废水处理(lǐ)常用(yòng)药剂分(fēn)享
1.废水处理(lǐ)中常用(yòng)药剂的种类有(yǒu)哪些?
為(wèi)了使废水处理(lǐ)后达标排放或进行回用(yòng),在处理(lǐ)过程需要使用(yòng)多(duō)种化學(xué)药剂。根据用(yòng)途的不同,可(kě)以将这些药剂分(fēn)成以下几类:
⑴絮凝剂:有(yǒu)时又(yòu)称為(wèi)混凝剂,可(kě)作為(wèi)强化固液分(fēn)离的手段,用(yòng)于初沉池、二沉池、浮选池及三级处理(lǐ)或深度处理(lǐ)等工艺环节。
⑵助凝剂:辅助絮凝剂发挥作用(yòng),加强混凝效果。
⑶调理(lǐ)剂:又(yòu)称為(wèi)脱水剂,用(yòng)于对脱水前剩余污泥的调理(lǐ),其品种包括上述的部分(fēn)絮凝剂和助凝剂。
⑷破乳剂:有(yǒu)时也称脱稳剂,主要用(yòng)于对含有(yǒu)乳化油的含油废水气浮前的预处理(lǐ),其品种包括上述的部分(fēn)絮凝剂和助凝剂。。
⑸消泡剂:主要用(yòng)于消除曝气或搅拌过程中出现的大量泡沫。
⑹pH调整剂:用(yòng)于将酸性废水和碱性废水的pH值调整為(wèi)中性。
⑺氧化还原剂:用(yòng)于含有(yǒu)氧化性物(wù)质或还原性物(wù)质的工业废水的处理(lǐ)。
⑻消毒剂:用(yòng)于在废水处理(lǐ)后排放或回用(yòng)前的消毒处理(lǐ)。
以上药剂的种类虽然很(hěn)多(duō),但一种药剂在不同的场合使用(yòng),起到的作用(yòng)不同,也就会拥有(yǒu)不同的称呼。比如说Cl2,应用(yòng)在加强污水的混凝处理(lǐ)效果时被称為(wèi)助凝剂,用(yòng)于氧化废水中的氰化物(wù)或有(yǒu)机物(wù)时被称為(wèi)氧化剂,用(yòng)于消毒处理(lǐ)自然就被称為(wèi)消毒剂。
2.什么是絮凝剂?其作用(yòng)是什么?
絮凝剂在污水处理(lǐ)领域作為(wèi)强化固液分(fēn)离的手段,可(kě)用(yòng)于强化污水的初次沉淀、浮选处理(lǐ)及活性污泥法之后的二次沉淀,还可(kě)用(yòng)于污水三级处理(lǐ)或深度处理(lǐ)。当用(yòng)于剩余污泥脱水前的调理(lǐ)时,絮凝剂和助凝剂就变成了污泥调理(lǐ)剂或脱水剂。
在应用(yòng)传统的絮凝剂时,可(kě)以使用(yòng)投加助凝剂的方法来加强絮凝效果。例如把活化硅酸作為(wèi)硫酸亚铁、硫酸铝等无机絮凝剂的助凝剂并分(fēn)前后顺序投加,可(kě)以取得很(hěn)好的絮凝作用(yòng)。因此,通俗地讲,无机高分(fēn)子絮凝剂IPF其实就是把助凝剂与絮凝剂结合在一起制备然后合并投加来简化用(yòng)户的操作。
混凝处理(lǐ)通常置于固液分(fēn)离设施前,与分(fēn)离设施组合起来、有(yǒu)效地去除原水中的粒度為(wèi)1nm~100μm的悬浮物(wù)和胶體(tǐ)物(wù)质,降低出水浊度和CODCr,可(kě)用(yòng)在污水处理(lǐ)流程的预处理(lǐ)、深度处理(lǐ),也可(kě)用(yòng)于剩余污泥处理(lǐ)。混凝处理(lǐ)还可(kě)有(yǒu)效地去除水中的微生物(wù)、病原菌,并可(kě)去除污水中的乳化油、色度、重金属离子及其他(tā)一些污染物(wù),利用(yòng)混凝沉淀处理(lǐ)污水中含有(yǒu)的磷时去除率可(kě)高达90~95%,是最便宜而又(yòu)高效的除磷方法。
3.絮凝剂的作用(yòng)机理(lǐ)是什么?
水中胶體(tǐ)颗粒微小(xiǎo)、表面水化和带電(diàn)使其具有(yǒu)稳定性,絮凝剂投加到水中后水解成带電(diàn)胶體(tǐ)与其周围的离子组成双電(diàn)层结构的胶团。采用(yòng)投药后快速搅拌的方式,促进水中胶體(tǐ)杂质颗粒与絮凝剂水解成的胶团的碰撞机会和次数。水中的杂质颗粒在絮凝剂的作用(yòng)下首先失去稳定性,然后相互凝聚成尺寸较大的颗粒,再在分(fēn)离设施中沉淀下去或漂浮上来。
搅拌产生的速度梯度G和搅拌时间T的乘积GT可(kě)以间接表示在整个反应时间内颗粒碰撞的总次数,通过改变GT值可(kě)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的影响,可(kě)以用(yòng)GTC值作為(wèi)表征混凝效果的控制参数,其中C表示污水中杂质颗粒的质量浓度,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的过程就是混合。水中的杂质颗粒与絮凝剂作用(yòng),通过压缩双電(diàn)层和電(diàn)中和等机理(lǐ),失去或降低稳定性,生成微絮粒的过程称為(wèi)凝聚。凝聚生成微絮粒在架桥物(wù)质和水流的搅动下,通过吸附架桥和沉淀物(wù)网捕等机理(lǐ)成長(cháng)為(wèi)大絮體(tǐ)的过程称為(wèi)絮凝。混合、凝聚和絮凝合起来称為(wèi)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。
4.絮凝剂的种类有(yǒu)哪些?
絮凝剂是能(néng)够降低或消除水中分(fēn)散微粒的沉淀稳定性和聚合稳定性,使分(fēn)散微粒凝聚、絮凝成聚集體(tǐ)而除去的一类物(wù)质。按照化學(xué)成分(fēn),絮凝剂可(kě)分(fēn)為(wèi)无机絮凝剂、有(yǒu)机絮凝剂以及微生物(wù)絮凝剂三大类。
无机絮凝剂包括铝盐、铁盐及其聚合物(wù)。有(yǒu)机絮凝剂按照聚合单體(tǐ)带電(diàn)集团的電(diàn)荷性质,可(kě)分(fēn)為(wèi)阴离子型、阳离子型、非离子型、两性型等几种,按其来源又(yòu)可(kě)分(fēn)為(wèi)人工合成和天然高分(fēn)子絮凝剂两大类。在实际应用(yòng)中,往往根据无机絮凝剂和有(yǒu)机絮凝剂性质的不同,把它们加以复合,制成无机有(yǒu)机复合型絮凝剂。微生物(wù)絮凝剂则是现代生物(wù)學(xué)与水处理(lǐ)技术相结合的产物(wù),是当前絮凝剂研究发展和应用(yòng)的一个重要方向。
5.无机絮凝剂的种类有(yǒu)哪些?
传统应用(yòng)的无机絮凝剂為(wèi)低分(fēn)子的铝盐和铁盐,铝盐主要有(yǒu)硫酸铝(AL2(SO4)3∙18H2O)、明矾(AL2(SO4)3∙K2SO4∙24H2O)、铝酸钠(NaALO3),铁盐主要有(yǒu)三氯化铁(FeCL3∙6H20)、硫酸亚铁(FeSO4∙6H20)和硫酸铁(Fe2(SO4)3∙2H20)。
一般来讲,无机絮凝剂具有(yǒu)原料易得,制备简便、价格便宜、处理(lǐ)效果适中等特点,因而在水处理(lǐ)中应用(yòng)较多(duō)。
6.无机絮凝剂硫酸铝的特点有(yǒu)哪些?
自19世纪末美國(guó)最先将硫酸铝用(yòng)于给水处理(lǐ)并取得专利以来,硫酸铝就以卓越的凝聚沉降性能(néng)而被广泛应用(yòng)。硫酸铝是目前世界上使用(yòng)最多(duō)的絮凝剂,全世界年产硫酸铝约500万吨,其中将近一半用(yòng)于水处理(lǐ)领域。市售硫酸铝有(yǒu)固、液两种形态,固态的又(yòu)按其中不溶物(wù)的含量分(fēn)為(wèi)精制和粗制两种,我國(guó)民(mín)间常用(yòng)于饮用(yòng)水净化的固态产品明矾,就是硫酸铝与硫酸钾的复盐,但在工业水及废水处理(lǐ)中应用(yòng)不多(duō)。
硫酸铝适用(yòng)的pH值范围与原水的硬度有(yǒu)关,处理(lǐ)软水时,适宜pH值為(wèi)5~6.6,处理(lǐ)中硬水时,适宜pH值為(wèi)6.6~7.2,处理(lǐ)高硬水,适宜pH值為(wèi)7.2~7.8。硫酸铝适用(yòng)的水温范围是20oC~40oC,低于10oC时混凝效果很(hěn)差。硫酸铝的腐蚀性较小(xiǎo)、使用(yòng)方便,但水解反应慢,需要消耗一定的碱量。
7.无机絮凝剂三氯化铁的特点有(yǒu)哪些?
三氯化铁是另一种常用(yòng)的无机低分(fēn)子凝聚剂,产品有(yǒu)固體(tǐ)的黑褐色结晶體(tǐ),也有(yǒu)较高浓度的液體(tǐ)。其具有(yǒu)易溶于水,矾花(huā)大而重,沉淀性能(néng)好,对温度、水质及pH的适应范围宽等优点。三氯化铁的适用(yòng)pH值范围是9~11,形成的絮體(tǐ)密度大,容易沉淀,低温或高浊度时效果仍很(hěn)好。固體(tǐ)三氯化铁具有(yǒu)强烈的吸水性,腐蚀性较强,易腐蚀设备,对溶解和投加设备的防腐要求较高,具有(yǒu)刺激性气味,操作条件较差。
三氯化铁的作用(yòng)机理(lǐ)是利用(yòng)三价铁离子逐级水解生成的各种羟基铁离子来实现对水中杂质颗粒的絮凝,而羟基铁离子的形成需要利用(yòng)水中大量的羟基,因此使用(yòng)过程中会消耗大量的碱,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,形成絮凝體(tǐ)快而稳定,沉淀时间短,适用(yòng)于碱度高、浊度大的情况,但色度不易除净,腐蚀性也较强。
8.无机高分(fēn)子絮凝剂的种类有(yǒu)哪些?
无机高分(fēn)子絮凝剂(IPF)是从60年代起发展起来的新(xīn)型絮凝剂,目前,IPF的生产和应用(yòng)在全世界都取得了迅速进展。铝、铁和硅类的无机高分(fēn)子絮凝剂实际上分(fēn)别是它们由水解、溶胶到沉淀过程的中间产物(wù),即Al(Ⅲ)、Fe(Ⅲ)、Si(Ⅳ)的羟基和氧基聚合物(wù)。铝和铁是阳离子型荷正電(diàn),硅是阴离子型荷负電(diàn),它们在水溶态的单元分(fēn)子量约為(wèi)数百到数千,可(kě)以相互结合成為(wèi)具有(yǒu)分(fēn)形结构的集聚體(tǐ)。它们的凝聚—絮凝过程是对水中颗粒物(wù)的電(diàn)中和与粘附架桥两种作用(yòng)的综合體(tǐ)现。水中悬浮颗粒的粒度在纳米到微米级,大多(duō)带负電(diàn)荷,因此絮凝剂及其形态的電(diàn)荷正负、電(diàn)性强弱和分(fēn)子量、聚集體(tǐ)的粒度大小(xiǎo)是决定其絮凝效果的主要因素。目前无机高分(fēn)子絮凝剂的种类已有(yǒu)几十种(主要品种见表8--1),产量也达到絮凝剂总产量的30%~60%,其中广泛使用(yòng)的為(wèi)聚合氯化铝。
表8--1常用(yòng)无机高分(fēn)子絮凝剂的类别和品种
阳离子型 |
聚合氯化铝(PAC、PACL),聚合硫酸铝(PAS),聚合氯化铁(PFC),聚合硫酸铁(PFS),聚合磷酸铝(PAP),聚合磷酸铁(PEP) |
阴离子型 |
活化硅酸(AS),聚合硅酸(PS) |
无机复合型 |
聚合氯化铝铁(PAFC),聚合硫酸铝铁(PAFS),聚合硅酸铝(PASiC,PASiS),聚合硅酸铁(PFSiC,PFSiS),聚合硅酸铝铁(PAFSi),聚合磷酸铝铁(PAFP),聚合磷酸氯化铝(PAPCL),聚合氯化硫酸铝(PASCL),聚合氯化硫酸铝铁(PAFSCL),聚合复合型铝酸钙,聚合硅酸硫酸铝(PSiAS) |
无机有(yǒu)机复合型 |
聚合铝-聚丙烯酰胺(PACM),聚合铁-聚丙烯酰胺(PFCM),聚合铝-阳离子有(yǒu)机高分(fēn)子(PCAT),聚合铁-阳离子有(yǒu)机高分(fēn)子(PCFT),聚合铝-甲壳素(PAPCh) |
阳离子型 |
聚合氯化铝(PAC、PACL),聚合硫酸铝(PAS),聚合氯化铁(PFC),聚合硫酸铁(PFS),聚合磷酸铝(PAP),聚合磷酸铁(PEP) |
阴离子型 |
活化硅酸(AS),聚合硅酸(PS) |
无机复合型 |
聚合氯化铝铁(PAFC),聚合硫酸铝铁(PAFS),聚合硅酸铝(PASiC,PASiS),聚合硅酸铁(PFSiC,PFSiS),聚合硅酸铝铁(PAFSi),聚合磷酸铝铁(PAFP),聚合磷酸氯化铝(PAPCL),聚合氯化硫酸铝(PASCL),聚合氯化硫酸铝铁(PAFSCL),聚合复合型铝酸钙,聚合硅酸硫酸铝(PSiAS) |
无机有(yǒu)机复合型 |
聚合铝-聚丙烯酰胺(PACM),聚合铁-聚丙烯酰胺(PFCM),聚合铝-阳离子有(yǒu)机高分(fēn)子(PCAT),聚合铁-阳离子有(yǒu)机高分(fēn)子(PCFT),聚合铝-甲壳素(PAPCh) |
9.无机高分(fēn)子絮凝剂的特点有(yǒu)哪些?
Al(Ⅲ)、Fe(Ⅲ)、Si(Ⅳ)的羟基和氧基聚合物(wù)都会进一步结合為(wèi)聚集體(tǐ),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(yòng)会得到低投加量高效果的结果。若比较它们的反应聚合速度,由Al→Fe→Si是趋于强烈的,同时由羟基桥联转為(wèi)氧基桥联的趋势也按此顺序。因此,铝聚合物(wù)的反应较缓和,形态较稳定,铁的水解聚合物(wù)则反应迅速,容易失去稳定而发生沉淀,硅聚合物(wù)则更趋于生成溶胶及凝胶颗粒。
IPF的优点反映在它比传统絮凝剂如硫酸铝、氯化铁的效能(néng)更优异,而比有(yǒu)机高分(fēn)子絮凝剂(OPF)价格低廉。现在它成功地应用(yòng)在给水、工业废水以及城市污水的各种处理(lǐ)流程,包括预处理(lǐ)、中间处理(lǐ)和深度处理(lǐ)中,逐渐成為(wèi)主流絮凝剂。但是,在形态、聚合度及相应的凝聚—絮凝效果方面,无机高分(fēn)子絮凝剂仍处于传统金属盐絮凝剂与有(yǒu)机高分(fēn)子絮凝剂之间的位置。其分(fēn)子量和粒度大小(xiǎo)以及絮凝架桥能(néng)力仍比有(yǒu)机絮凝剂差很(hěn)多(duō),而且还存在对进一步水解反应的不稳定性问题。IPF的这些弱点促进了各种复合型无机高分(fēn)子絮凝剂的研究和开发。
10.聚合氯化铝的特点有(yǒu)哪些?
聚合氯化铝(PAC),又(yòu)称碱式氯化铝,化學(xué)式為(wèi)ALn(OH)mCL3n-m。PAC是一种多(duō)价電(diàn)解质,能(néng)显著地降低水中粘土类杂质(多(duō)带负電(diàn)荷)的胶體(tǐ)電(diàn)荷。由于相对分(fēn)子质量大,吸附能(néng)力强,形成的絮凝體(tǐ)较大,絮凝沉淀性能(néng)优于其他(tā)絮凝剂。PAC聚合度较高,投加后快速搅拌,可(kě)以大大缩短絮凝體(tǐ)形成时间。PAC受水温影响较小(xiǎo),低水温时使用(yòng)效果也很(hěn)好。它对水的pH值降低较少,适用(yòng)的pH范围宽(可(kě)在pH=5~9范围内使用(yòng)),故可(kě)不投加碱剂。PAC的投加量少,产泥量也少,且使用(yòng)、管理(lǐ)、操作都较方便,对设备、管道等腐蚀性也小(xiǎo)。因此,PAC在水处理(lǐ)领域有(yǒu)逐步替代硫酸铝的趋势,其缺点是价格较高。
另外,从溶液化學(xué)的角度看,PAC是铝盐水解—聚合—沉淀反应过程的动力學(xué)中间产物(wù),热力學(xué)上是不稳定的,一般液體(tǐ)PAC产品均应在半年内使用(yòng)。添加某些无机盐(如CaCl2、MnCl2等)或高分(fēn)子(如聚乙烯醇、聚丙烯酰胺等)可(kě)提高PAC的稳定性,同时可(kě)增加凝聚能(néng)力。从生产工艺讲,在PAC的制造过程中引入一种或几种不同的阴离子(如SO42-、PO43-等),利用(yòng)增聚作用(yòng)可(kě)以在一定程度上改变聚合物(wù)的结构和形态分(fēn)布,进而提高PAC的稳定性和功效;如果在PAC的制造过程中引入其它阳离子组分(fēn),如Fe3+,使Al3+和Fe3+交错水解聚合,可(kě)制得复合絮凝剂聚合铝铁。
三氧化二铝含量是聚合氯化铝有(yǒu)效成分(fēn)的衡量指标,一般而言,絮凝剂产品密度越大,三氧化二铝含量越高。一般来说,碱化度越高的聚合氯化铝吸附架桥能(néng)力越好,但因接近[Al(OH)3]n而易产生沉淀,因此稳定性也较差。
11.PAC的碱化度是什么?
由于聚合氯化铝可(kě)以看作是AlCl3逐步水解转化為(wèi)Al(OH)3过程中的中间产物(wù),也就是Cl-逐步被羟基OH-取代的各种产物(wù)。聚合氯化铝的某种形态中羟基化程度就是碱化度,碱化度是聚合氯化铝中羟基当量与铝的当量之比。
实践表明,碱化度是聚合氯化铝的最重要指标之一,聚合氯化铝的聚合度、電(diàn)荷量、混凝效果、成品的pH值、使用(yòng)时的稀释率和储存的稳定性等都与碱化度有(yǒu)密切关系。常用(yòng)聚合氯化铝的碱化度多(duō)為(wèi)50%~80%。
12.复合絮凝剂的特点和使用(yòng)的注意事项有(yǒu)哪些?
复合絮凝剂有(yǒu)各种成分(fēn),其主要原料是铝盐、铁盐和硅酸盐。从制造工艺方面讲,它们可(kě)以预先分(fēn)别羟基化聚合再加以混合,也可(kě)以先混合再加以羟基化聚合,但最终总是要形成羟基化的更高聚合度的无机高分(fēn)子形态,才能(néng)达到优异的絮凝效果。复合剂中每种组分(fēn)在总體(tǐ)结构和凝聚—絮凝过程中都会发挥一定作用(yòng),但在不同的方面,可(kě)能(néng)有(yǒu)正效应,也可(kě)能(néng)有(yǒu)负效应。
IPF产品通常要综合考虑稳定性、電(diàn)中和能(néng)力和吸附架桥能(néng)力三种因素。聚合铝、聚合铁类絮凝剂的弱点是分(fēn)子量和粒度尚不够高而聚集體(tǐ)的粘附架桥能(néng)力不够强,因而需要加入粒度较大的硅聚合物(wù)来增强絮凝性能(néng)。但加入阴离子型的硅聚合物(wù)后,总體(tǐ)電(diàn)荷会有(yǒu)所降低,从而减弱了電(diàn)中和能(néng)力。
因此,目前的复合絮凝剂即使制造质量优良,与聚合铝相比,其效果只能(néng)提高10~30%。作為(wèi)使用(yòng)IPF的废水处理(lǐ)技术人员,必须了解不同种类复合絮凝剂的特性、适应性、优点及不足是同样重要的。在选用(yòng)最合适的絮凝剂和投加工艺操作程序时,只有(yǒu)根据废水水质特点,仔细分(fēn)析和判断,才能(néng)获得最佳的处理(lǐ)效果。
13.人工合成有(yǒu)机高分(fēn)子絮凝剂的种类有(yǒu)哪些?
人工合成有(yǒu)机高分(fēn)子絮凝剂多(duō)為(wèi)聚丙烯、聚乙烯物(wù)质,如聚丙烯酰胺、聚乙烯亚胺等。这些絮凝剂都是水溶性的線(xiàn)型高分(fēn)子物(wù)质,每个大分(fēn)子由许多(duō)包含带電(diàn)基团的重复单元组成,因而也称為(wèi)聚電(diàn)解质。包含带正電(diàn)基团的為(wèi)阳离子型聚電(diàn)解质,包含带负電(diàn)基团的為(wèi)阴离子型聚電(diàn)解质,既包含带正電(diàn)基团又(yòu)包含带负電(diàn)基团,称之為(wèi)非离子型聚電(diàn)解质。
目前使用(yòng)较多(duō)的高分(fēn)子絮凝剂是阴离子型,它们对水中负電(diàn)胶體(tǐ)杂质只能(néng)发挥助凝作用(yòng)。往往不能(néng)单独使用(yòng),而是配合铝盐、铁盐使用(yòng)。阳离子型絮凝剂能(néng)同时发挥凝聚和絮凝作用(yòng)而单独使用(yòng),故得到较快发展。
我國(guó)当前使用(yòng)较多(duō)的是聚丙烯酰胺类非离子型高聚物(wù),常与铁、铝盐合用(yòng)。利用(yòng)铁、铝盐对胶體(tǐ)微粒的電(diàn)性中和作用(yòng)和高分(fēn)子絮凝剂优异的絮凝功能(néng),从而得到满意的处理(lǐ)效果。聚丙烯酰胺在使用(yòng)中具有(yǒu)投量少,凝聚速度快,絮凝體(tǐ)粒大强韧的特点。我國(guó)目前生产的人工合成有(yǒu)机高分(fēn)子絮凝剂中80%是这种产品。
14.聚丙烯酰胺类絮凝剂的特点有(yǒu)哪些?
聚丙烯酰胺PAM是一种目前应用(yòng)最广泛的人工合成有(yǒu)机高分(fēn)子絮凝剂,有(yǒu)时也被用(yòng)作助凝剂。聚丙烯酰胺的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,产品有(yǒu)粒状固體(tǐ)和一定浓度的粘稠水溶液两种。
聚丙烯酰胺在水的实际存在形态是无规線(xiàn)团,由于无规線(xiàn)团具有(yǒu)一定的粒径尺寸,其表面又(yòu)有(yǒu)一些酰胺基团,因此能(néng)够起到相应的架桥和吸附能(néng)力,即具有(yǒu)一定的絮凝能(néng)力。但由于聚丙烯酰胺長(cháng)链卷曲成線(xiàn)团,使其架桥范围较小(xiǎo),两个酰胺基缔结后,相当于作用(yòng)相互抵消而丧失两个吸附位,再加上部分(fēn)酰胺基卷藏在線(xiàn)团结构的内部,不能(néng)与水中的杂质颗粒相接触和吸附,所以其拥有(yǒu)的吸附能(néng)力不能(néng)充分(fēn)发挥。
為(wèi)了使缔结在一起的酰胺基再次分(fēn)开、内藏的酰胺基也能(néng)暴露在外表,人们设法将无规線(xiàn)团适当延伸展开,甚至设法在長(cháng)分(fēn)子链上增加一些带有(yǒu)阳离子或阴离子的基团,同时提高吸附架桥能(néng)力和電(diàn)中和压缩双電(diàn)层的作用(yòng)。这样一来,在PAM的基础上又(yòu)衍生出一系列性质各异的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(fēn)链节上的酰胺基转化為(wèi)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(fēn)水解的阴离子型聚丙烯酰胺。阴离子型聚丙烯酰胺分(fēn)子结构上的COO-基使分(fēn)子链带有(yǒu)负電(diàn)荷,彼此相斥将原来缔结在一起的酰胺基拉开,促使分(fēn)子链由線(xiàn)团状逐渐伸展成長(cháng)链状,从而使架桥范围扩大、提高絮凝能(néng)力,作為(wèi)助凝剂其优势表现得更為(wèi)出色。
阴离子型聚丙烯酰胺的使用(yòng)效果与其“水解度”有(yǒu)关,“水解度”过小(xiǎo)会导致混凝或助凝效果较差,“水解度”过大会增加制作成本。
15.什么是阴离子型聚丙烯酰胺的水解度?
阴离子型聚丙烯酰胺“水解度”是水解时PAM分(fēn)子中酰胺基转化成羧基的百分(fēn)比,但由于羧基数测定很(hěn)困难,实际应用(yòng)中常用(yòng)“水解比”即水解时氢氧化钠用(yòng)量与PAM用(yòng)量的重量比来衡量。
水解比过大,加碱费用(yòng)较高,水解比过小(xiǎo),又(yòu)会使反应不足、阴离子型聚丙烯酰胺的混凝或助凝效果较差。一般将水解比控制在20%左右,水解时间控制在2~4h。
16.影响絮凝剂使用(yòng)的因素有(yǒu)哪些?
⑴水的pH值
水的pH值对无机絮凝剂的使用(yòng)效果影响很(hěn)大,pH值的大小(xiǎo)关系到选用(yòng)絮凝剂的种类、投加量和混凝沉淀效果。水中的H+和OH-参与絮凝剂的水解反应,因此,pH值强烈影响絮凝剂的水解速度、水解产物(wù)的存在形态和性能(néng)。以通过生成Al(OH)3带電(diàn)胶體(tǐ)实现混凝作用(yòng)的铝盐為(wèi)例,当pH值﹤4时,Al3+不能(néng)大量水解成Al(OH)3,主要以Al3+离子的形式存在,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(hěn)大的Al(OH)3中性胶體(tǐ),混凝效果较好。pH值﹥8后,Al3+水解成AlO2-,混凝效果又(yòu)变得很(hěn)差。
水的碱度对pH值有(yǒu)缓冲作用(yòng),当碱度不够时,应添加石灰等药剂予以补充。当水的pH值偏高时,则需要加酸调整pH值到中性。相比之下,高分(fēn)子絮凝剂受pH值的影响较小(xiǎo)。
⑵水温
水温影响絮凝剂的水解速度和矾花(huā)形成的速度及结构。混凝的水解多(duō)是吸热反应,水温较低时,水解速度慢且不完全。低温情况下,水的粘度大,布朗运动减弱,絮凝剂胶體(tǐ)颗粒与水中杂质颗粒的碰撞次数减少,同时水的剪切力增大,阻碍混凝絮體(tǐ)的相互粘合;因此,尽管增加了絮凝剂的投加量,絮體(tǐ)的形成还是很(hěn)缓慢,而且结构松散、颗粒细小(xiǎo),难以去除。低温对高分(fēn)子絮凝剂的影响较小(xiǎo)。但要注意的是,使用(yòng)有(yǒu)机高分(fēn)子絮凝剂时,水温不能(néng)过高,高温容易使有(yǒu)机高分(fēn)子絮凝剂老化甚至分(fēn)解生成不溶性物(wù)质,从而降低混凝效果。
⑶水中杂质成分(fēn)
水中杂质颗粒大小(xiǎo)参差不齐对混凝有(yǒu)利,细小(xiǎo)而均匀会导致混凝效果很(hěn)差。杂质颗粒浓度过低往往对混凝不利,此时回流沉淀物(wù)或投加助凝剂可(kě)提高混凝效果。水中杂质颗粒含有(yǒu)大量有(yǒu)机物(wù)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(yòng)的药剂。水中的钙镁离子、硫化物(wù)、磷化物(wù)一般对混凝有(yǒu)利,而某些阴离子、表面活性物(wù)质对混凝有(yǒu)不利影响。
⑷絮凝剂种类
絮凝剂的选择主要取决于水中胶體(tǐ)和悬浮物(wù)的性质及浓度。如果水中污染物(wù)主要呈胶體(tǐ)状态,则应首选无机絮凝剂使其脱稳凝聚,如果絮體(tǐ)细小(xiǎo),则需要投加高分(fēn)子絮凝剂或配合使用(yòng)活化硅胶等助凝剂。很(hěn)多(duō)情况下,将无机絮凝剂与高分(fēn)子絮凝剂联合使用(yòng),可(kě)明显提高混凝效果,扩大应用(yòng)范围。对于高分(fēn)子而言,链状分(fēn)子上所带電(diàn)荷量越大,電(diàn)荷密度越高,链越能(néng)充分(fēn)伸展,吸附架桥的作用(yòng)范围也就越大,混凝效果会越好。
⑸絮凝剂投加量
使用(yòng)混凝法处理(lǐ)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(kě)能(néng)造成胶體(tǐ)的再稳定。一般普通铁盐、铝盐的投加范围是10~100mg/L,聚合盐為(wèi)普通盐投加量的1/2~1/3,有(yǒu)机高分(fēn)子絮凝剂的投加范围是1~5mg/L。
⑹絮凝剂投加顺序
当使用(yòng)多(duō)种絮凝剂时,需要通过试验确定最佳投加顺序。一般来说,当无机絮凝剂与有(yǒu)机絮凝剂并用(yòng)时,应先投加无机絮凝剂,再投加有(yǒu)机絮凝剂。而处理(lǐ)杂质颗粒尺寸在50μm以上时,常先投加有(yǒu)机絮凝剂吸附架桥,再投加无机絮凝剂压缩双電(diàn)层使胶體(tǐ)脱稳。
⑺水力条件
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,既要创造足够的碰撞机会和良好的吸附条件让絮體(tǐ)有(yǒu)足够的成長(cháng)机会,又(yòu)要防止已生成的小(xiǎo)絮體(tǐ)被打碎,因此搅拌强度要逐步减小(xiǎo),反应时间要足够長(cháng)。
17.天然有(yǒu)机高分(fēn)子絮凝剂的种类有(yǒu)哪些?
天然有(yǒu)机高分(fēn)子絮凝剂在水处理(lǐ)中应用(yòng)具有(yǒu)悠久的历史,直到今天,天然高分(fēn)子化合物(wù)仍是一类重要的絮凝剂,只是使用(yòng)量遠(yuǎn)低于人工合成高分(fēn)子絮凝剂,原因是天然高分(fēn)子絮凝剂電(diàn)荷密度较小(xiǎo),分(fēn)子量较低,且易发生生物(wù)降解而失去絮凝活性。
与人工合成的絮凝剂相比,天然有(yǒu)机高分(fēn)子絮凝剂的毒性小(xiǎo),提取工艺简单,无论是化學(xué)成分(fēn)还是生产工艺,都能(néng)很(hěn)好地与自然和谐一致,因此研究、利用(yòng)这些自然资源用(yòng)作水处理(lǐ)药剂成為(wèi)当前的热点,这与全球重视合理(lǐ)利用(yòng)资源,保护和改善环境的形势密不可(kě)分(fēn)。
目前天然高分(fēn)子絮凝剂的种类很(hěn)多(duō),按照其主要天然成分(fēn)(包括改性所用(yòng)的基质成分(fēn)),可(kě)以分(fēn)為(wèi):壳聚糖类絮凝剂、改性淀粉絮凝剂、改性纤维素絮凝剂、木(mù)质素类絮凝剂、树胶类絮凝剂、褐藻胶絮凝剂、动物(wù)胶和明胶絮凝剂等。这些天然高分(fēn)子多(duō)数具有(yǒu)多(duō)糖结构,其中淀粉主链中仅含有(yǒu)一种单糖结构,属于同多(duō)糖;壳聚糖、树胶、褐藻胶等含有(yǒu)多(duō)种单糖结构,属于杂多(duō)糖;木(mù)质素是一种特殊的芳香型天然高聚物(wù);动物(wù)胶和明胶属于蛋白质类物(wù)质。
18.使用(yòng)高分(fēn)子有(yǒu)机絮凝剂时,应注意哪些事项?
有(yǒu)机高分(fēn)子絮凝剂属于線(xiàn)团结构的長(cháng)链大分(fēn)子,在水中必然经历一个溶涨过程,固體(tǐ)产品或高浓度液體(tǐ)产品在使用(yòng)之前必须配制成水溶液再投加到待处理(lǐ)水中。配制水溶液的溶药池必须安装机械搅拌设备,溶药连续搅拌时间要控制在30min以上。水溶液的浓度一般為(wèi)0.1%左右,再高,溶液的粘度增大,投加困难,再低,需要的溶液池體(tǐ)积又(yòu)会过大。溶药使用(yòng)的水中应尽量避免含有(yǒu)大量的悬浮物(wù),以避免有(yǒu)机高分(fēn)子絮凝剂与这些悬浮物(wù)进行絮凝反应形成矾花(huā),影响投加后的使用(yòng)效果。
对固體(tǐ)有(yǒu)机高分(fēn)子絮凝剂进行溶解时,固體(tǐ)颗粒的投加点一定要在水流紊动最强烈的地方,同时一定要以最小(xiǎo)投加量向溶药池中缓慢投入,使固體(tǐ)颗粒分(fēn)散进入水中,以防固體(tǐ)投加量太快在水中分(fēn)散不及而相互粘结形成团块,团块的结构是内部有(yǒu)固體(tǐ)颗粒、外部包围部分(fēn)水解物(wù),这样的团块一旦形成,往往要花(huā)费很(hěn)長(cháng)时间才能(néng)再均匀地溶入水中,在连续溶药池中甚至可(kě)以存在長(cháng)达数天。
固體(tǐ)颗粒的投加点一定要遠(yuǎn)离机械搅拌器的搅拌轴,因為(wèi)搅拌轴通常是溶药池中水流紊动性最差的地方,溶解不充分(fēn)的有(yǒu)机高分(fēn)子絮凝剂经常会附着在轴上,日益积累,有(yǒu)时可(kě)以形成相当大的粘团,如果不及时认真地予以清理(lǐ),粘团会越变越大,影响范围也就越来越大。
作為(wèi)助凝剂时,一般要先在处理(lǐ)水中投加无机絮凝剂进行压缩双電(diàn)层脱稳后,再投加有(yǒu)机高分(fēn)子絮凝剂实现架桥作用(yòng)。在无机絮凝剂投加充足的条件下,有(yǒu)机高分(fēn)子絮凝剂的助凝效果不会因投加量的差异而有(yǒu)较大差别。因此,作為(wèi)助凝剂时,有(yǒu)机高分(fēn)子絮凝剂的投加量一般為(wèi)0.1mg/L。
固體(tǐ)有(yǒu)机高分(fēn)子絮凝剂容易吸水潮解成块,必须使用(yòng)防水包装,保存地点也必须干燥,避免露天存放。
19.微生物(wù)絮凝剂的种类有(yǒu)哪些?
微生物(wù)絮凝剂与传统无机或有(yǒu)机絮凝剂有(yǒu)显著不同,它们或是直接利用(yòng)微生物(wù)细胞,或是利用(yòng)微生物(wù)细胞壁提取物(wù)、代謝(xiè)产物(wù)等。前者是微生物(wù)絮凝剂研究的主要方面,至今发现的具有(yǒu)絮凝性能(néng)微生物(wù)有(yǒu)17种以上,包括霉菌、细菌、放線(xiàn)菌和酵母,后者与有(yǒu)机絮凝剂為(wèi)同类物(wù)质。微生物(wù)絮凝剂具有(yǒu)传统无机或有(yǒu)机絮凝剂所不能(néng)比拟的许多(duō)优点,如不产生二次污染、生产成本低等。
微生物(wù)絮凝剂的絮凝性能(néng)受诸多(duō)因素影响,内在因素包括絮凝基因的遗传和表达,外在因素则有(yǒu)微生物(wù)培养基的组成、细胞表面疏水性的变化、环境中二价金属离子的存在等。目前,國(guó)外已有(yǒu)性能(néng)良好的微生物(wù)絮凝剂商(shāng)品,如日本生产的NOC--1。微生物(wù)絮凝剂从研究到生产的关键问题是发展成熟的微生物(wù)育种技术,同时努力降低生产成本。我國(guó)的微生物(wù)絮凝剂研制正朝着这一方向迈进,但是离工业化生产还有(yǒu)一定距离。
20.如何确定使用(yòng)絮凝剂的种类和投加剂量?
絮凝剂的选择和用(yòng)量应根据相似条件下的水厂运行经验或原水混凝沉淀试验结果,结合当地药剂供应情况,通过技术经济比较后确定。选用(yòng)的原则是价格便宜、易得,净水效果好,使用(yòng)方便,生成的絮凝體(tǐ)密实、沉淀快、容易与水分(fēn)离等。
混凝的目的在于生成较大的絮凝體(tǐ),由于影响因素较多(duō),一般通过混凝烧杯搅拌试验来取得相应数据。混凝试验在烧杯中进行,包括快速搅拌、慢速搅拌和静止沉降三个步骤。投入的絮凝剂经过快速搅拌迅速分(fēn)散并与水样中的胶粒相接触,胶粒开始凝聚并产生微絮體(tǐ);通过慢速搅拌,微絮體(tǐ)进一步互相接触長(cháng)成较大的颗粒;停止搅拌后,形成的胶粒聚集體(tǐ)依靠重力自然沉降至烧杯底部。通过对混凝效果的综合评价,如絮凝體(tǐ)沉降性、上清液浊度、色度、pH值、耗氧量等,确定合适的絮凝剂品种及其最佳用(yòng)量。
试验用(yòng)六联搅拌机,它有(yǒu)六个可(kě)垂直移动的转轴,其底部位置处带有(yǒu)搅拌叶片,叶片尺寸6cm×2cm。转轴的旋转速度和旋转时间可(kě)以预先设定,能(néng)自动工作。一般试验按快速搅动2min,n=300r/min;慢速搅动3min,n=60r/min。试验时在6个1000mL大烧杯中加入1L原水后,分(fēn)别放在六个转轴的正下方,将转轴下移到底;再在连接在一水平转轴上的6个小(xiǎo)玻璃烧杯内,依次加入不同数量的药液,转动水平轴,则小(xiǎo)管内的药液同时倒入相应的原水中。然后启动搅拌器使其自动工作。
搅动自动停止后,将叶片从烧杯中缓慢拉起,静置20min,用(yòng)移液管自水面下约10cm处,吸取水样25ml,用(yòng)浊度计测量上清液的浊度。以投药量為(wèi)横坐(zuò)标,上清液的剩余浊度為(wèi)纵坐(zuò)标,绘制成曲線(xiàn)将不同絮凝剂的效果进行对比,根据除浊效果和综合技术经济多(duō)方面因素,选择确定处理(lǐ)这种废水的絮凝剂。
烧杯搅拌试验方法可(kě)分(fēn)单因素试验和多(duō)因素试验两种。试验时要做到所用(yòng)原水与实际水质完全相同,同时在根据水的pH值、杂质性质等因素考虑确定絮凝剂的种类、投加量、投加顺序,而且试验应该是实际过程的模拟,两者的水力条件(主要是GT值)必须相同或接近。
21.什么是助凝剂?其作用(yòng)是什么?
在废水的混凝处理(lǐ)中,有(yǒu)时使用(yòng)单一的絮凝剂不能(néng)取得良好的混凝效果,往往需要投加某些辅助药剂以提高混凝效果,这种辅助药剂称為(wèi)助凝剂。常用(yòng)助凝剂有(yǒu)氯、石灰、活化硅酸、骨胶和海藻酸钠、活性炭和各种粘土等。
有(yǒu)的助凝剂本身不起混凝作用(yòng),而是通过调节和改善混凝条件、起到辅助絮凝剂产生混凝效果的作用(yòng)。有(yǒu)的助凝剂则参与絮體(tǐ)的生成,改善絮凝體(tǐ)的结构,可(kě)以使无机絮凝剂产生的细小(xiǎo)松散的絮凝體(tǐ)变成粗大而紧密的矾花(huā)。
22.常用(yòng)助凝剂的种类有(yǒu)哪些?
助凝剂种类较多(duō),但按它们在混凝过程中所起作用(yòng)来说大致可(kě)分(fēn)為(wèi)如下两类:
⑴调节或改善混凝条件的药剂
混凝过程应该在一定的pH值范围内进行,如果原水pH值不能(néng)满足此要求,则应调整原水的pH值,这类助凝剂包括酸和碱。原水pH值较低、碱度不足而使絮凝剂水解困难时,可(kě)以投加CaO、Ca(OH)2、Na2CO3、NaHCO3等碱性物(wù)质(常用(yòng)的為(wèi)石灰);而PH值较高时,则常用(yòng)硫酸或CO2来降低原水的pH值。
对溶解性有(yǒu)机物(wù)含量较大的废水,可(kě)用(yòng)Cl2等氧化剂来破坏有(yǒu)机物(wù),提高对溶解性有(yǒu)机物(wù)的去除效果。另外亚铁盐作絮凝剂时,可(kě)用(yòng)氯气将亚铁(Fe2+)氧化成高价铁(Fe3+),以提高混凝效果。
以上碱剂、硫酸和CO2、氯气等本身并不起凝聚作用(yòng),只起辅助混凝的作用(yòng)。
⑵加大矾花(huā)粒度、密度和结实性的助凝剂
混凝的结果要求生成粒度大、密度大和结实的矾花(huā),既有(yǒu)利于沉淀,又(yòu)不易破碎。為(wèi)获得此种结果,结合水质的特点,有(yǒu)时必须在水中加入某种物(wù)质或药剂。如含有(yǒu)不宜沉降的质地较轻杂质的低浊废水中,加入二氧化硅、活性炭、粘土一类较粗颗粒或回流部分(fēn)沉淀污泥可(kě)起到加重、加大矾花(huā)的作用(yòng);当采用(yòng)铝盐、铁盐作絮凝剂只能(néng)产生细小(xiǎo)而松散的絮凝體(tǐ)时,可(kě)投加聚丙烯酰胺、活化硅酸及骨胶等高分(fēn)子助凝剂,利用(yòng)它们的强烈吸附架桥作用(yòng),使细小(xiǎo)而松散的絮凝體(tǐ)变得粗大而密实。
23.絮凝剂、助凝剂在强化废水处理(lǐ)中的应用(yòng)有(yǒu)哪些?
废水处理(lǐ)中投加絮凝剂可(kě)加速废水中固體(tǐ)颗粒物(wù)的聚集和沉降,同时也能(néng)去除部分(fēn)溶解性有(yǒu)机物(wù)。这种方法具有(yǒu)投资少,操作简单,灵活等优点,特别适合于处理(lǐ)水量小(xiǎo),悬浮杂质含量较大的废水。采用(yòng)无机絮凝剂时,因為(wèi)投药量大,产生的污泥量也大,所以实际应用(yòng)中主要采用(yòng)人工合成有(yǒu)机高分(fēn)子絮凝剂OPF,或采用(yòng)无机絮凝剂与OPF相结合的方式。
据有(yǒu)关报道,在初级沉淀池,常使用(yòng)阴离子型已水解的聚丙烯酰胺去除废水中的悬浮杂质,而使用(yòng)非离子型聚丙烯酰胺(PAM)时的效果不好。经验表明,在初级沉淀池中投加1mg/L水解聚丙烯酰胺,可(kě)去除进场废水中50%以上的悬浮粒子及40%以上的BOD5。
在废水的初级沉淀处理(lǐ)中,将有(yǒu)机高分(fēn)子聚電(diàn)解质与无机絮凝剂的混合使用(yòng),要比它们各自单独使用(yòng)效果更好。由于进场废水中悬浮粒子的浓度、粒径分(fēn)布及种类等随时会发生变化,就使得絮凝剂的最佳剂量有(yǒu)时难以控制。这时若过量投加无机絮凝剂,用(yòng)卷扫机理(lǐ)来沉淀去除悬浮杂质,方法虽然可(kě)行,但其缺点也是很(hěn)突出的,一是作用(yòng)时间比较長(cháng)(15~30min),再是形成的絮體(tǐ)易破碎。如果在投加无机絮凝剂的同时,再加入一定量的有(yǒu)机高分(fēn)子聚電(diàn)解质,可(kě)使絮凝时间减少到2~5min,而且形成的絮體(tǐ)也比较结实。
在用(yòng)沉淀法去除水中带色有(yǒu)机胶體(tǐ)杂质时,可(kě)使用(yòng)双電(diàn)解质系统。先用(yòng)带有(yǒu)高正電(diàn)荷的阳离子型聚電(diàn)解质使这些有(yǒu)机胶體(tǐ)脱稳,然后再用(yòng)大分(fēn)子量非离子型或阴离子型聚電(diàn)解质使已脱稳的有(yǒu)机胶體(tǐ)絮凝成易沉淀的絮體(tǐ)。
二次沉淀池中常使用(yòng)阳离子型聚電(diàn)解质作絮凝剂,如聚二甲基已二烯氯化铵或聚氨甲基二甲基已二烯氯化铵等,但其投加量要比在初次沉淀池中少一些。原因是初次沉淀池中所添加的阴离子型聚電(diàn)解质有(yǒu)一部分(fēn)在进入二次沉淀池后继续发挥作用(yòng),而且二次沉淀池中所添加的聚電(diàn)解质在污泥回流中能(néng)反复得到利用(yòng)。
另外,混凝处理(lǐ)还可(kě)以去除废水中的磷酸盐和重金属离子。長(cháng)期以来,人们一直采用(yòng)投加金属盐类无机絮凝剂的方法来去除废水中的部分(fēn)磷酸盐。但实验证明,在保证磷酸根的去除率没有(yǒu)降低的前提下,用(yòng)阳离子聚合物(wù)代替无机絮凝剂可(kě)以取得同样的除磷效果,这说明聚合物(wù)参与了对阴离子磷酸根的吸附。例如某废水处理(lǐ)场在混凝处理(lǐ)工艺中,用(yòng)12mg/L硫酸铁和3mg/L高電(diàn)荷密度的阳离子聚合物(wù),以及0.2mg/L高分(fēn)子量的阴离子聚合物(wù)复合,代替原来23mg/L的硫酸铁,在磷的去除率不变的情况下,使出水BOD5去除率从30%上升到了55%。同时,采用(yòng)混凝处理(lǐ)后,可(kě)以使活性污泥阶段产生的污泥中无机物(wù)成分(fēn)减少,提高活性污泥的生物(wù)降解功能(néng)。
废水处理(lǐ)中使用(yòng)的过滤、浮选等处理(lǐ)工艺中,通过使用(yòng)无机絮凝剂和聚電(diàn)解质助凝剂,可(kě)以提高出水水质。结合废水水质特点,絮凝剂可(kě)以单独使用(yòng),也可(kě)以多(duō)种絮凝剂复合使用(yòng)或一主一辅复配使用(yòng)(辅者作為(wèi)助凝剂)。絮凝剂的选择可(kě)以通过烧杯静态试验初步筛选,再在生产装置上验证确定。
24.常用(yòng)污泥调理(lǐ)剂的种类有(yǒu)哪些?
调理(lǐ)剂又(yòu)称脱水剂,可(kě)分(fēn)為(wèi)无机调理(lǐ)剂和有(yǒu)机调理(lǐ)剂两大类。无机调理(lǐ)剂一般适用(yòng)于污泥的真空过滤和板框过滤,而有(yǒu)机调理(lǐ)剂则适用(yòng)于污泥的离心脱水和带式压滤脱水。
⑴无机调理(lǐ)剂
最有(yǒu)效、最便宜也是最常用(yòng)的无机调理(lǐ)剂主要有(yǒu)铁盐和铝盐两大类。铁盐调理(lǐ)剂主要包括氯化铁(FeCl3∙6H2O)、硫酸铁(Fe2(SO4)3∙4H2O)、硫酸亚铁(FeSO4∙7H2O)以及聚合硫酸铁(PFS)([Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]m)等,铝盐调理(lǐ)剂主要有(yǒu)硫酸铝(Al2(SO4)3∙18H2O)、三氯化铝(AlCl3)、碱式氯化铝(Al(OH)2Cl)、聚合氯化铝(PAC)([Al2(OH)n∙Cl6-n]m)等。
投加无机调理(lǐ)剂后,可(kě)以大大加速污泥的浓缩过程,改善过滤脱水效果。而且铁盐和石灰联用(yòng)可(kě)以进一步提高调理(lǐ)效果。投加无机调理(lǐ)剂的缺点一是用(yòng)量较大,一般来说,投加量要达到污泥干固體(tǐ)重量的5%~20%,从而导致滤饼體(tǐ)积增大;二是无机调理(lǐ)剂本身具有(yǒu)腐蚀性(尤其是铁盐),投加系统要具有(yǒu)防腐性能(néng)。应当注意的是,采用(yòng)氯化铁作為(wèi)调理(lǐ)剂时,会增加对脱水污泥处理(lǐ)设备金属构件的腐蚀性,因此所配备的脱水污泥处理(lǐ)设备的防腐等级应适当提高。
⑵有(yǒu)机调理(lǐ)剂
有(yǒu)机合成高分(fēn)子调理(lǐ)剂种类很(hěn)多(duō),按聚合度可(kě)分(fēn)為(wèi)低聚合度(分(fēn)子量约為(wèi)1千~几万)和高聚合度(分(fēn)子量约為(wèi)几十万~几百万)两种;按离子型分(fēn)為(wèi)阳离子型、阴离子型、非离子型、阴阳离子型等。与无机调理(lǐ)剂相比,有(yǒu)机调理(lǐ)剂投加量较少,一般為(wèi)污泥干固體(tǐ)重量的0.1%~0.5%,而且没有(yǒu)腐蚀性。
用(yòng)于污泥调理(lǐ)的有(yǒu)机调理(lǐ)剂主要是高聚合度的聚丙烯酰胺系列的絮凝剂产品,主要有(yǒu)阳离子型聚丙烯酰胺、阴离子型聚丙烯酰胺和非离子型聚丙烯酰胺三类。其中阳离子型聚丙烯酰胺能(néng)中和污泥颗粒表面的负電(diàn)荷并在颗粒间产生架桥作用(yòng)而显示出较强的凝聚力,调理(lǐ)效果显著,但费用(yòng)较高。為(wèi)降低成本,可(kě)以使用(yòng)较便宜的阴离子型聚丙烯酰胺-石灰联用(yòng)法,利用(yòng)带有(yǒu)正電(diàn)荷的Ca(OH)2絮體(tǐ)物(wù)将带负電(diàn)的絮凝剂和污泥颗粒吸附在一起,形成一种复合的凝聚體(tǐ)系。
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