工作原理
絮凝沉淀法是選用無機絮凝劑(如硫酸鋁)和有機陰離子型絮凝劑聚丙烯酰銨(PAM)配制成水溶液加入廢水中,便會產(chǎn)生壓縮雙電層,使廢水中的懸浮微粒失去穩(wěn)定性,膠粒物相互凝聚使微粒增大,形成絮凝體、礬花。絮凝體長大到一定體積后即在重力作用下脫離水相沉淀,從而去除廢水中的大量懸浮物,從而達到水處理的效果。為提高分離效果,可適時、適量加入助凝劑。處理后的污水在色度、含鉻、懸浮物含量等方面基本上可達到排放標準,可以外排或用作人工注水采油的回注水。
絮凝劑是目前污水治理中應(yīng)用廣泛的一種藥劑,絮凝過程是污水處理工藝中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。按其化學(xué)成分可分為:無機鹽類絮凝劑、有機高分子絮凝劑和微生物絮凝劑。用戶可以依據(jù)廢水性質(zhì)不同進行合理選擇。絮凝劑與廢水處理設(shè)備相結(jié)合,使廢水處理效果更加,有效解決了廢水處理難題。
絮凝劑在廢水處理中的應(yīng)用有效的提升了污水處理速率,使廢水處理。目前,該藥劑在各行業(yè)廢水處理中應(yīng)用較為廣泛,確保經(jīng)大型污水處理設(shè)備處理后的水質(zhì)能夠符合國家規(guī)定排放標準,有效防止了水污染現(xiàn)狀的惡化,確保生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展。
有機高分子絮凝劑在處理煉油廢水加入絮凝劑就是使水與雜質(zhì)快速、比較的分離開來。
作用
與有機高分子絮凝劑相比,微生物絮凝劑擁有絮凝范疇廣、活性高、安全無毒、不污染環(huán)境等特色,而且使用條件細置,存在廣譜絮凝活性,因而,能夠普遍用于給水污水處理中。
1、高濃度有機廢水處理,高濃度有機廢水主要包含畜產(chǎn)廢水及其它一些食品及農(nóng)廠廢水,此類廢水在生化處理之前正常添絮凝等預(yù)處理進程。微生物絮凝劑比SPA的絮凝動機更糟,借指沒假如異時將微生物絮凝劑戰(zhàn)大批SPA混雜先,錯味精廢水的預(yù)處理后果可退一步進步,且藥劑的總投添質(zhì)顯明縮小。
2、印染廢水的穿色印染廢水果其色澤淺,組總龐雜,露無染料、漿料、幫劑、纖維、因膠、蠟量、有機鹽等多種物資,仍替邦內(nèi)隱止產(chǎn)業(yè)廢水亂理下的多少小困難之一。其處理易點一非COD高,而B/C值較老,可師化較差;二非色度高且組總龐雜。處理印染廢水要害在于脫色,在各種處理方式外以絮凝法果其投資用度矮、裝備占天多、處置容質(zhì)小、脫色率高而被廣泛采取。異聚鐵種絮凝劑種相比微死物絮凝劑不僅具備良孬的絮凝積淀性能,而且存在良糟的穿色后果,在印染廢火西無著正常絮凝劑不擁有的上風(fēng),絮凝劑。
3、 高淡度有機物懸浮廢水的解決高淡度有機懸浮廢水非一種不否熟化提系的廢水,傳統(tǒng)農(nóng)藝正常采取化教絮凝及處理法。微熟物絮凝劑也否用于高嶺洋、泥水漿、粉煤灰等水樣處理外,在實驗外通功用微師物絮凝及處理陶瓷廠廢水,釉藥廢水戰(zhàn)坯體廢水。
4、活性污泥解決零碎的效力常果污泥的輕提性能變差而下降,在活性污泥西參加微死物絮凝劑時,否使污泥容積指數(shù)能很速降落,預(yù)防污泥系絮,打消污泥收縮狀況,主而恢回生性污泥重升才能,進步全部處置體系的效力。
息替一種故型的絮凝劑,微熟物絮凝劑有著良糟的利用遠景,未普遍運用于高淡度無機廢水的解決、染料廢火的穿色、活性污泥的處理等寶物處置西,并顯示了強盛的性命力。
應(yīng)用
1、城市污水
用從城市生活污水中分離出的具有絮凝、降解作用的高效混合菌群對生活污水進行處理,可使污水 COD 和 BOD 的去除率達到 100 %。 [4]
2、建材廢水
前者主要含有較多的黏土顆粒,后者除含黏土顆粒外,還有相當(dāng)數(shù)量釉藥。當(dāng)添加 NOC-1 后 5 min,胚體廢水的濁度從原來1.4 降低到 0.043;釉藥廢水的濁度從 17.2 下降到 0.35;濁度去除率分別為 96.6 %和 97.9 %,可得到幾乎透明的上清液用紅平紅球菌產(chǎn)生的絮凝劑處理瓦廠廢水,處理后的上清液幾乎是透明的。
3、其他應(yīng)用
由于微生物絮凝劑具有安全、無毒的特性,逐漸在食品廢水處理中被采用 ,并達到了滿意的效果。此外,微生物絮凝劑還可廣泛應(yīng)用于城市污水、醫(yī)院污水、石化廢水、造紙廢液、制藥廢水等多方面的處理過程中。
高效性及殘留量不再造成 2 次污染,是今后絮凝劑研究發(fā)展的一個重要方向,安全、無毒、高效的微生物絮凝劑大有取代傳統(tǒng)絮凝劑的趨勢。
選型規(guī)律
廢水處理中如何選擇絮凝劑要根據(jù)具體行業(yè)的廢水 的特性來選擇,同時還要看在哪個環(huán)節(jié)添加絮凝劑,做何用途。 一般選擇無機絮凝劑時要考慮廢水的成分及 PH 等,然后選擇的一種(鐵鹽、鋁鹽或 鐵鋁鹽、硅鋁鹽、硅鐵鹽等)。
在選擇有機絮凝劑時(比如:聚丙烯酰胺 PAM),主要是看要用到陰離子聚丙烯酰胺、陽 離子聚丙烯酰胺還是非離子聚丙烯酰胺。 陰離子聚丙烯酰胺依據(jù)水解度不同一般分弱陰、 中 陰、強陰。
陽離子的選擇一般用在污泥脫水方面, 陽離子聚丙烯酰胺的選型很重要, 城市污水處理廠一 般用到中強陽離子聚丙烯酰胺,造紙、印染廠污泥脫水一般選擇弱陽離子,醫(yī)藥廢水一般選 強陽離子等等。
每一種廢水都有它自己的特性, 非離子聚丙烯酰胺主要是在弱酸性條件下使用, 印染廠 用到非離子 PAM 的比較多。
所有的這些絮凝劑的選型都要根據(jù)試驗才能確定, 在試驗中首先確定大致加藥量, 觀察絮凝 沉淀速度,核算處理成本,選擇經(jīng)濟、適用的絮凝藥劑。
從絮凝劑的帶電類型、電荷密度、分子量、分子結(jié)構(gòu)剖析關(guān)于絮凝劑的分類情況,了解其概況,更加明晰的了解各種絮凝劑的應(yīng)用情況,對污水絮凝劑的選擇有了更明確的認識,
1、絮凝劑的帶電類型
根據(jù)污水中顆粒的類型來選擇絮凝劑帶電性。一般來講,絮凝劑的帶電性選擇應(yīng)該遵循如下
原則;
利用帶負電的絮凝劑來捕捉無機物顆粒
利帶正電的絮凝劑來捕捉有機物顆粒
通常通過實驗的方法才能比較準確的絮凝劑帶電類型
2、絮凝劑帶電電荷分布密度(離子度)
絮凝劑帶電電荷分布的密度表示,在絮凝劑使用量最少的情況下,獲得的絮凝效果所需要絮凝劑所帶的正電荷或者負電荷的數(shù)量。電荷分布密度與污泥類型相關(guān),市政污泥的電荷分布密度通常是污泥中有機物含量的函數(shù),而有機物含量通常又與揮發(fā)份的含量有關(guān),揮發(fā)份含量越高,則需要帶電量越高的絮凝劑。
3、 分子量
分子量的選擇取決于脫水處理所用設(shè)備的類型,同時分子量也表示了聚合物鏈的長度。對于離心機式的脫水處理設(shè)備:聚合物的分子量越大越好,因為在進行離心脫水處理工程中,絮團將受到一個很大的剪切力的作用。對于過濾式的脫水處理設(shè)備:選擇分子量較低到中等分子量之間的絮凝劑就可以滿足要求,同時可以得到一個良好的慮水功能。
4、分子結(jié)構(gòu)
絮凝劑分子結(jié)構(gòu)的選擇取決于所要求的脫水性能。陽離子絮凝劑的分子結(jié)構(gòu)分為:線性結(jié)構(gòu)、支狀結(jié)構(gòu)、交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)
從以上幾個方面我們不難發(fā)現(xiàn),絮凝劑的選擇是有很大的規(guī)律性的,只要我們用心去觀察其規(guī)律,在日常應(yīng)用中去總結(jié),發(fā)現(xiàn)每一種廢水都有其特定的那一種或幾種絮凝劑可以滿足污水處理絮凝或脫水狀況。
注意事項
絮凝劑在不良條件下發(fā)生的導(dǎo)致絮凝性能下降的變化,通稱為降解作用(degradation),具體表現(xiàn)為分子量下降、溶液粘度降低、絮凝性能變差甚至失效??赡墚a(chǎn)生這種作用的因素很多。就此而言,高分子量的pam是相當(dāng)“嬌氣"的物質(zhì)。而且,pam的分子量越高,越容易產(chǎn)生這些變化,對有關(guān)的因素就越敏感。
必須十分重視這個問題,否則再好的絮凝劑也不能取得良好效果?,F(xiàn)代的聚丙烯酰胺產(chǎn)品的分子量很高,這是它具有良好絮凝性能的基礎(chǔ)。但是這種絮凝劑的大分子容易受到外界因素的影響而破壞,使它的性能大大下降。絮凝劑的配制和使用過程必須認真防止出現(xiàn)這個問題。
導(dǎo)致pam溶液粘度和絮凝效能降低的主要因素有:
1、機械的作用:高速攪拌或在溶液中施加強烈的機械剪切,都會使大分子斷裂。如將pam溶液在離心泵內(nèi)攪幾秒鐘,其分子量下降達75%。如用高速攪拌溶解或高速設(shè)備輸送,都會明顯降低它的分子量和絮凝性能。
2、鐵銹和鐵化合物:在pam溶液中加入很微量(如2mg/l)的鐵化合物(如fecl3),或微量的鐵銹粉末,輕微攪拌使之分散,pam溶液的粘度和絮凝性能便大幅度降低。將pam溶液置于生銹的鐵器中,4小時后粘度下降78%,絮凝效能大大降低。
3、高溫的作用:pam大分子對高溫很敏感,如0.1%的pam溶液在80℃下放4小時,分子量由2100萬降至760萬,在50℃下放置亦降至1690萬;分子量為1050萬的pam,在80℃下放置4小時后分子量降到330萬。如在30℃下,分子量下降很慢。若pam原來的分子量很低,如370萬,則受熱的降解很少。
4、并存雜質(zhì)的影響:pam溶液中如有懸浮雜質(zhì)會降低它的粘度。無機離子特別是高價離子也有很大影響。如一種pam溶液的粘度為191厘泊,加入含na 100mg/l的nacl后,溶液粘度降至140,而加入含ca2 100mg/l的cacl2后,粘度降至30厘泊。
5、其他:紫外線照射會使pam迅速降解,強烈照射4小時可使pam的分子量由1800萬下降到1000萬,溶液中存有氧化劑亦加速降解。pam的降解屬于通過游離基的鏈式反應(yīng)(free radical chain reaction),凡是能引發(fā)產(chǎn)生游離基的因素都會加速pam的降解。氧和鐵的反應(yīng)能生成游離基,紫外線也是這樣,都要注意避免。pam溶液的性能下降,部分是由于大分子形態(tài)的變化:由線形伸張的長鏈狀變?yōu)槭湛s卷曲的球狀。pam分子中含有大量的負電基,它們互相排斥而使大分子呈伸展狀態(tài),分子較長并充分露出活性基團,善于起架橋聯(lián)結(jié)作用,絮凝性能較好。但是如果 pam 溶液中存有較多陽離子,它們在大分子負電基的周圍形成雙電層,就會減弱負電基之間的相斥力,使pam大分子轉(zhuǎn)變成卷曲狀態(tài)。離子濃度越高,這種影響越大。雙價離子如ca2 不但較強烈地被負電基吸附,而且可能使兩個負電基橋聯(lián)起來,更增強了大分子的卷縮。這既造成了溶液粘度下降(球狀大分子的溶液粘度比線狀分子低很多),而且也降低了pam分子中羧基的有效活性,使絮凝性能明顯下降。
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