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混凝相關(guān)知識(shí)

致一科技?2018-10-15?污水處理設(shè)備? 573
通常水處理過程有個(gè)必不可少的環(huán)節(jié)——混凝。
混凝是指通過某種方法(如投加化學(xué)藥劑)使水中膠體粒子和微小懸浮物聚集的過程,是水和廢水處理工藝中的一種單元操作。

 
 
混凝機(jī)理:
(1)雙電層壓縮機(jī)理 當(dāng)向溶液中投入加電解質(zhì),使溶液中離子濃度增高,則擴(kuò)散層的厚度將減小。當(dāng)兩個(gè)膠?;ハ嘟咏鼤r(shí),由于擴(kuò)散層厚度減小,ζ電位降低,因此它們互相排斥的力就減小了,膠粒得以迅速凝聚。

(2)吸附電中和作用機(jī)理 吸附電中和作用指膠粒表面對(duì)帶異號(hào)電荷的部分有強(qiáng)烈的吸附作用,由于這種吸附作用中和了它的部分電荷,減少了靜電斥力,因而容易 與其他顆粒接近而互相吸附。

(3)吸附架橋作用原理 吸附架橋作用主要是指高分子物質(zhì)與膠粒相互吸附,但膠粒與膠粒本身并不直接接觸,而使膠粒凝聚為大的絮凝體。

(4)沉淀物網(wǎng)捕機(jī)理 當(dāng)金屬鹽或金屬氧化物和氫氧化物作混凝劑,投加量大得足以迅速形成金屬氧化物或金屬碳酸鹽沉淀物時(shí),水中的膠粒可被這些沉淀物在形成時(shí)所網(wǎng)捕。當(dāng)沉淀物帶正電荷時(shí),沉淀速度可因溶液中存在陽離子而加快,此外,水中膠粒本身可作為這些金屬氫氧化物沉淀物形成的核心,所以混凝劑最佳投加量與被除去物質(zhì)的濃度成反比,即膠粒越多,金屬混凝劑投加量越少。

 

廢水處理

混凝是廢水化學(xué)處理法之一種。通過向廢水中投加混凝劑,使其中的膠粒物質(zhì)發(fā)生凝聚和絮凝而分離出來,以凈化廢水的方法?;炷的圩饔门c絮凝作用的合稱。凝聚是因投加電解質(zhì),使膠粒電動(dòng)電勢(shì)降低或消除,以致膠體顆粒失去穩(wěn)定性,脫穩(wěn)膠粒相互聚結(jié)而產(chǎn)生;絮凝是由高分子物質(zhì)吸附搭橋,使膠體顆粒相互聚結(jié)而產(chǎn)生。

處理時(shí),向廢水中加入混凝劑,消除或降低水中膠體顆粒間的相互排斥力,使水中膠體顆粒易于相互碰撞和附聚搭接而形成較大顆粒或絮凝體,進(jìn)而從水中分離出來。

 

混凝藥劑

其實(shí)選擇藥劑的原則很簡(jiǎn)單,對(duì)于生活用水,處理之后對(duì)人類無害、效果好、貨源充足和運(yùn)輸方便,在此范圍內(nèi)合理選擇就好;而對(duì)于生產(chǎn)用水,處理之后不能含有對(duì)生產(chǎn)有害的成分。

一、分類

混凝劑分為無機(jī)和有機(jī)兩大類:

①無機(jī)鹽類,有鋁鹽(硫酸鋁、硫酸鋁鉀、鋁酸鉀等)、鐵鹽(三氯化鐵、硫酸亞鐵、硫酸鐵等)和碳酸鎂等;
②高分子物質(zhì),有聚合氯化鋁,聚丙烯酰胺等。

二、投加量的計(jì)算

對(duì)于不同的水質(zhì),所使用的混凝劑種類和最佳用藥量也不一樣。不過有個(gè)省事的方法,就是可以參考借鑒水質(zhì)相似的已經(jīng)建成的污水處理廠資料,在前者的基礎(chǔ)上再適當(dāng)?shù)恼{(diào)整一下。

混凝劑投加量計(jì)算:T=aQ/1000

T——日混凝劑投量(kg/d)
a——單位混凝劑最大投量(mg/L)
Q——日處理水量(m³/d)

 

三、影響混凝效果

1、水的pH值

原本水中的物質(zhì)以膠粒形式存在著,同種膠粒帶同一種電荷,本著異性相吸,同性相斥的原則,它們得以穩(wěn)定存在于水中,不過這些都不重要。重要的是絮凝劑為了破壞其穩(wěn)定性,只能搶占水中的H+或OH-進(jìn)行水解反應(yīng),而pH就強(qiáng)行用自己的H+或OH-,在絮凝劑和水中間橫插一腳,阻礙了反應(yīng)的進(jìn)行。

2、水溫

還是絮凝劑和水發(fā)生的水解反應(yīng)。不止可能受到pH的騷擾,還可能受到溫度的影響,多數(shù)的絮凝水解是吸熱反應(yīng),溫度低時(shí),絮凝劑顆粒就懶得動(dòng)了(想象你冬天的時(shí)候是不是窩在被窩里連去個(gè)廁所都要三思),和水中的顆粒碰撞次數(shù)減少,從而阻礙了絮體的形成。

3、水中雜質(zhì)成分

水中雜質(zhì)顆粒大小參差不齊對(duì)混凝有利,細(xì)小而均勻會(huì)導(dǎo)致混凝效果很差。我想應(yīng)該是顆粒太小不好抓吧,這時(shí)候可以回流沉淀物或投加助凝劑,起到增大雜質(zhì)顆粒濃度的作用,方便混凝。水中雜質(zhì)顆粒種類也會(huì)對(duì)混凝效果造成影響,一般鈣鎂離子、硫化物、磷化物對(duì)混凝效果有好處,而有機(jī)物會(huì)使混凝效果變差。

4、混凝劑種類

種類選擇要對(duì)癥下藥,如果污染物呈膠體狀態(tài),就用無機(jī)絮凝劑;若絮體小則用高分子絮凝劑或添加助凝劑。

5、混凝劑投加量

最佳絮凝劑和最佳投藥量都需要通過試驗(yàn),才能找到最合適的那一種。如果盲目過量投加,還有可能導(dǎo)致水中雜質(zhì)再次穩(wěn)定,白費(fèi)功夫。

一般普通鐵鹽、鋁鹽的投加范圍是10~100mg/L,聚合鹽為普通鹽投加量的1/2~1/3,有機(jī)高分子混凝劑的投加范圍是1~5mg/L。

6、混凝劑投加順序

先投加有機(jī)絮凝劑和先投加無機(jī)絮凝劑,對(duì)水的處理效果截然不同。

一般來說,當(dāng)無機(jī)絮凝劑與有機(jī)絮凝劑并用時(shí),應(yīng)先投加無機(jī)絮凝劑,再投加有機(jī)絮凝劑。而處理雜質(zhì)顆粒尺寸在50μm以上時(shí),常先投加有機(jī)絮凝劑吸附架橋,再投加無機(jī)絮凝劑壓縮雙電層使膠體脫穩(wěn)。

7、水力條件

想要絮凝劑和水中雜質(zhì)充分反應(yīng),首先就要充分進(jìn)行混合,在這個(gè)階段,就要為它們創(chuàng)造有利的混合條件;其次要讓他們充分碰撞發(fā)生反應(yīng),這個(gè)階段就要為它們創(chuàng)造碰撞的機(jī)會(huì)和良好的吸附條件,所以反應(yīng)時(shí)間要足夠長(zhǎng),但是又不能打碎已經(jīng)形成的絮體,所以就要減小攪拌的強(qiáng)度。

 

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