传统的混凝剂硫酸铝在浓溶液中化合态主要是A1a,即单体和初聚物。投入水中后,由于稀 释及PH值升高,迅速发生水解,向生成初聚体方向发展,最终生成沉淀物[nA1(OH)3], 生成的沉淀物带正电荷,吸附水中带负电荷的胶体及杂质。在此期间,絮凝剂 生成物主要 发挥电中和及粘结架桥或卷扫作用去除水中杂质,在整个凝聚过程中,硫酸铝首先发生水解 反应,然后是吸过程,其混凝效果受环境条件、水质、水温、PH、颗粒物浓度及水流扰 动状况等因素影响。而预制的聚合铝中有效成份大多是A113,即[A112A1O4 (OH)24]7+,它是最佳凝聚——絮凝成份,它们对水解有较高稳定性,在投入 水中后相当时间内和不同PH环境中,可以保持其形态不变。由于其是高聚合度,其分子量和 整体电荷值较高,投入水中优先结合到颗粒物上,表现出很强的吸附力。即聚合铝投入水中 ,不经过水解,直接生成聚合物,吸附在颗粒物表面,由此进行电中和及粘结架桥的凝聚— —絮凝作用。
聚合铝铁混凝机理,并通过工业对比试验,从理论和实 践上证明了在电厂水净化处理工艺中,聚合氯化铝铁比硫酸铝具有更大的优越性。水的预处理包托混凝、澄清、过滤。混凝处理是火力发电厂水净化工艺中关键的第一道 工序,混凝效果的好坏,直接影响水预处理的质量,并在一定程度上决定和影响后续除盐过程。混凝处理需要选择混凝剂,传统的混凝剂主要是硫酸铝。由于其投放水中,水解生成形态受水质环境等条件制约,不能形成最有效的絮凝体和发挥其最高效能。
随着现代工业的发展,以聚合铝为代表的高分子混凝剂已在水处理领域中得到了广泛的应用。由于它是人工预制的最 佳混凝控制形态,投放水中即可发挥电中和及架桥絮凝作用,所以它与
硫酸铝相比具有更大的优越性和广泛的应用价值,本文通过工业试验,对聚合铝与硫酸铝混凝效果进行了对比。
混凝剂的种类及用量 混凝剂品种的选择除了考虑来源、成本等因素外,还应该考虑以下问题:当水循环使用时,混凝剂不应带入对生产有害的物质;絮凝剂的用量取决于胶体的浓度、电性正负和电荷数量以及絮凝过程的pH值。各种絮凝的最佳用量范围是互不相同的。
无机盐絮凝剂的用量与作用离子的电荷有关。例如,使带负电胶体脱稳所需的Na+、Ca2+和Al3+的用量大体成1:10-2:10-3的比例。使胶体絮凝的絮凝剂用量范围随胶体浓度的增大而变宽,随絮凝剂分子量的增大而变窄。高分子絮凝剂,使胶体絮凝和再稳的计量要比铝铁盐低得多,在使用高分子絮凝剂时尤其要十分注意使用量。
搅拌强度和时间:
絮凝工艺过程包括混合、反应和分离三个阶段。混合阶段的基本要求是使药剂迅速而均匀地扩散到废水中,并形成微絮凝,因而搅拌强度要大,但时间要短。在反应阶段则要求水流有适当的速度梯度,既要为微絮凝的成长创造良好的碰撞机会,又要防止已形成的絮凝体被打碎,因而搅拌强度要比混合阶段小,但时间要比较长。上述两个阶段的搅拌强度和时间要求,由它们各处的速度梯度G或速度梯度与停留时间乘积GT值来体现。一般水处理中,混合阶段的G值约为500~1000s—1,混合时间为10~30s,一般不超过2min;在反应阶段,G值约为10~100s-1,停留时间一般为15~30min,GT值在104~105范围内,主要是使水中微粒凝聚成矾花并增大而沉淀(或上浮)的过程。在废水处理中,搅拌强度和时间应取低限值。
水样
对不同水样,由于废水中的万分不同,同一种絮凝剂的处理效果可能会相差很大。
助凝剂
有时当单用絮凝剂不能取得较好的效果时,可以投加某种称为助凝剂的辅助药剂来调节、改善絮凝条件,提高处理效果。助凝剂主要起以下几方面的作用:
① 通过投加酸性或碱性物质来调整pH值。
② 通过投加活化硅胶、骨胶、PAM等改善絮凝体结构,利用高分子助凝剂的吸附架桥作用以增强絮凝体的密实性和沉降性能。
③ 通过投加氯、臭氧等氧化剂,在采用FeSO4是,可将Fe2+氧化Fe3+为,当废水中有机物过高时,也可使其氧化分解,破坏其干扰或使胶体脱稳,以提高絮凝效果。
常见的助凝剂有PAM、活化硅胶、骨胶、海藻酸钠、氯气、氧化钙、活性炭等
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