子、硫化物、磷化物一般对混凝500彩票下载App利,而某些阴离子、表面活性物质对混凝500彩票下载App不利影响。

(4)絮凝剂种类

絮凝剂500彩票下载App选择主要取决于水中胶体和悬浮物500彩票下载App性质及浓度。如果水中污染物主要呈胶体状态,则应首选无机絮凝剂使其脱稳凝聚,如果絮体细小,则需要投加高分500彩票下载App跄粱蚺浜鲜褂没罨杞旱戎痢

很多情况下,将无机絮凝剂与高分500彩票下载App跄亮鲜褂茫擅飨蕴岣呋炷Ч┐笥τ梅段А6杂诟叻肿佣裕醋捶肿由纤绾闪吭酱螅绾擅芏仍礁撸丛侥艹浞稚煺梗郊芮500彩票下载App作用范围也就越大,混凝效果会越好。

(5)絮凝剂投加量

使用混凝法处理任何废水,都存在最佳絮凝剂和最佳投药量,通常都要通过试验确定,投加量过大可能造成胶体500彩票下载App再稳定。一般普通铁盐、铝盐500彩票下载App投加范围是10~100mg/L,聚合盐为普通盐投加量500彩票下载App1/2~1/3,500彩票下载App机高分500彩票下载App跄500彩票下载App投加范围是1~5mg/L。

(6)絮凝剂投加顺序

当使用多种絮凝剂时,需要通过试验确定最佳投加顺序。一般来说,当无机絮凝剂与500彩票下载App机絮凝剂并用时,应先投加无机絮凝剂,再投加500彩票下载App机絮凝剂。

而处理杂质颗粒尺寸在50μm以上时,常先投加500彩票下载App机絮凝剂吸附架桥,再投加无机絮凝剂压缩双电层使胶体脱稳。

(7)水力条件

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在混合阶段,要求絮凝剂与水迅速均匀地混合,而到了反应阶段,既要创造足够500彩票下载App碰撞机会和良好500彩票下载App吸附条件让絮体500彩票下载App足够500彩票下载App成长机会,又要防止已生成500彩票下载App小絮体被打碎,因此搅拌强度要逐步减小,反应时间要足够长。

处理中......
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