聚合氯化鋁絮凝劑處理污水的基本論證
一、背景和意義
1997年1月20日,聯(lian)合(he)國發出了(le)淡水(shui)(shui)(shui)資源(yuan)短缺(que)的(de)警報:“缺(que)水(shui)(shui)(shui)問題(ti)將(jiang)嚴重(zhong)制約下世(shi)紀(ji)的(de)經(jing)濟(ji)和社會(hui)發展,并可能導致國家間(jian)的(de)沖突”。這份題(ti)為《對世(shi)界(jie)淡水(shui)(shui)(shui)資源(yuan)的(de)全面評估》的(de)報告(gao)指出,目前全世(shi)界(jie)1/5以上的(de)人口,即12億人面臨“中(zhong)(zhong)高(gao)度到高(gao)度缺(que)水(shui)(shui)(shui)的(de)壓力(li)”。該報告(gao)還預(yu)測,到2025年,世(shi)界(jie)人口將(jiang)激(ji)增到83億,全世(shi)界(jie)將(jiang)有1/3的(de)人口遭受(shou)“中(zhong)(zhong)高(gao)度到高(gao)度缺(que)水(shui)(shui)(shui)的(de)壓力(li)”。
隨著工業的(de)(de)發展和(he)人(ren)口急劇(ju)增長,淡(dan)水(shui)(shui)(shui)緊缺(que)問題已引(yin)起世界各國(guo)(guo)的(de)(de)普遍關注,我(wo)國(guo)(guo)面臨的(de)(de)淡(dan)水(shui)(shui)(shui)緊缺(que)問題尤其嚴峻。我(wo)國(guo)(guo)水(shui)(shui)(shui)資源(yuan)(yuan)居世界第六(liu)位,但人(ren)均(jun)水(shui)(shui)(shui)量僅為世界人(ren)均(jun)水(shui)(shui)(shui)量的(de)(de)四分之一,居109位,加之淡(dan)水(shui)(shui)(shui)資源(yuan)(yuan)的(de)(de)時空(kong)分布不(bu)均(jun)和(he)我(wo)國(guo)(guo)人(ren)口分布不(bu)均(jun)、社會(hui)發展不(bu)均(jun),造成部分城(cheng)市淡(dan)水(shui)(shui)(shui)資源(yuan)(yuan)嚴重緊缺(que)。目前全國(guo)(guo)有300多個城(cheng)市缺(que)水(shui)(shui)(shui),50多個城(cheng)市嚴重缺(que)水(shui)(shui)(shui)。淡(dan)水(shui)(shui)(shui)資源(yuan)(yuan)緊缺(que)已嚴重影響(xiang)這些地區(qu)的(de)(de)人(ren)民生活和(he)經濟發展,每年造成直接經濟損失數千億元。
進入21世紀,我國人(ren)口繼續增長(chang),將(jiang)(jiang)達(da)(da)到16億高(gao)峰,對土資(zi)源(yuan)的(de)(de)開發(fa)將(jiang)(jiang)達(da)(da)到臨界狀態,對水(shui)(shui)(shui)(shui)的(de)(de)需求也將(jiang)(jiang)進一步(bu)增加(jia)。1993年全國工農業(ye)生產和城鄉居(ju)民生活用(yong)(yong)(yong)水(shui)(shui)(shui)(shui)已達(da)(da)到5250億m3,人(ren)均(jun)用(yong)(yong)(yong)水(shui)(shui)(shui)(shui)紡450m3。根據人(ren)口增長(chang),工農業(ye)生產發(fa)展,如不(bu)節(jie)約(yue)用(yong)(yong)(yong)水(shui)(shui)(shui)(shui),初步(bu)估計2030年需增加(jia)供水(shui)(shui)(shui)(shui)2000~2500億m3才能(neng)滿(man)足(zu)各方面的(de)(de)需要(yao)。黃、淮、海三流域2010年以后,隨著人(ren)口的(de)(de)增加(jia),人(ren)均(jun)水(shui)(shui)(shui)(shui)資(zi)源(yuan)將(jiang)(jiang)不(bu)足(zu)400m3,當地水(shui)(shui)(shui)(shui)源(yuan)已無潛力(li)可挖,缺(que)水(shui)(shui)(shui)(shui)只有遠距(ju)離從長(chang)江調(diao)(diao)水(shui)(shui)(shui)(shui)才能(neng)得以解決。而長(chang)距(ju)離調(diao)(diao)水(shui)(shui)(shui)(shui)成本高(gao)、投資(zi)大、資(zi)金(jin)籌措困(kun)難,并還受到社會(hui)和環境等(deng)因(yin)素制(zhi)約(yue),工程的(de)(de)實(shi)施難度極大。因(yin)此,首先需要(yao)采用(yong)(yong)(yong)各種高(gao)新技術,通過節(jie)約(yue)用(yong)(yong)(yong)水(shui)(shui)(shui)(shui)、利用(yong)(yong)(yong)雨水(shui)(shui)(shui)(shui)、污水(shui)(shui)(shui)(shui)處(chu)理回用(yong)(yong)(yong)、海水(shui)(shui)(shui)(shui)利用(yong)(yong)(yong)等(deng)途徑,千(qian)方百計努力(li)提高(gao)工農業(ye)用(yong)(yong)(yong)水(shui)(shui)(shui)(shui)的(de)(de)效率。
隨著(zhu)工農業(ye)生(sheng)產(chan)的(de)(de)(de)(de)迅(xun)速(su)發(fa)展(zhan)和人(ren)(ren)(ren)民生(sheng)活水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)平(ping)的(de)(de)(de)(de)不斷提高,對水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)的(de)(de)(de)(de)需求量(liang)也越來越大,與此(ci)同(tong)時,水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)資源(yuan)的(de)(de)(de)(de)污染也日趨(qu)嚴重(zhong)(zhong),人(ren)(ren)(ren)類可(ke)取的(de)(de)(de)(de)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)資源(yuan)正在(zai)逐漸減少。我國(guo)是水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)資源(yuan)貧(pin)乏的(de)(de)(de)(de)國(guo)家(jia)之一(yi),人(ren)(ren)(ren)均(jun)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)量(liang)僅為世(shi)界人(ren)(ren)(ren)均(jun)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)量(liang)的(de)(de)(de)(de)1/4,目前(qian)國(guo)內已(yi)有300多(duo)個城(cheng)(cheng)市(shi)缺(que)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui),日缺(que)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)量(liang)約1000萬立方(fang)米以上,嚴重(zhong)(zhong)地影(ying)響了國(guo)內的(de)(de)(de)(de)工業(ye)生(sheng)產(chan)和人(ren)(ren)(ren)民生(sheng)活。工業(ye)用(yong)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)一(yi)般占城(cheng)(cheng)市(shi)用(yong)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)的(de)(de)(de)(de)70%-80%,節約用(yong)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)、合理(li)用(yong)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)的(de)(de)(de)(de)處理(li)受到各行各業(ye)的(de)(de)(de)(de)普(pu)遍關(guan)注,各種水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)處理(li)劑的(de)(de)(de)(de)需求量(liang)也日益(yi)(yi)增加。聚鐵(tie)(tie)、鋁(lv)鹽具(ju)有絮凝體形(xing)成速(su)度快(kuai)、礬花密實(shi)、沉降速(su)度快(kuai)、對低溫(wen)高濁度原水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)處理(li)效果好、適用(yong)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)體pH值范圍廣等(deng)特性,同(tong)時還能去除水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)中的(de)(de)(de)(de)有機(ji)物、懸浮物、重(zhong)(zhong)金屬、硫化物及(ji)致癌物,無鐵(tie)(tie)離子的(de)(de)(de)(de)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)相轉移,脫色、脫油、除臭、除菌功能顯著(zhu),且價格便宜,與其他(ta)凈(jing)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)劑相比,有著(zhu)很(hen)強的(de)(de)(de)(de)市(shi)場競爭力,其經濟效益(yi)(yi)也十(shi)分明顯,值得大力推廣應用(yong)。
目前(qian)我國(guo)每年的(de)廢水(shui)(shui)排放量(liang)約365億噸(dun),年處(chu)理(li)(li)量(liang)僅100億噸(dun),處(chu)理(li)(li)率不(bu)(bu)足1/3。目前(qian)世界水(shui)(shui)處(chu)理(li)(li)市場(chang)中,包括聚鐵在內的(de)無機絮凝(ning)劑(ji)已占(zhan)有3/4以(yi)上(shang)的(de)市場(chang)份額。我國(guo)水(shui)(shui)處(chu)理(li)(li)劑(ji)工業雖(sui)已具(ju)有了一定的(de)規模和(he)水(shui)(shui)平(ping),但仍遠遠不(bu)(bu)能滿足大量(liang)的(de)工業廢水(shui)(shui)及民用水(shui)(shui)處(chu)理(li)(li)的(de)要求(qiu),與國(guo)外先(xian)進水(shui)(shui)平(ping)相(xiang)比還有不(bu)(bu)小的(de)差距。業內人士(shi)預計今后(hou)幾年國(guo)內水(shui)(shui)處(chu)理(li)(li)劑(ji)的(de)生產將有較(jiao)快的(de)發(fa)展,年需求(qiu)量(liang)將達到30萬噸(dun)左右,其中絮凝(ning)劑(ji)的(de)需求(qiu)量(liang)為18萬噸(dun)。
二、關鍵(jian)技(ji)術和預期水平效益
現代(dai)廢水處理方法主(zhu)要分為物(wu)理處理法、化學(xue)處理法和生物(wu)處理法三類。
物(wu)理處(chu)理法:通過物(wu)理作用(yong)分(fen)離、回收廢(fei)水(shui)中不溶解的(de)呈懸浮(fu)(fu)狀(zhuang)態的(de)污染物(wu)(包括油膜和(he)(he)油珠)的(de)廢(fei)水(shui)處(chu)理法。通常采用(yong)沉(chen)淀(dian)、過濾、離心分(fen)離、氣浮(fu)(fu)、蒸發結晶、反(fan)滲透等方法。將廢(fei)水(shui)中懸浮(fu)(fu)物(wu)、膠體物(wu)和(he)(he)油類等污染物(wu)分(fen)離出來,從而使廢(fei)水(shui)得到(dao)初步(bu)凈化。
化(hua)學處理法:通過化(hua)學反應和(he)(he)傳質(zhi)作用(yong)(yong)來分(fen)離、去除廢(fei)水(shui)中呈溶解、膠(jiao)體狀態的污染物或將其轉(zhuan)化(hua)為無害物質(zhi)的廢(fei)水(shui)處理法。通常采用(yong)(yong)方法有:中和(he)(he)、混(hun)凝、氧化(hua)還(huan)原、萃取、汽提(ti)、吹脫、吸附(fu)、離子交換以及電滲透(tou)等方法。
生物(wu)(wu)(wu)處(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)(li)法(fa)(fa):通過(guo)微(wei)生物(wu)(wu)(wu)的(de)代謝作用(yong),使(shi)廢水溶液、膠體以及微(wei)細懸浮狀態的(de)有機物(wu)(wu)(wu)、有毒物(wu)(wu)(wu)等污(wu)(wu)染物(wu)(wu)(wu)質,轉化為穩定、無害的(de)物(wu)(wu)(wu)質的(de)廢水處(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)(li)方(fang)(fang)法(fa)(fa)。生物(wu)(wu)(wu)處(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)(li)法(fa)(fa)又分為需(xu)氧(yang)處(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)(li)和厭氧(yang)處(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)(li)兩種方(fang)(fang)法(fa)(fa)。需(xu)氧(yang)處(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)(li)法(fa)(fa)目前常用(yong)的(de)有活性污(wu)(wu)泥法(fa)(fa)、生物(wu)(wu)(wu)濾池和氧(yang)化塘等。厭氧(yang)處(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)(li)法(fa)(fa),又名生物(wu)(wu)(wu)還原處(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)(li)法(fa)(fa),主要(yao)用(yong)于處(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)(li)高(gao)濃度有機廢水和污(wu)(wu)泥,使(shi)用(yong)處(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)(li)設備(bei),主要(yao)為消化池等。與(yu)物(wu)(wu)(wu)理(li)(li)(li)(li)(li)、化學(xue)(xue)方(fang)(fang)法(fa)(fa)相(xiang)比較,生物(wu)(wu)(wu)法(fa)(fa)具有運行費用(yong)低、處(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)(li)效果好的(de)特點。但生物(wu)(wu)(wu)法(fa)(fa)存(cun)在著處(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)(li)時(shi)間(jian)相(xiang)對較長(chang)、廢水中含有有毒物(wu)(wu)(wu)質存(cun)在時(shi)難(nan)以使(shi)用(yong)等缺陷。生物(wu)(wu)(wu)學(xue)(xue)家和工程技(ji)術人員正(zheng)不斷努力,通過(guo)改良微(wei)生物(wu)(wu)(wu)菌種、改良處(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)(li)工藝等手段提(ti)高(gao)生物(wu)(wu)(wu)處(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)(li)的(de)效果。
通(tong)過各種(zhong)手段對廢(fei)水(shui)進行處(chu)理后(hou)再排放可減少污(wu)染(ran),但徹底消除污(wu)染(ran)的方法是(shi)不產(chan)生污(wu)染(ran)物(wu)。科學(xue)家們(men)正(zheng)在(zai)不斷努力,一方面,尋找更有效的廢(fei)水(shui)處(chu)理方法,消除污(wu)染(ran)物(wu);另(ling)一方面,研(yan)制(zhi)設(she)計出新的清潔生產(chan)工藝,減少污(wu)染(ran)物(wu)的產(chan)生。
下面我們來著重談(tan)(tan)談(tan)(tan)化(hua)學(xue)處理法(fa)(fa)中的絮凝法(fa)(fa):
強化絮凝過程需要提高兩(liang)方面的技術:
(一)、發(fa)展新型(xing)高效能絮(xu)凝劑
(二)、發展(zhan)高效絮凝反(fan)應(ying)器,技術上(shang)取得(de)新(xin)的突破。
同(tong)時做到相互協同(tong)發展(zhan),進而將這兩方面優勢有機地(di)結合起來,建立新型絮(xu)凝(ning)工藝技術系統,從整體上改進水處理絮(xu)凝(ning)過程的質量(liang)和面貌。
在研究開發新型高效絮凝劑方面
無機高分子(zi)絮凝劑(IPF)
無機(ji)高分(fen)子(zi)(zi)絮(xu)凝(ning)劑(ji)(ji)(IPF)無疑是(shi)當(dang)前(qian)研(yan)究的重(zhong)點。由(you)于它(ta)比傳(chuan)統絮(xu)凝(ning)劑(ji)(ji)具有(you)適應性(xing)強(qiang)、無毒、可(ke)成(cheng)倍提高效(xiao)能且相對(dui)價廉等優點,因而(er)近(jin)年已得(de)到(dao)廣泛重(zhong)視(shi),正逐(zhu)步(bu)發展成(cheng)為混(hun)凝(ning)過程(cheng)的主流藥(yao)劑(ji)(ji)。其中,聚(ju)(ju)合(he)氯(lv)化鋁(lv)是(shi)當(dang)前(qian)工業生產技術(shu)最成(cheng)熟、效(xiao)能最高、應用最為廣泛的無機(ji)高分(fen)子(zi)(zi)絮(xu)凝(ning)劑(ji)(ji)品種。同時,以聚(ju)(ju)合(he)氯(lv)化鋁(lv)產品作為基本原料,還可(ke)衍生制備出多種系列的適合(he)于不同水質(zhi)處理(li)狀況的復(fu)合(he)型(xing)無機(ji)高分(fen)子(zi)(zi)絮(xu)凝(ning)劑(ji)(ji)。如(ru)聚(ju)(ju)合(he)鋁(lv)鐵、聚(ju)(ju)合(he)硅(gui)鋁(lv)以及(ji)有(you)機(ji)復(fu)合(he)型(xing)絮(xu)凝(ning)劑(ji)(ji)。
盡管大量的混(hun)凝(ning)(ning)(ning)實踐證(zheng)明聚(ju)(ju)(ju)合(he)鋁(lv)(lv)絮凝(ning)(ning)(ning)劑(ji)(ji)比傳統(tong)鋁(lv)(lv)鹽(yan)凝(ning)(ning)(ning)聚(ju)(ju)(ju)劑(ji)(ji)的混(hun)凝(ning)(ning)(ning)效(xiao)能提(ti)高(gao)2~3倍(bei)。但對(dui)于這類新型(xing)藥劑(ji)(ji)為何會突(tu)出地(di)(di)高(gao)效(xiao)尚缺乏全面深入的科學驗證(zheng)和理(li)(li)論診斷,一般的認識和處理(li)(li)方法尚停留(liu)在沿用(yong)傳統(tong)凝(ning)(ning)(ning)聚(ju)(ju)(ju)劑(ji)(ji)的概念或主觀推斷,尚缺少直接的實驗驗證(zheng)。實際上,在聚(ju)(ju)(ju)合(he)鋁(lv)(lv)應(ying)用(yong)基礎方面,從形(xing)態(tai)分(fen)布及(ji)其(qi)(qi)轉化規(gui)律(lv),聚(ju)(ju)(ju)合(he)反(fan)應(ying)控制參數及(ji)其(qi)(qi)制備條件,投加后的形(xing)態(tai)轉化及(ji)其(qi)(qi)穩定性(xing),高(gao)效(xiao)凝(ning)(ning)(ning)聚(ju)(ju)(ju)絮凝(ning)(ning)(ning)機理(li)(li)及(ji)效(xiao)能,以及(ji)應(ying)用(yong)工藝技(ji)術(shu)等諸多方面,均(jun)有(you)(you)別于傳統(tong)凝(ning)(ning)(ning)聚(ju)(ju)(ju)劑(ji)(ji),這些問題只有(you)(you)經過全面系統(tong)深入地(di)(di)研(yan)究,才能夠得到較確切的解答,同時促進這類新型(xing)藥劑(ji)(ji)的進一步提(ti)高(gao)并擴展其(qi)(qi)應(ying)用(yong)范圍。
基(ji)(ji)(ji)于上述原因,我們(men)就以現代化(hua)學(xue)及(ji)絮(xu)(xu)凝(ning)(ning)理(li)論(lun)(lun)為(wei)(wei)基(ji)(ji)(ji)礎(chu),追蹤(zong)當(dang)前國(guo)際研(yan)(yan)究(jiu)發展動(dong)(dong)向(xiang),同(tong)時(shi)結合(he)(he)(he)(he)實(shi)(shi)際生產(chan)工藝及(ji)水(shui)(shui)(shui)處理(li)實(shi)(shi)踐,從混凝(ning)(ning)理(li)論(lun)(lun)的(de)發展,聚(ju)(ju)合(he)(he)(he)(he)鋁(lv)水(shui)(shui)(shui)解形態(tai)(tai)(tai)轉(zhuan)化(hua)及(ji)其分布特(te)征,絮(xu)(xu)凝(ning)(ning)形態(tai)(tai)(tai)穩(wen)定性及(ji)電動(dong)(dong)特(te)性,以及(ji)高(gao)(gao)效(xiao)凝(ning)(ning)聚(ju)(ju)絮(xu)(xu)凝(ning)(ning)效(xiao)能(neng),作(zuo)用機理(li)與絮(xu)(xu)凝(ning)(ning)動(dong)(dong)力學(xue),聚(ju)(ju)合(he)(he)(he)(he)鋁(lv)高(gao)(gao)效(xiao)絮(xu)(xu)凝(ning)(ning)應(ying)(ying)用實(shi)(shi)踐等多方面進(jin)行了(le)全面深(shen)(shen)入(ru)、系統地研(yan)(yan)究(jiu),為(wei)(wei)深(shen)(shen)入(ru)揭示(shi)聚(ju)(ju)合(he)(he)(he)(he)水(shui)(shui)(shui)解-聚(ju)(ju)合(he)(he)(he)(he)反應(ying)(ying)過(guo)程(cheng)及(ji)形態(tai)(tai)(tai)轉(zhuan)化(hua)規律,闡明(ming)聚(ju)(ju)合(he)(he)(he)(he)鋁(lv)水(shui)(shui)(shui)解聚(ju)(ju)合(he)(he)(he)(he)形態(tai)(tai)(tai)與凝(ning)(ning)聚(ju)(ju)作(zuo)用機理(li)及(ji)絮(xu)(xu)凝(ning)(ning)動(dong)(dong)力學(xue)的(de)相互關(guan)系,建立定量聚(ju)(ju)合(he)(he)(he)(he)鋁(lv)的(de)表面吸(xi)附沉淀模式提(ti)(ti)供(gong)科學(xue)理(li)論(lun)(lun)研(yan)(yan)究(jiu)的(de)基(ji)(ji)(ji)礎(chu)。同(tong)時(shi)也為(wei)(wei)進(jin)一步改進(jin)聚(ju)(ju)合(he)(he)(he)(he)鋁(lv)產(chan)品質量,提(ti)(ti)高(gao)(gao)凝(ning)(ning)聚(ju)(ju)劑絮(xu)(xu)凝(ning)(ning)效(xiao)能(neng),拓寬應(ying)(ying)用范圍提(ti)(ti)供(gong)必(bi)要的(de)應(ying)(ying)用基(ji)(ji)(ji)礎(chu)理(li)論(lun)(lun)研(yan)(yan)究(jiu)依(yi)據。最終為(wei)(wei)推動(dong)(dong)和發展我國(guo)無機高(gao)(gao)分子絮(xu)(xu)凝(ning)(ning)劑的(de)基(ji)(ji)(ji)礎(chu)應(ying)(ying)用理(li)論(lun)(lun)研(yan)(yan)究(jiu),提(ti)(ti)高(gao)(gao)工業化(hua)生產(chan)技術水(shui)(shui)(shui)平及(ji)其應(ying)(ying)用實(shi)(shi)踐作(zuo)出貢(gong)獻。
有機高分子絮凝劑
高分子絮凝劑種類
目前應用(yong)(yong)于(yu)水處理中的(de)(de)高分(fen)(fen)子(zi)(zi)凝(ning)(ning)劑(ji),為分(fen)(fen)子(zi)(zi)量由數(shu)萬至(zhi)數(shu)百萬的(de)(de)高分(fen)(fen)子(zi)(zi)水溶性有機聚合物。有機高分(fen)(fen)子(zi)(zi)絮凝(ning)(ning)劑(ji)具有在顆粒間形成(cheng)更大(da)(da)的(de)(de)絮體及由此產生的(de)(de)巨大(da)(da)表面吸(xi)附作用(yong)(yong)。因而,近(jin)年(nian)來國內外在研究和應用(yong)(yong)方(fang)面都進展得很快。絮凝(ning)(ning)劑(ji)的(de)(de)種類很多,按其來源可分(fen)(fen)為天然和人(ren)工合成(cheng)的(de)(de)兩(liang)大(da)(da)類。
天然高分子絮凝劑
淀(dian)粉(fen)、單寧、纖(xian)維素、藻朊酸鈉、古爾膠(jiao)、動物膠(jiao)和白明(ming)膠(jiao)等(deng)等(deng)。天然高(gao)(gao)分(fen)子(zi)(zi)絮(xu)凝劑(ji)可經(jing)過(guo)各(ge)種化學改性以(yi)適應不(bu)(bu)同的需要,如淀(dian)粉(fen)可改性為(wei)糊精、苛化淀(dian)粉(fen)、含磷酸鹽-CH2OPO(CH)2和含胺基-CH2CH2NH2的淀(dian)粉(fen)等(deng)。一(yi)般來說天然高(gao)(gao)分(fen)子(zi)(zi)絮(xu)凝劑(ji)價格低廉,但分(fen)子(zi)(zi)量(liang)較(jiao)低且不(bu)(bu)穩定,使(shi)用時(shi)用量(liang)高(gao)(gao),效果(guo)不(bu)(bu)佳且排放時(shi)有(you)可能(neng)產生(sheng)BOD等(deng)問(wen)題(ti)。所以(yi),除考慮到毒性而(er)使(shi)用人工合成(cheng)的高(gao)(gao)分(fen)子(zi)(zi)絮(xu)凝劑(ji)。其(qi)中用得最(zui)為(wei)廣泛的要屬(shu)分(fen)子(zi)(zi)量(liang)為(wei)300萬以(yi)上的聚丙烯(xi)酰胺及其(qi)衍生(sheng)物。實踐證(zheng)明(ming),不(bu)(bu)同的高(gao)(gao)分(fen)子(zi)(zi)絮(xu)凝劑(ji),對不(bu)(bu)同的水(shui)質(zhi)處理效果(guo)相差很大,其(qi)最(zui)佳效果(guo)的用量(liang)幅度很小,超過(guo)一(yi)定范圍,反而(er)會形成(cheng)復(fu)穩。
高(gao)聚合度(du)的水溶性有(you)機高(gao)分(fen)子(zi)(zi)聚合物(wu)(wu)或(huo)共聚物(wu)(wu)的分(fen)子(zi)(zi)中,含有(you)許多能與膠粒和細徽懸浮物(wu)(wu)顆粒表面(mian)上某(mou)些(xie)點位起作(zuo)用的活性基團(tuan),分(fen)子(zi)(zi)量在(zai)數十萬(wan)至數百萬(wan)。根據聚合物(wu)(wu)單體上活性基團(tuan)在(zai)水中的離(li)解情況,按官能團(tuan)分(fen)類(lei)可分(fen)為非離(li)子(zi)(zi)型(xing)、陰離(li)子(zi)(zi)型(xing)和陽(yang)離(li)子(zi)(zi)型(xing)三(san)類(lei)。表1是許多高(gao)分(fen)子(zi)(zi)絮凝劑(ji)的主要官能團(tuan)。
國(guo)內(nei)外常用的(de)具有代(dai)表性的(de)高分(fen)子(zi)絮(xu)凝劑有:非(fei)離子(zi)型(xing)-聚丙(bing)(bing)烯(xi)(xi)(xi)酰胺(簡寫為PAM,分(fen)子(zi)量(liang)在150萬(wan)-900萬(wan),商品濃度一般為8%)、聚氧化乙烯(xi)(xi)(xi);陰離子(zi)型(xing)-聚丙(bing)(bing)烯(xi)(xi)(xi)酸(suan)(suan)(PAA)、聚甲(jia)基(ji)丙(bing)(bing)烯(xi)(xi)(xi)酸(suan)(suan)水解聚丙(bing)(bing)烯(xi)(xi)(xi)酰胺(HPAM)、聚磺基(ji)苯乙烯(xi)(xi)(xi);陽離子(zi)型(xing)-丁基(ji)溴聚乙烯(xi)(xi)(xi)吡、聚二(er)(er)(er)丙(bing)(bing)烯(xi)(xi)(xi)二(er)(er)(er)甲(jia)基(ji)胺(PDADMA)。用量(liang)一般為廢水量(liang)的(de)百萬(wan)分(fen)之一至百萬(wan)分(fen)之二(er)(er)(er)。
當絮(xu)(xu)凝劑(ji)為(wei)離(li)(li)子(zi)型,且其電性(xing)與膠粒(li)(li)表面電荷(he)相反時(shi),絮(xu)(xu)凝劑(ji)就(jiu)考慮到(dao)降低ξ電位(wei)和吸附橋連的(de)雙重作用,絮(xu)(xu)凝效果(guo)就(jiu)特別顯著(zhu);而當其點(dian)性(xing)與膠粒(li)(li)表面電荷(he)相同(tong)時(shi),則要求雙方的(de)電荷(he)都不太(tai)強。為(wei)要充分發揮絮(xu)(xu)凝劑(ji)的(de)吸附橋連作用,應(ying)使(shi)它的(de)長鏈(lian)生(sheng)長到(dao)最大(da)限度(du),同(tong)時(shi)讓可(ke)離(li)(li)解的(de)基團達(da)到(dao)最大(da)的(de)離(li)(li)解度(du)且得到(dao)充分的(de)暴露,以便產生(sheng)更多(duo)的(de)帶電部位(wei),并與微粒(li)(li)有更多(duo)的(de)碰撞(zhuang)機會(hui),結果(guo)絮(xu)(xu)凝效果(guo)可(ke)提高(gao)數倍。
表1:高(gao)分(fen)子絮凝劑的主要官能團
非離子(zi)型(xing)官能團——OH羥基——CN腈——CONH2酰胺
陽離子官能(neng)團——NH2伯胺(an)——NH—R仲(zhong)胺(an)——N—RR叔(shu)胺(an)R——N—RR季胺(an)
陽離子型官能團——COOH羧酸(suan)——SO3H磺酸(suan)——OSO3H硫酸(suan)脂
當然,絮(xu)(xu)凝(ning)(ning)劑(ji)(ji)的(de)(de)選擇及使(shi)用(yong)(yong)量(liang)要(yao)(yao)根據(ju)廢水(shui)(shui)(shui)的(de)(de)具體性質(zhi)而定(ding),總的(de)(de)原則是所用(yong)(yong)的(de)(de)絮(xu)(xu)凝(ning)(ning)劑(ji)(ji)必須價廉、易(yi)得、高(gao)效、使(shi)用(yong)(yong)量(liang)少。生(sheng)成的(de)(de)絮(xu)(xu)凝(ning)(ning)物易(yi)沉降分(fen)(fen)離。使(shi)用(yong)(yong)無機絮(xu)(xu)凝(ning)(ning)劑(ji)(ji)時要(yao)(yao)注(zhu)意其適用(yong)(yong)的(de)(de)pH值范(fan)圍(wei),一般在(zai)(zai)投加無機鹽絮(xu)(xu)凝(ning)(ning)劑(ji)(ji)后再(zai)添加pH調(diao)節(jie)劑(ji)(ji)。對(dui)高(gao)分(fen)(fen)子(zi)絮(xu)(xu)凝(ning)(ning)劑(ji)(ji),為了充分(fen)(fen)發揮其在(zai)(zai)水(shui)(shui)(shui)中(zhong)的(de)(de)化學架(jia)橋作用(yong)(yong),應選用(yong)(yong)能在(zai)(zai)水(shui)(shui)(shui)中(zhong)均勻分(fen)(fen)散、溶解,具有吸附活(huo)性基(ji)因(yin)的(de)(de)高(gao)分(fen)(fen)子(zi)化合(he)物、水(shui)(shui)(shui)容性高(gao)分(fen)(fen)子(zi)化合(he)物。為了使(shi)其在(zai)(zai)水(shui)(shui)(shui)中(zhong)處(chu)于較大的(de)(de)分(fen)(fen)散狀態,一般先(xian)用(yong)(yong)純水(shui)(shui)(shui)或軟水(shui)(shui)(shui)溶解配成一定(ding)濃度的(de)(de)溶液,然后再(zai)加到待處(chu)理的(de)(de)廢水(shui)(shui)(shui)中(zhong)去(qu)。因(yin)為這些高(gao)分(fen)(fen)子(zi)化合(he)物往往會受到水(shui)(shui)(shui)質(zhi)的(de)(de)影響(xiang)。使(shi)分(fen)(fen)子(zi)的(de)(de)擴散和離子(zi)基(ji)的(de)(de)離解受到抑制,處(chu)理效果下降。
在絮凝反應器方面
目前處于主流(liu)的反應(ying)(ying)(ying)器有:隔板反應(ying)(ying)(ying)池(chi)、渦流(liu)式(shi)反應(ying)(ying)(ying)池(chi)、機(ji)械(xie)攪拌反應(ying)(ying)(ying)池(chi)、靜態混合(he)器、文丘里管(guan)道(dao)混合(he)器、機(ji)械(xie)加速澄清池(chi)、固(gu)定(ding)絮(xu)(xu)(xu)凝(ning)(ning)器等等。為了(le)使膠體(ti)脫(tuo)穩和絮(xu)(xu)(xu)體(ti)顆(ke)粒(li)增(zeng)大密實,并降(jiang)低(di)能耗、藥耗,就(jiu)需要對(dui)絮(xu)(xu)(xu)凝(ning)(ning)設(she)(she)備結構構造進行(xing)深入研究,開發出新型(xing)高效(xiao)的絮(xu)(xu)(xu)凝(ning)(ning)設(she)(she)備。根據渦流(liu)理論(lun)設(she)(she)計的多極渦流(liu)管(guan)式(shi)混合(he)器和通過一系列格網以(yi)增(zeng)加水流(liu)紊動度來提高絮(xu)(xu)(xu)凝(ning)(ning)效(xiao)果(guo)的豎(shu)流(liu)往(wang)復折流(liu)式(shi)絮(xu)(xu)(xu)凝(ning)(ning)反應(ying)(ying)(ying)器便是其(qi)中(zhong)效(xiao)果(guo)較好的兩種絮(xu)(xu)(xu)凝(ning)(ning)設(she)(she)備。
三.應(ying)用情況和開發(fa)利用前景
絮(xu)凝(ning)過程(cheng)(cheng)既是最(zui)(zui)古老的水(shui)質凈(jing)化處(chu)理方法(fa),又是當今眾多(duo)(duo)(duo)水(shui)處(chu)理工(gong)(gong)(gong)藝(yi)技術(shu)(shu)中(zhong)應用最(zui)(zui)廣泛、最(zui)(zui)普(pu)通的單元(yuan)操(cao)作工(gong)(gong)(gong)藝(yi)技術(shu)(shu)。絮(xu)凝(ning)過程(cheng)(cheng)作為(wei)眾多(duo)(duo)(duo)處(chu)理工(gong)(gong)(gong)藝(yi)流(liu)程(cheng)(cheng)中(zhong)不可缺(que)少(shao)的前(qian)置關鍵環節,其效(xiao)果的好壞(huai)往往決定后續工(gong)(gong)(gong)藝(yi)流(liu)程(cheng)(cheng)的運行(xing)工(gong)(gong)(gong)況(kuang)、最(zui)(zui)終出水(shui)質量和成本費用,因(yin)此,它始終是水(shui)處(chu)理工(gong)(gong)(gong)程(cheng)(cheng)中(zhong)重(zhong)要的研(yan)究開(kai)發領域。我(wo)國現有近百余家(jia)絮(xu)凝(ning)劑生產廠,年總產量約30萬噸,但大多(duo)(duo)(duo)為(wei)粗放型(xing)小規模的鄉鎮企(qi)業。企(qi)業多(duo)(duo)(duo)、產值低,工(gong)(gong)(gong)藝(yi)技術(shu)(shu)落后、高能耗、重(zhong)污染、低品位是目前(qian)我(wo)國無機高分子絮(xu)凝(ning)劑生產存(cun)在(zai)的普(pu)遍而突出的問題。
高(gao)(gao)效(xiao)復合型(xing)絮凝(ning)(ning)劑是在原有(you)無機高(gao)(gao)分(fen)(fen)子絮凝(ning)(ning)劑基礎(chu)上創新(xin)發展(zhan)的新(xin)型(xing)品種,具有(you)價廉、高(gao)(gao)效(xiao)、多功(gong)能(neng),反應速(su)度(du)快,凝(ning)(ning)絮顆粒密實、沉降快等特性(xing)。比傳(chuan)統產品具有(you)顯著除(chu)濁、脫氮(dan)除(chu)磷(lin)以及油,COD和(he)BOD等作用(yong)功(gong)能(neng)。在當(dang)前飲(yin)用(yong)水(shui)微污(wu)(wu)染物(wu)凈(jing)(jing)化處理工(gong)藝,城鎮污(wu)(wu)水(shui)強化絮凝(ning)(ning)工(gong)藝,納(na)污(wu)(wu)河流(liu)整(zheng)治以及工(gong)業廢水(shui)凈(jing)(jing)化處理過程中都將得到廣泛應用(yong)。因此,國內外市(shi)場應用(yong)前景十分(fen)(fen)看好。社會環境效(xiao)益(yi)與經濟效(xiao)益(yi)十分(fen)(fen)可觀(guan)。
目前市(shi)場上流行的絮(xu)凝(ning)(ning)劑(ji)(ji)主要有:季(ji)(ji)胺鹽型陽(yang)離(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)高(gao)分子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)化(hua)合物、ZBH-502聚合氯化(hua)鋁(PAC)、ZBH-凈水王系(xi)(xi)列(lie)高(gao)效(xiao)復合混(hun)(hun)凝(ning)(ning)劑(ji)(ji)、ZBH-聚硅酸(suan)系(xi)(xi)列(lie)混(hun)(hun)凝(ning)(ning)劑(ji)(ji)、ZBH-聚丙烯酰胺系(xi)(xi)列(lie)絮(xu)凝(ning)(ning)劑(ji)(ji)、ZBH-201絮(xu)凝(ning)(ning)脫色劑(ji)(ji)、ZBH-202季(ji)(ji)銨型絮(xu)凝(ning)(ning)劑(ji)(ji)、ZBH-203除油絮(xu)凝(ning)(ning)劑(ji)(ji)(油水分離(li)劑(ji)(ji))、二氯異氰脲酸(suan)鈉、HB-901殺(sha)菌滅(mie)藻劑(ji)(ji)、HB-902固體(ti)活(huo)性溴殺(sha)菌滅(mie)藻劑(ji)(ji)、HS-916清洗(xi)劑(ji)(ji)系(xi)(xi)列(lie)、高(gao)效(xiao)陽(yang)離(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)有機(ji)高(gao)分絮(xu)凝(ning)(ning)劑(ji)(ji)JY-02、多(duo)功能復合型絮(xu)凝(ning)(ning)劑(ji)(ji)JYF系(xi)(xi)列(lie)、Polyelectrolyte(DMCTH)、陽(yang)離(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)高(gao)分子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)絮(xu)凝(ning)(ning)劑(ji)(ji)JC-48XX系(xi)(xi)列(lie)、陽(yang)離(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)絮(xu)凝(ning)(ning)劑(ji)(ji)HYC—601、乳液型E-HYM陽(yang)離(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)絮(xu)凝(ning)(ning)劑(ji)(ji)、陰離(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)絮(xu)凝(ning)(ning)劑(ji)(ji)HY─3、陽(yang)離(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)絮(xu)凝(ning)(ning)劑(ji)(ji)HYM、聚合硫酸(suan)鐵(PFS)等等。
四、影響絮凝效果的因(yin)素
絮(xu)(xu)凝(ning)劑(ji)對膠體(ti)(ti)(ti)(ti)分(fen)散系(xi)的混凝(ning)過程(cheng),實質(zhi)上(shang)是絮(xu)(xu)凝(ning)劑(ji)-溶劑(ji)、絮(xu)(xu)凝(ning)劑(ji)-膠體(ti)(ti)(ti)(ti)、膠體(ti)(ti)(ti)(ti)-溶劑(ji)這三(san)種關系(xi)綜合作用的結果。為(wei)了提高絮(xu)(xu)凝(ning)效果,就必(bi)須根據廢水中膠體(ti)(ti)(ti)(ti)和細微懸浮(fu)物的性質(zhi)和濃度,正確(que)地控(kong)制絮(xu)(xu)凝(ning)過程(cheng)的工藝(yi)條件。影響絮(xu)(xu)凝(ning)的因素很多,現歸納(na)如下(xia):
1、水溫
絮(xu)(xu)凝劑(ji)的水解(jie)(jie)與溫度(du)有關,一般說來,水溫20~30℃為宜。每當(dang)(dang)溫度(du)升高10℃時(shi),水解(jie)(jie)速度(du)增加(jia)(jia)1倍。溫度(du)尤(you)其對鋁(lv)(lv)鹽的絮(xu)(xu)凝效果影響(xiang)較(jiao)大(da)(da),當(dang)(dang)水溫低于5℃時(shi),鋁(lv)(lv)鹽的水解(jie)(jie)速度(du)極慢,作用顯著降(jiang)低。溫度(du)在10~15℃下(xia),生成(cheng)Al(OH)3絮(xu)(xu)團(tuan)是無定形,松散不易沉降(jiang),水溫低,水的耗滯系數大(da)(da),阻力增加(jia)(jia),碰撞次數減少,影響(xiang)絮(xu)(xu)凝效果。這(zhe)時(shi)可投加(jia)(jia)高分(fen)子助凝劑(ji)以(yi)改善處(chu)理(li)效果,或(huo)用氣浮法代替沉淀法作為后續處(chu)理(li)過程。而(er)當(dang)(dang)溫度(du)升高時(shi),絮(xu)(xu)團(tuan)比較(jiao)緊(jin)密,易于沉降(jiang)。
2、pH值
鋁(lv)(lv)、鐵鹽絮(xu)凝(ning)劑水解(jie)產物(wu)中(zhong)主要(yao)起絮(xu)凝(ning)作(zuo)用(yong)的(de)是(shi)多核多羥(qian)基陽絡離子的(de)電(dian)性中(zhong)和(he)作(zuo)用(yong)和(he)吸附橋連作(zuo)用(yong),其次(ci)是(shi)氫氧化物(wu)沉淀的(de)卷帶網捕作(zuo)用(yong)。如用(yong)鋁(lv)(lv)、鐵鹽處(chu)理廢水時,水解(jie)反(fan)應式為(wei):
MeA+H2O=====MeOH+H++A—
Me++H2O=====MeOH+H+
其中(zhong)(zhong),Me+代表絮(xu)凝劑(ji)(ji)中(zhong)(zhong)的(de)陽離子(zi);A—代表絮(xu)凝劑(ji)(ji)中(zhong)(zhong)的(de)陰離子(zi)。由水解方(fang)程式可知,水解進行(xing)結果使溶液pH值降(jiang)低(di)。若原水堿度(du)不足,要(yao)中(zhong)(zhong)和(he)新增加(jia)的(de)H+離子(zi)時,應投入(ru)堿類藥劑(ji)(ji)以提(ti)高堿度(du)。一般投入(ru)助凝劑(ji)(ji),如加(jia)入(ru)石灰或蘇(su)打(約20mg/L,以CaO計)。
是典型的(de)兩性(xing)化合(he)物在酸性(xing)溶(rong)液中Al(OH)3+3H+====Al3++3H2O在堿性(xing)溶(rong)液中Al(OH)3+OH—====AlO2+2H2O
當PH<4時(shi),水中無Al(OH)3膠粒存(cun)在,呈[Al(OH)n]3+,n=6~10。
當(dang)(dang)4當(dang)(dang)6當(dang)(dang)PH>8時,呈(cheng)[Al(OH)4]、[Al8(OH)26]2—等鋁的離子。
所(suo)以(yi)溶液最適(shi)宜的pH值為6.4~7.8。鐵鹽絮(xu)凝時pH值在5~7范(fan)圍(wei)內,Fe(OH)3絮(xu)團(tuan)可以(yi)迅速形成,最佳的pH值為6.0~6.4;但有的資料指出以(yi)pH值9~11為佳。
3、混凝(ning)劑的種類及用量
混凝(ning)(ning)劑品種的(de)(de)選(xuan)擇(ze)除了考慮來源、成(cheng)本等因素外,還應(ying)該考慮以下問(wen)題(ti):當(dang)水(shui)循(xun)環使用(yong)時,混凝(ning)(ning)劑不(bu)應(ying)帶入(ru)對生產(chan)有害的(de)(de)物質(zhi);絮(xu)凝(ning)(ning)劑的(de)(de)用(yong)量取(qu)決于膠體的(de)(de)濃度、電性正(zheng)負(fu)和電荷數量以及絮(xu)凝(ning)(ning)過程的(de)(de)pH值(zhi)。各(ge)種絮(xu)凝(ning)(ning)的(de)(de)最佳用(yong)量范圍是互不(bu)相同(tong)的(de)(de)。
無機鹽絮(xu)凝(ning)劑(ji)(ji)(ji)的(de)用量(liang)與作用離子的(de)電荷有關。例如,使(shi)帶負(fu)電膠(jiao)(jiao)體(ti)脫(tuo)穩(wen)所需的(de)Na+、Ca2+和(he)Al3+的(de)用量(liang)大體(ti)成(cheng)1:10-2:10-3的(de)比例。使(shi)膠(jiao)(jiao)體(ti)絮(xu)凝(ning)的(de)絮(xu)凝(ning)劑(ji)(ji)(ji)用量(liang)范圍隨膠(jiao)(jiao)體(ti)濃度(du)的(de)增大而變(bian)寬(kuan),隨絮(xu)凝(ning)劑(ji)(ji)(ji)分(fen)子量(liang)的(de)增大而變(bian)窄(zhai)。高分(fen)子絮(xu)凝(ning)劑(ji)(ji)(ji),使(shi)膠(jiao)(jiao)體(ti)絮(xu)凝(ning)和(he)再穩(wen)的(de)計(ji)量(liang)要(yao)比鋁鐵(tie)鹽低(di)得多,在使(shi)用高分(fen)子絮(xu)凝(ning)劑(ji)(ji)(ji)時尤其要(yao)十分(fen)注意使(shi)用量(liang)。
4、攪拌強度和時間
絮(xu)(xu)凝(ning)工藝過(guo)程包括混(hun)(hun)合(he)、反應(ying)(ying)和(he)分離三個(ge)(ge)階(jie)段(duan)。混(hun)(hun)合(he)階(jie)段(duan)的(de)基本要(yao)(yao)(yao)求是(shi)使藥劑迅(xun)速(su)(su)而均勻地擴(kuo)散到廢水中(zhong)(zhong),并(bing)(bing)形成(cheng)微(wei)絮(xu)(xu)凝(ning),因(yin)而攪(jiao)拌強(qiang)度(du)要(yao)(yao)(yao)大,但時間要(yao)(yao)(yao)短。在反應(ying)(ying)階(jie)段(duan)則要(yao)(yao)(yao)求水流(liu)有適當的(de)速(su)(su)度(du)梯度(du),既要(yao)(yao)(yao)為微(wei)絮(xu)(xu)凝(ning)的(de)成(cheng)長(chang)創造(zao)良(liang)好的(de)碰撞機會,又要(yao)(yao)(yao)防止已形成(cheng)的(de)絮(xu)(xu)凝(ning)體被打(da)碎(sui),因(yin)而攪(jiao)拌強(qiang)度(du)要(yao)(yao)(yao)比(bi)混(hun)(hun)合(he)階(jie)段(duan)小,但時間要(yao)(yao)(yao)比(bi)較(jiao)長(chang)。上述兩(liang)個(ge)(ge)階(jie)段(duan)的(de)攪(jiao)拌強(qiang)度(du)和(he)時間要(yao)(yao)(yao)求,由它們各(ge)處的(de)速(su)(su)度(du)梯度(du)G或速(su)(su)度(du)梯度(du)與停留(liu)時間乘積GT值(zhi)(zhi)來體現。一般(ban)水處理中(zhong)(zhong),混(hun)(hun)合(he)階(jie)段(duan)的(de)G值(zhi)(zhi)約為500~1000s—1,混(hun)(hun)合(he)時間為10~30s,一般(ban)不超過(guo)2min;在反應(ying)(ying)階(jie)段(duan),G值(zhi)(zhi)約為10~100s-1,停留(liu)時間一般(ban)為15~30min,GT值(zhi)(zhi)在104~105范圍(wei)內,主要(yao)(yao)(yao)是(shi)使水中(zhong)(zhong)微(wei)粒凝(ning)聚成(cheng)礬花并(bing)(bing)增大而沉淀(或上浮)的(de)過(guo)程。在廢水處理中(zhong)(zhong),攪(jiao)拌強(qiang)度(du)和(he)時間應(ying)(ying)取低限值(zhi)(zhi)。
5、水樣
對不同水(shui)樣,由于(yu)廢水(shui)中(zhong)的萬分不同,同一種絮凝劑的處理效果可(ke)能會相差很大(da)。
6、助凝劑
有時當單用(yong)絮凝劑(ji)(ji)不(bu)能取得較好的效(xiao)果時,可以(yi)投(tou)加(jia)某(mou)種稱為助(zhu)凝劑(ji)(ji)的輔(fu)助(zhu)藥劑(ji)(ji)來調節、改善絮凝條(tiao)件,提高(gao)處理效(xiao)果。助(zhu)凝劑(ji)(ji)主(zhu)要起以(yi)下幾方(fang)面的作用(yong):
①通過(guo)投加酸性或(huo)堿性物質(zhi)來調整(zheng)pH值。
②通過(guo)投加活化(hua)硅膠、骨(gu)膠、PAM等改善絮(xu)(xu)凝(ning)體結(jie)構,利用高(gao)分子助(zhu)凝(ning)劑的吸附(fu)架橋(qiao)作用以(yi)增強絮(xu)(xu)凝(ning)體的密(mi)實性(xing)和沉(chen)降性(xing)能。
③通過(guo)投加氯(lv)、臭氧(yang)等氧(yang)化劑(ji),在采用FeSO4是,可(ke)將Fe2+氧(yang)化Fe3+為(wei),當(dang)廢水中有機物過(guo)高時,也可(ke)使其氧(yang)化分解,破壞其干擾(rao)或使膠體脫穩,以提(ti)高絮凝(ning)效果。
常見(jian)的助(zhu)凝劑有(you)PAM、活(huo)化硅膠、骨膠、海(hai)藻酸(suan)鈉、氯(lv)氣、氧化鈣、活(huo)性炭等。
五(wu)、聚合(he)鋁水處理領域應用概況(kuang)
在水(shui)處理工程領域中,聚(ju)合氯化鋁絮凝劑(ji)在國內外的需求量(liang)(liang)日益激增,尤其(qi)在給水(shui)處理中已逐漸取代傳統的凝聚(ju)劑(ji)而成為(wei)主(zhu)流絮凝劑(ji)。大量(liang)(liang)的應(ying)用實踐證明,使用聚(ju)合氯化率替代傳統的鐵(tie)、鋁鹽混凝劑(ji),可明顯提(ti)高水(shui)廠(chang)的凈化效(xiao)能、降低處理成本(ben)、改善出(chu)水(shui)水(shui)質。其(qi)主(zhu)要優點表現在:
(一)、優(you)良的(de)(de)(de)凝聚(ju)除(chu)濁脫色和去除(chu)腐殖質(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)效(xiao)(xiao)果(guo)及較廣泛的(de)(de)(de)使(shi)(shi)用pH范(fan)圍(wei)聚(ju)合(he)(he)氯化鋁不僅具(ju)有強烈的(de)(de)(de)凝聚(ju)除(chu)濁效(xiao)(xiao)果(guo),而且也(ye)具(ju)有明顯脫色及去除(chu)腐殖質(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)效(xiao)(xiao)果(guo)。在相同處理條件(jian)下達到最佳絮凝作用,聚(ju)合(he)(he)鋁所需(xu)劑(ji)量比傳統(tong)鋁鹽要(yao)減少(shao)2/3之(zhi)多。在相同劑(ji)量條件(jian)下,使(shi)(shi)用聚(ju)合(he)(he)鋁能夠獲得比傳統(tong)鋁鹽更(geng)低(di)(di)的(de)(de)(de)殘余(yu)濁度,因而可以(yi)以(yi)較低(di)(di)劑(ji)量得到相同的(de)(de)(de)處理結果(guo)。此外,聚(ju)合(he)(he)鋁使(shi)(shi)用的(de)(de)(de)pH范(fan)圍(wei)比傳統(tong)鋁鹽要(yao)寬的(de)(de)(de)多。
(二)、良好的低(di)(di)溫混(hun)凝(ning)處理效(xiao)(xiao)(xiao)能(neng)及沉降(jiang)效(xiao)(xiao)(xiao)能(neng)一般在低(di)(di)溫水(<5℃)時(shi),傳統混(hun)凝(ning)劑的混(hun)凝(ning)除(chu)濁效(xiao)(xiao)(xiao)能(neng)明顯降(jiang)低(di)(di)并導致出水水質惡化(hua),而(er)(er)使用聚合(he)鋁,無論是低(di)(di)溫還是常溫水,都(dou)能(neng)獲得較(jiao)好的混(hun)凝(ning)除(chu)濁效(xiao)(xiao)(xiao)果。此(ci)外,聚合(he)鋁能(neng)夠明顯提高固液分離效(xiao)(xiao)(xiao)率(lv),改善沉降(jiang)過濾及污(wu)泥脫水性能(neng),從(cong)而(er)(er)縮(suo)短沉淀池的停留時(shi)間,增(zeng)加產水量。另(ling)外,由于(yu)(yu)所(suo)生成絮凝(ning)體顆(ke)粒(li)大(da)而(er)(er)緊密,從(cong)而(er)(er)易(yi)于(yu)(yu)進(jin)行過濾和污(wu)泥脫水。
(三(san))、較低(di)的殘(can)留鋁(lv)(lv)含量(liang)聚(ju)合鋁(lv)(lv)處理(li)后水(shui)(shui)中(zhong)(zhong)的殘(can)留鋁(lv)(lv)含量(liang)十(shi)分低(di),傳統硫(liu)酸鋁(lv)(lv)處理(li)水(shui)(shui)中(zhong)(zhong)的殘(can)留鋁(lv)(lv)含量(liang)一(yi)般為150~255μg/L,而(er)聚(ju)合鋁(lv)(lv)處理(li)水(shui)(shui)質(zhi)中(zhong)(zhong)的殘(can)留鋁(lv)(lv)含量(liang)只(zhi)有40~55μg/L。
(四)、操作簡便采用聚合鋁鹽處理時操作過程相對傳統的處理方法要簡便得多。

使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環保網”