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混凝相關知識

致一科技?2018-10-15?污水處理設備? 576
通常水處理過程有個必不可少的環節——混凝。
混凝是指通過某種方法(如投加化學藥劑)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。

 
 
混凝機理:
(1)雙電層壓縮機理 當向溶液中投入加電解質,使溶液中離子濃度增高,則擴散層的厚度將減小。當兩個膠粒互相接近時,由于擴散層厚度減小,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)吸附電中和作用機理 吸附電中和作用指膠粒表面對帶異號電荷的部分有強烈的吸附作用,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)沉淀物網捕機理 當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,水中的膠粒可被這些沉淀物在形成時所網捕。當沉淀物帶正電荷時,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,使其中的膠粒物質發生凝聚和絮凝而分離出來,以凈化廢水的方法。混凝系凝聚作用與絮凝作用的合稱。凝聚是因投加電解質,使膠粒電動電勢降低或消除,以致膠體顆粒失去穩定性,脫穩膠粒相互聚結而產生;絮凝是由高分子物質吸附搭橋,使膠體顆粒相互聚結而產生。

處理時,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,進而從水中分離出來。

 

混凝藥劑

其實選擇藥劑的原則很簡單,對于生活用水,處理之后對人類無害、效果好、貨源充足和運輸方便,在此范圍內合理選擇就好;而對于生產用水,處理之后不能含有對生產有害的成分。

一、分類

混凝劑分為無機和有機兩大類:

①無機鹽類,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,有聚合氯化鋁,聚丙烯酰胺等。

二、投加量的計算

對于不同的水質,所使用的混凝劑種類和最佳用藥量也不一樣。不過有個省事的方法,就是可以參考借鑒水質相似的已經建成的污水處理廠資料,在前者的基礎上再適當的調整一下。

混凝劑投加量計算: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定性,只能搶占水中的H+或OH-進行水解反應,而pH就強行用自己的H+或OH-,在絮凝劑和水中間橫插一腳,阻礙了反應的進行。

2、水溫

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

3、水中雜質成分

水中雜質顆粒大小參差不齊對混凝有利,細小而均勻會導致混凝效果很差。我想應該是顆粒太小不好抓吧,這時候可以回流沉淀物或投加助凝劑,起到增大雜質顆粒濃度的作用,方便混凝。水中雜質顆粒種類也會對混凝效果造成影響,一般鈣鎂離子、硫化物、磷化物對混凝效果有好處,而有機物會使混凝效果變差。

4、混凝劑種類

種類選擇要對癥下藥,如果污染物呈膠體狀態,就用無機絮凝劑;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,才能找到最合適的那一種。如果盲目過量投加,還有可能導致水中雜質再次穩定,白費功夫。

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

先投加有機絮凝劑和先投加無機絮凝劑,對水的處理效果截然不同。

一般來說,當無機絮凝劑與有機絮凝劑并用時,應先投加無機絮凝劑,再投加有機絮凝劑。而處理雜質顆粒尺寸在50μm以上時,常先投加有機絮凝劑吸附架橋,再投加無機絮凝劑壓縮雙電層使膠體脫穩。

7、水力條件

想要絮凝劑和水中雜質充分反應,首先就要充分進行混合,在這個階段,就要為它們創造有利的混合條件;其次要讓他們充分碰撞發生反應,這個階段就要為它們創造碰撞的機會和良好的吸附條件,所以反應時間要足夠長,但是又不能打碎已經形成的絮體,所以就要減小攪拌的強度。

 

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