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污水处理:絮凝剂

来源: 时间:2020-09-06 09:07:31 次数:

絮凝剂:有时又称为混凝剂,可作为强化固液分离的手段,用于初沉池、二沉池、浮选池及三级处理或深度处理等工艺环节。

01

絮凝剂的作用


絮凝剂在污水处理领域作为强化固液分离的手段,可用于强化污水的初次沉淀、浮选处理及活性污泥法之后的二次沉淀,还可用于污水三级处理或深度处理。当用于剩余污泥脱水前的调理时,絮凝剂和助凝剂就变成了污泥调理剂或脱水剂。


在应用传统的絮凝剂时,可以使用投加助凝剂的方法来加强絮凝效果。例如把活化硅酸作为硫酸亚铁、硫酸铝等无机絮凝剂的助凝剂并分前后顺序投加,可以取得很好的絮凝作用。因此,通俗地讲,无机高分子絮凝剂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户的操作。


混凝处理通常置于固液分离设施前,与分离设施组合起来、有效地去除原水中的粒度为1nm~100μm的悬浮物和胶体物质,降低出水浊度和CODCr,可用在污水处理流程的预处理、深度处理,也可用于剩余污泥处理。混凝处理还可有效地去除水中的微生物、病原菌,并可去除污水中的乳化油、色度、重金属离子及其他一些污染物,利用混凝沉淀处理污水中含有的磷时去除率可高达90~95%,是而又的除磷方法。

02

絮凝剂的作用机理


水中胶体颗粒微小、表面水化和带电使其具有稳定性,絮凝剂投加到水中后水解成带电胶体与其周围的离子组成双电层结构的胶团。


采用投药后快速搅拌的方式,促进水中胶体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,可以用GTC值作为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,通过压缩双电层和电中和等机理,失去或降低稳定性,生成微絮粒的过程称为凝聚。凝聚生成微絮粒在架桥物质和水流的搅动下,通过吸附架桥和沉淀物网捕等机理成长为大絮体的过程称为絮凝。混合、凝聚和絮凝合起来称为混凝,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。

03

絮凝剂的种类


絮凝剂是能够降低或消除水中分散微粒的沉淀稳定性和聚合稳定性,使分散微粒凝聚、絮凝成聚集体而除去的一类物质。按照化学成分,絮凝剂可分为无机絮凝剂、有机絮凝剂以及微生物絮凝剂三大类。


无机絮凝剂包括铝盐、铁盐及其聚合物。


有机絮凝剂按照聚合单体带电集团的电荷性质,可分为阴离子型、阳离子型、非离子型、两性型等几种,按其来源又可分为人工合成和天然高分子絮凝剂两大类。


在实际应用中,往往根据无机絮凝剂和有机絮凝剂性质的不同,把它们加以复合,制成无机有机复合型絮凝剂。微生物絮凝剂则是现代生物学与水处理技术相结合的产物,是当前絮凝剂研究发展和应用的一个重要方向。

04

无机絮凝剂的种类


传统应用的无机絮凝剂为低分子的铝盐和铁盐,铝盐主要有硫酸铝(Al2(SO4)3∙18H2O)、明矾(Al2(SO4)3∙K2SO4∙24H2O)、铝酸钠(NaAlO3),铁盐主要有三氯化铁(FeCl3∙6H20)、硫酸亚铁(FeSO4∙6H20)和硫酸铁(Fe2(SO4)3∙2H20)。


一般来讲,无机絮凝剂具有原料易得,制备简便、价格便宜、处理效果适中等特点,因而在水处理中应用较多。

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