污水处理药剂种类及原理总结及各类废水特点总结
- 格式:pdf
- 大小:1.11 MB
- 文档页数:47
污水处理常用药剂引言概述:污水处理是一项重要的环保工作,为了有效去除污水中的有害物质,常常需要使用药剂。
本文将介绍污水处理中常用的药剂,包括凝聚剂、氧化剂、酸碱调节剂、消毒剂和除臭剂。
通过对这些药剂的详细阐述,希望能够增进对污水处理药剂的了解,提高污水处理效果。
正文内容:1. 凝聚剂1.1 硝酸盐类凝聚剂:硝酸盐类凝聚剂通过与污水中的悬浮物和胶体物质发生化学反应,使其聚结成较大的颗粒,便于沉淀和过滤。
1.2 聚合物凝聚剂:聚合物凝聚剂通过与污水中的悬浮物和胶体物质发生物理吸附作用,使其形成较大的团聚体,便于沉淀和过滤。
1.3 金属盐类凝聚剂:金属盐类凝聚剂通过与污水中的磷酸盐、硫酸盐等物质发生化学反应,形成不溶性沉淀物,从而实现污水的净化。
2. 氧化剂2.1 高锰酸盐:高锰酸盐是一种常用的氧化剂,能够迅速氧化污水中的有机物和无机物,将其转化为易于处理的物质。
2.2 氯气:氯气是一种强氧化剂,能够有效杀灭污水中的细菌和病毒,并氧化有机物质,减少水体中的有机负荷。
2.3 过氧化氢:过氧化氢是一种常用的氧化剂,具有强氧化性,能够迅速氧化污水中的有机物质,达到净化水质的目的。
3. 酸碱调节剂3.1 硫酸:硫酸是一种常用的酸碱调节剂,能够将污水中的碱性物质中和,使其达到中性或酸性,从而提供适宜的环境条件进行后续处理。
3.2 碱液:碱液是一种常用的酸碱调节剂,能够将污水中的酸性物质中和,使其达到中性或碱性,为后续处理提供合适的环境条件。
4. 消毒剂4.1 次氯酸钠:次氯酸钠是一种常用的消毒剂,能够有效杀灭污水中的细菌和病毒,保证处理后的水质符合相关标准。
4.2 臭氧:臭氧是一种强氧化剂和消毒剂,能够迅速氧化和杀灭污水中的有机物质和微生物,提高水质的消毒效果。
5. 除臭剂5.1 活性炭:活性炭是一种常用的除臭剂,具有很强的吸附能力,能够吸附和去除污水中的有机物质和异味物质。
5.2 生物除臭剂:生物除臭剂通过添加特定的微生物菌种,能够分解和降解污水中的有机物质,从而达到除臭的效果。
污水处理常用药剂污水处理是指对生活污水、工业废水等进行处理,以减少对环境的污染和保护水资源。
在污水处理过程中,常常需要使用各种药剂来达到理想的处理效果。
以下是污水处理常用药剂的详细介绍:1. 混凝剂:混凝剂是用于污水中悬浮物的凝聚和沉淀的药剂。
常用的混凝剂有聚合氯化铝(PAC)、聚丙烯酰胺(PAM)等。
PAC具有凝聚速度快、沉淀效果好的特点,常用于处理高浊度的污水。
PAM具有较好的胶凝性能,能够有效凝聚细小悬浮物,常用于处理低浊度的污水。
2. 氧化剂:氧化剂是用于氧化有机物和去除异味的药剂。
常用的氧化剂有高锰酸钾、过氧化氢等。
高锰酸钾能够迅速氧化有机物,常用于处理含有有机物较多的污水。
过氧化氢具有强氧化性能,能够有效去除异味物质,常用于处理污水中的臭味。
3. 絮凝剂:絮凝剂是用于污水中胶体物质的凝聚和沉淀的药剂。
常用的絮凝剂有聚合氯化铝、聚合硫酸铁等。
聚合氯化铝能够与胶体颗粒发生化学反应,形成较大的絮凝物,从而使其易于沉淀。
聚合硫酸铁具有较好的絮凝性能,常用于处理含有重金属离子的污水。
4. 调节剂:调节剂是用于调节污水pH值和缓冲污水酸碱度的药剂。
常用的调节剂有氢氧化钠、石灰等。
氢氧化钠能够提高污水的pH值,常用于处理酸性污水。
石灰具有较好的缓冲性能,能够稳定污水的酸碱度。
5. 杀菌剂:杀菌剂是用于杀灭污水中的微生物和病原体的药剂。
常用的杀菌剂有次氯酸钠、二氧化氯等。
次氯酸钠具有较强的杀菌能力,能够迅速杀灭污水中的细菌和病毒。
二氧化氯具有广谱杀菌作用,常用于处理含有较多有机物和微生物的污水。
以上是污水处理常用药剂的详细介绍。
根据不同的污水特性和处理要求,可以选择合适的药剂进行处理。
在使用药剂时,需要注意药剂的投加量、混合方式和处理时间,以确保处理效果的最大化。
此外,还需要定期检测处理效果,对药剂进行调整和优化,以达到更好的污水处理效果。
污水处理常用药剂简介污水处理常用药剂简介1.概述污水处理是指将污水中的有害物质去除或转化为无害物质的过程。
为了有效地处理污水,常常需要使用各种药剂。
本文将介绍污水处理中常用的药剂,包括其分类、用途、特点等。
2.具体药剂分类及介绍2.1 凝固剂凝固剂主要用于污水中悬浮物的固液分离。
常见的凝固剂有氯化铁、聚合氯化铝、硫酸铝等。
这些凝固剂可以通过中和、吸附等作用,使悬浮物形成较大的团聚体并沉淀下来。
2.2 氧化剂氧化剂可以促进有机物的氧化降解,从而达到去除有机物的目的。
常用的氧化剂包括高锰酸盐、过氧化氢等。
这些氧化剂能够释放氧气分子,与有机物发生氧化反应,使其分解成无害物质。
2.3 活性炭活性炭是一种具有极强吸附能力的材料,可以吸附污水中的有机物、重金属等。
其微孔结构能够提供大量的吸附表面,从而有效地去除污水中的污染物。
常见的活性炭种类有颗粒状活性炭、颗粒状活性炭等。
2.4 草酸盐草酸盐是一种有效的钙离子络合剂,主要用于软化水和去除硬水中的钙和镁离子。
草酸盐具有良好的络合性能和溶解性,能够与钙和镁形成不溶性盐沉淀,从而达到软化水的效果。
2.5pH调节剂pH调节剂用于调节污水的酸碱度,使其处于适宜的环境条件。
常用的pH调节剂有石灰、氢氧化钠等。
这些调节剂能够快速改变污水中的酸碱度,使其接近中性,从而促进其他处理工艺的进行。
3.附件本文档涉及以下附件:________●氯化铁安全数据表●聚合氯化铝使用说明书●活性炭选择指南●pH调节剂使用方法4.法律名词及注释●污水处理:________根据《中华人民共和国环境保护法》,指对废水进行收集、运输、净化处理等方式,以达到环境保护的目的。
●凝固剂:________根据《污水处理药剂管理办法》,指将污水中的悬浮物通过物理或化学方式聚集成团并沉淀的化学药剂。
●活性炭:________根据《活性炭质量检验标准》,指通过特定工艺制备的具有吸附性能的炭材料。
5.结束语本文介绍了污水处理常用药剂的分类、用途及特点。
污水处理常用药剂简介污水处理常用药剂简介1. 引言2. 净化剂2.1 活性炭- 用途:主要用于去除水中的有机物、异味和颜色等。
- 特点:具有很大的表面积和吸附能力,能够有效去除水中的有机污染物。
- 主要成分:主要由木材、煤炭等经过高温炭化得到的。
2.2 臭氧- 用途:主要用于高级氧化处理,去除水中的有机物和颜色等。
- 特点:具有很强的氧化能力,可以迅速氧化和分解有机污染物。
- 主要成分:由氧气通过高压电离产生。
3. 除菌剂3.1 次氯酸钠- 用途:主要用于杀灭水中的细菌和。
- 特点:具有广谱抗菌作用,能够有效杀灭大部分常见的水生微生物。
- 主要成分:由氯气与氢氧化钠反应得到。
3.2 过氧化氢- 用途:主要用于消毒和氧化处理。
- 特点:具有强氧化性,可以迅速杀灭水中的微生物。
- 主要成分:由水和氧气反应得到。
4. 沉淀剂4.1 氯化铁- 用途:主要用于污水中重金属的沉淀和去除。
- 特点:具有很强的沉淀能力,能有效去除废水中的重金属离子。
- 主要成分:由铁和氯化物反应得到。
4.2 氯化铝- 用途:主要用于污水中悬浮物的沉淀和去除。
- 特点:具有良好的絮凝作用,能够将废水中的悬浮物结聚成较大的颗粒。
- 主要成分:由铝和氯化物反应得到。
5. 调节剂5.1 pH调节剂- 用途:主要用于调节废水的酸碱度。
- 特点:能够有效调节废水的pH值,使其处于合适的范围。
- 主要成分:可以是氢氧化钠、碳酸钠等碱性物质,也可以是硫酸、盐酸等酸性物质。
5.2 氯化钙- 用途:主要用于调节废水中的硬度。
- 特点:能够有效提高或降低废水的硬度,以满足处理要求。
- 主要成分:由钙和氯化物反应得到。
6. 结论。
污水处理常用药剂一、引言污水处理是一项重要的环境保护工作,为了保护水资源和维护生态环境的稳定,往往需要使用药剂来处理污水。
本文将介绍污水处理常用药剂的种类、作用机理以及适合范围,以匡助读者更好地了解和选择适合的药剂。
二、药剂种类1. 氯化铁氯化铁是一种常用的混凝剂,广泛应用于污水处理中。
它能够与污水中的悬浮物和胶体颗粒发生化学反应,形成较大的絮凝物,从而方便后续的沉淀和过滤。
氯化铁具有成本低、效果好、操作简单等优点,适合于中小型污水处理厂。
2. 活性炭活性炭是一种吸附剂,能够有效去除污水中的有机物和部份重金属离子。
活性炭的表面积大,孔隙结构发达,具有很强的吸附能力。
在污水处理中,活性炭通常以颗粒状或者粉末状添加到处理系统中,通过吸附将有害物质去除。
3. 生物菌剂生物菌剂是一种利用微生物降解有机物的药剂。
通过添加适量的生物菌剂到污水处理系统中,可以加速有机物的降解过程,提高处理效率。
生物菌剂具有无毒、无污染、操作方便等特点,适合于各类污水处理厂。
4. 氯化钙氯化钙是一种常用的除垢剂,主要用于处理污水中的硬水和钙镁离子。
硬水中的钙镁离子容易与其他离子结合形成垢,影响设备的正常运行。
氯化钙可以与硬水中的钙镁离子发生反应,形成易溶性的盐类,从而防止垢的生成。
三、药剂的作用机理1. 混凝作用混凝剂如氯化铁能够与污水中的悬浮物和胶体颗粒发生化学反应,形成较大的絮凝物。
这些絮凝物能够凝结污水中的弱小颗粒,使其变得更易于沉淀和过滤,从而达到净化水质的目的。
2. 吸附作用吸附剂如活性炭能够通过其表面的孔隙结构吸附污水中的有机物和部份重金属离子。
活性炭的大表面积和丰富的孔隙能够提供更多的吸附位置,将有害物质有效地去除。
3. 生物降解作用生物菌剂中的微生物能够降解污水中的有机物,将其转化为无害的物质。
微生物通过自身的代谢活动分解有机物,同时产生二氧化碳和水等无害产物,从而达到净化水质的目的。
4. 化学反应作用除垢剂如氯化钙能够与污水中的硬水和钙镁离子发生化学反应,形成易溶性的盐类。
污水处理常用药剂污水处理常用药剂概述污水处理是一项重要的环境保护工作,其目的是将产生污染的废水变为可以安全排放或循环利用的水。
而在污水处理过程中,常常需要使用一些药剂来促进处理效果,提高废水的处理效率。
本文将介绍一些常用的污水处理药剂及其作用。
1. 混凝剂混凝剂是一种重要的污水处理药剂,主要用于去除悬浮物、胶体物质和有机物。
常见的混凝剂包括氯化铁、聚合氯化铝和硫酸铝等。
这些混凝剂通过与废水中的悬浮物和有机物发生化学反应,形成絮凝物,在后续的沉淀过程中将废水中的污染物去除。
2. 活性炭活性炭是一种吸附剂,常用于去除废水中的有机污染物。
活性炭具有高度的孔隙结构和表面积,可以吸附废水中溶解的有机物质。
活性炭还可以吸附重金属离子,起到脱除重金属的作用。
3. 氧化剂氧化剂在污水处理过程中起到氧化有机物和其他污染物的作用。
常见的氧化剂包括高锰酸盐、过氧化氢和臭氧等。
这些氧化剂能够将废水中的有机物氧化成无机物,进一步降低废水的污染程度。
4. 抗菌剂抗菌剂主要用于去除废水中的细菌和其他微生物。
常见的抗菌剂包括氯和臭氧等。
这些抗菌剂对细菌具有杀灭作用,可以有效地去除废水中的微生物污染。
5. pH调节剂pH调节剂用于调节废水的酸碱度,保持适宜的处理条件。
常见的pH调节剂包括氢氧化钠和硫酸等。
这些药剂可以将废水的酸碱度调节到适宜的范围,提供良好的处理环境。
6. 除磷剂除磷剂主要用于去除废水中的磷酸盐污染物。
废水中的磷酸盐是一种常见的污染物,会导致水体富营养化。
常见的除磷剂包括聚合氯化铝和聚合硫酸铝等。
这些药剂通过与废水中的磷酸盐发生化学反应,将其去除。
7. 絮凝剂絮凝剂是一种促进絮凝过程的药剂,可以加速废水中的悬浮物和有机物的絮凝作用。
常见的絮凝剂包括聚合物絮凝剂和无机盐絮凝剂。
这些絮凝剂在废水中加入后,能够通过与悬浮物和有机物结合形成絮凝物,促进后续的沉淀过程。
结论污水处理常用药剂对于提高废水处理效果和保护环境都起到了重要的作用。
污水处理常用药剂简介
1. 概述
本章节将对污水处理中常用的药剂进行详细介绍,包括其分类、作用机理以及适应范围等。
2. 絮凝剂
2.1 阳离子絮凝剂:主要通过与负电性悬浊物结合形成较大颗
粒沉降下来。
- 聚丙烯酰胺(PAM):具有良好的絮凝效果和高度稳定性,在各类废水中广泛使用。
- 聚氨酸盐(PAAS):能够有效地去除重金属离子,并在
一定程度上改善底泥特性。
2.2 阴离子絮凝剂:通常是带正电或无电解质聚合物,可以与
阳极溶液反应不可溶化学络合物而达到混凝目标。
- 天然有机膜源材料如壳多糖、木聚糖等;
- 合成型阴离子组分如硫代二甲基苹果酸钠(SDMP);
3. 净化助剂数量:
主要起着增强滤过速率和去除悬浮物的作用。
- 活性炭:能够吸附有机污染物和部分无机离子,广泛应用
于饮水处理、废气净化等领域;
- 磷灰石:主要通过与重金属形成难溶盐达到深度脱除目标。
4. 药剂调节剂
4.1 pH调节药剂:
- 酸碱中和法: 使用硫酸或者氢氧化钠进行pH值的控制;
- CO2/NaOH方法: 利用二氧化碳与含量较高的纯碱反应来实现pH值稳定;
4.2 缓冲液:
主要是为了保持系统内环境相对恒定而添加一些具有缓
冲功能的溶液。
常见如乙二胺四乙酸(EDTA);
5. 法律名词及注释
在本文档中所提及到的相关法律名词包括但不限于《水污染防
治法》、《大气污染防治法》等,请根据需要自行查找并参考相关资
料以获取详细信息。
6. 附件列表
[请在此处列出所有相关附件,并简单描述其内容]。
污水处理常用药剂简介污水处理常用药剂简介一、概述污水处理是一种将污水中的污染物去除或转化为无害物质的过程。
为了高效处理污水,常常需要采用药剂来辅助完成各种污染物的去除。
本文将对污水处理常用药剂进行介绍。
二、絮凝剂1-絮凝剂的作用絮凝剂是一种能够将细小悬浮颗粒聚集成较大颗粒状物质的化学药剂。
它能够促使污水中的悬浮颗粒凝聚并沉淀,从而实现污水中颗粒污染物的去除。
2-常用絮凝剂种类及作用机理●铝盐类絮凝剂:可通过与污水中的胶体物质发生凝聚作用,使其变得足够大而能够沉淀。
●铁盐类絮凝剂:能够与水中的磷酸盐发生反应,形成难溶性的铁磷化合物,并与其它颗粒物一起被沉淀。
●有机絮凝剂:通过与污水中的胶体物质形成絮团,并增加絮团的质量,提高悬浮颗粒的沉降速度。
三、氧化剂1-氧化剂的作用氧化剂能够将污水中的有机物或无机物氧化为无害物质或使其易于沉淀,从而达到去除污染物的目的。
2-常用氧化剂种类及作用机理●氯气:可将污水中的有机物氧化为无机酸、无机盐等物质。
●过氧化氢:能够将挥发性有机物、氯酚、酚类物质等氧化为无害的酸、酮、醛等物质。
●臭氧:能够氧化污水中的有机物,杀灭细菌和,并消除水质中的异味。
四、pH调节剂1-pH调节剂的作用pH调节剂能够改变污水的酸碱度,使其达到最适合处理的pH值。
它可以提高处理效率,提供适宜的环境条件。
2-常用pH调节剂种类及作用机理●石灰:能够将酸性污水中的酸中和成盐,并调整污水的pH值。
●硫酸铜:能够将碱性污水中的碱中和成盐,并调整污水的pH 值。
附件:详细介绍了污水处理常用药剂的性质、用途、投药方法等信息。
法律名词及注释:1-污水处理:指对污水中的污染物进行去除或转化为无害物质的过程。
2-絮凝剂:一种能够将细小悬浮颗粒聚集成较大颗粒状物质的化学药剂。
3-氧化剂:能够将污水中的有机物或无机物氧化为无害物质或使其易于沉淀的药剂。
4-pH调节剂:能够改变污水的酸碱度,使其达到最适合处理的pH值的药剂。
污水处理系列药剂污水处理系列药剂1. 引言污水处理是指对污水中的污染物进行去除、转化或稳定,以达到排放标准并保护水环境的过程。
在污水处理过程中,药剂是起着至关重要作用的化学物质。
本文将介绍污水处理中常用的药剂类型及其作用,包括净水药剂、沉淀剂、氧化剂和还原剂。
2. 净水药剂净水药剂主要用于污水中悬浮物和浮游生物的去除,以及颜色、异味等问题的改善。
以下是一些常用的净水药剂:- 活性炭:能有效去除水中的有机物、色素和异味物质。
- 高锰酸钾:用于去除水中的重金属离子和有机物。
- 壳聚糖:具有去除水中重金属和微生物的能力。
- 改性脱脂粉末:能够去除水中的油污和悬浮物。
3. 沉淀剂沉淀剂是用于促使悬浮固体颗粒沉淀到底部形成沉淀物,以达到净化水质的效果。
以下是常用的沉淀剂:- 铁盐类:如氯化铁和硫酸亚铁,用于去除水中的磷和重金属。
- 铝盐类:如硫酸铝和聚合氯化铝,可用于去除水中的异味、色度和浑浊度。
4. 氧化剂氧化剂指能够接受电子,使其他物质发生氧化反应的化学物质。
在污水处理中,氧化剂用于去除水中的有机污染物和微生物,如细菌、等。
以下是一些常见的氧化剂:- 氯气:具有强氧化性,能够杀灭水中的微生物。
- 高锰酸钾:能够氧化有机污染物,同时也是一种消毒剂。
- 臭氧:能够迅速氧化和破坏水中的有机物、颜色和异味。
- 过氧化氢:具有强氧化性和消毒作用,在污水处理中常用于消毒。
5. 还原剂还原剂是指能够捐赠电子,使其他物质发生还原反应的化学物质。
在污水处理中,还原剂常用于去除水中的氧化物和重金属。
以下是常见的还原剂:- 硫酸亚铁:可以将水中的重金属氧化物还原为可沉淀的金属离子。
- 亚硫酸钠:具有还原氯和消除余氯的作用。
6. 结论污水处理中的药剂起着至关重要的作用,能够有效去除污水中的污染物,净化水质。
本文介绍了净水药剂、沉淀剂、氧化剂和还原剂等常用的污水处理药剂。
在实际应用中,需要根据具体水质情况选择合适的药剂,并按照正确的剂量进行投加。
污水处理常用药剂随着工业化和城市化的快速发展,污水排放成为当代社会中一个严重的环境问题。
为了解决污水处理的难题,人们广泛采用各种药剂来改善水质,净化污水。
本文将介绍一些常用的污水处理药剂及其应用。
一、硫酸铁硫酸铁是一种常用的污水处理药剂,其化学式为Fe2(SO4)3。
硫酸铁具有很强的氧化性,能有效地去除污水中的有机物和重金属离子。
它能与污水中的硫化物反应生成难溶性沉淀,在净化过程中将污水中的有害物质固定下来。
此外,硫酸铁还能作为一种絮凝剂,帮助沉淀悬浮物,从而提高污水的澄清度。
二、氯化铝氯化铝是另一种常用的污水处理药剂,其化学式为AlCl3。
氯化铝能与污水中的磷酸盐和重金属形成不溶性沉淀,从而将这些有害物质从污水中分离出来。
此外,氯化铝还能与有机物发生絮凝反应,将悬浮物聚集起来并沉淀下来。
由于氯化铝的絮凝效果较好,被广泛应用于污水处理厂和工业废水处理中。
三、活性炭活性炭是一种吸附剂,常用于污水中有机物的去除。
活性炭具有巨大的比表面积和孔隙结构,能够吸附和去除污水中的有机物、异味和色素。
在水处理过程中,将活性炭添加到污水中,通过吸附作用将有机物质固定在活性炭表面,从而将污水净化。
此外,活性炭还可以用于去除污水中的重金属离子和残留的药剂等。
四、过氧化氢过氧化氢是一种氧化剂,能够迅速分解有机物和无机物。
它在污水处理中被广泛应用于降解有机污染物。
过氧化氢能与污水中的有机物发生氧化反应,将有机物降解为无害的物质。
借助过氧化氢的氧化性能,可以有效地去除污水中的苯类化合物、酚类物质和含氮物质等。
五、生物剂生物剂是一种利用微生物代谢特性来处理污水的药剂。
通过添加生物剂,可以促进和加速微生物的活跃度,提高生化反应速度。
生物剂一般包括好氧菌、厌氧菌和硝化细菌等。
好氧菌可将污水中的有机物质氧化成无机物质,厌氧菌可在无氧环境下降解有机物质,而硝化细菌则可将氨氮转化为硝酸盐。
通过控制生物剂的添加和操作条件,在不同的生物法污水处理工艺中实现污水的高效净化。
废水处理药剂种类总结为了使废水处理后达标排放或进行回用,在处理过程需要使用多种化学药剂。
根据用途的不同,可以将这些药剂分成以下几类:1絮凝剂絮凝剂: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%,是最便宜而又高效的除磷方法。
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。
05絮凝剂硫酸铝的特点自19世纪末美国最先将硫酸铝用于给水处理并取得专利以来,硫酸铝就以卓越的凝聚沉降性能而被广泛应用。
硫酸铝是目前世界上使用最多的絮凝剂,全世界年产硫酸铝约500万吨,其中将近一半用于水处理领域。
市售硫酸铝有固、液两种形态,固态的又按其中不溶物的含量分为精制和粗制两种,我国民间常用于饮用水净化的固态产品明矾,就是硫酸铝与硫酸钾的复盐,但在工业水及废水处理中应用不多。
硫酸铝适用的pH值范围与原水的硬度有关,处理软水时,适宜pH值为5~6.6,处理中硬水时,适宜pH值为6.6~7.2,处理高硬水,适宜pH值为7.2~7.8。
硫酸铝适用的水温范围是20℃~40℃,低于10℃时混凝效果很差。
硫酸铝的腐蚀性较小、使用方便,但水解反应慢,需要消耗一定的碱量。
06絮凝剂三氯化铁的特点三氯化铁是另一种常用的无机低分子凝聚剂,产品有固体的黑褐色结晶体,也有较高浓度的液体。
其具有易溶于水,矾花大而重,沉淀性能好,对温度、水质及pH的适应范围宽等优点。
三氯化铁的适用pH值范围是9~11,形成的絮体密度大,容易沉淀,低温或高浊度时效果仍很好。
固体三氯化铁具有强烈的吸水性,腐蚀性较强,易腐蚀设备,对溶解和投加设备的防腐要求较高,具有刺激性气味,操作条件较差。
三氯化铁的作用机理是利用三价铁离子逐级水解生成的各种羟基铁离子来实现对水中杂质颗粒的絮凝,而羟基铁离子的形成需要利用水中大量的羟基,因此使用过程中会消耗大量的碱,当原水碱度不够时,需要补充石灰等碱源。
硫酸亚铁俗称绿矾,形成絮凝体快而稳定,沉淀时间短,适用于碱度高、浊度大的情况,但色度不易除净,腐蚀性也较强。
07无机高分子絮凝剂无机高分子絮凝剂(IPF)是从60年代起发展起来的新型絮凝剂,目前,IPF 的生产和应用在全世界都取得了迅速进展。
铝、铁和硅类的无机高分子絮凝剂实际上分别是它们由水解、溶胶到沉淀过程的中间产物,即Al(Ⅲ)、Fe(Ⅲ)、Si(Ⅳ)的羟基和氧基聚合物。
铝和铁是阳离子型荷正电,硅是阴离子型荷负电,它们在水溶态的单元分子量约为数百到数千,可以相互结合成为具有分形结构的集聚体。
它们的凝聚—絮凝过程是对水中颗粒物的电中和与粘附架桥两种作用的综合体现。
水中悬浮颗粒的粒度在纳米到微米级,大多带负电荷,因此絮凝剂及其形态的电荷正负、电性强弱和分子量、聚集体的粒度大小是决定其絮凝效果的主要因素。
目前无机高分子絮凝剂的种类已有几十种(主要品种见表8--1),产量也达到絮凝剂总产量的30%~60%,其中广泛使用的为聚合氯化铝。
08无机高分子絮凝剂特点Al(Ⅲ)、Fe(Ⅲ)、Si(Ⅳ)的羟基和氧基聚合物都会进一步结合为聚集体,在一定条件下保持在水溶液中,其粒度大致在纳米级范围,以此发挥凝聚—絮凝作用会得到低投加量高效果的结果。
若比较它们的反应聚合速度,由Al→Fe→Si是趋于强烈的,同时由羟基桥联转为氧基桥联的趋势也按此顺序。
因此,铝聚合物的反应较缓和,形态较稳定,铁的水解聚合物则反应迅速,容易失去稳定而发生沉淀,硅聚合物则更趋于生成溶胶及凝胶颗粒。
IPF的优点反映在它比传统絮凝剂如硫酸铝、氯化铁的效能更优异,而比有机高分子絮凝剂(OPF)价格低廉。
现在它成功地应用在给水、工业废水以及城市污水的各种处理流程,包括预处理、中间处理和深度处理中,逐渐成为主流絮凝剂。
但是,在形态、聚合度及相应的凝聚—絮凝效果方面,无机高分子絮凝剂仍处于传统金属盐絮凝剂与有机高分子絮凝剂之间的位置。
其分子量和粒度大小以及絮凝架桥能力仍比有机絮凝剂差很多,而且还存在对进一步水解反应的不稳定性问题。
IPF的这些弱点促进了各种复合型无机高分子絮凝剂的研究和开发。
09PAC的特点聚合氯化铝(PAC),又称碱式氯化铝,化学式为Aln(OH)mCl3n-m。
PAC是一种多价电解质,能显著地降低水中粘土类杂质(多带负电荷)的胶体电荷。
由于相对分子质量大,吸附能力强,形成的絮凝体较大,絮凝沉淀性能优于其他絮凝剂。
PAC聚合度较高,投加后快速搅拌,可以大大缩短絮凝体形成时间。
PAC受水温影响较小,低水温时使用效果也很好。
它对水的pH值降低较少,适用的pH范围宽(可在pH=5~9范围内使用),故可不投加碱剂。
PAC的投加量少,产泥量也少,且使用、管理、操作都较方便,对设备、管道等腐蚀性也小。
因此,PAC在水处理领域有逐步替代硫酸铝的趋势,其缺点是价格较高。
另外,从溶液化学的角度看,PAC是铝盐水解—聚合—沉淀反应过程的动力学中间产物,热力学上是不稳定的,一般液体PAC产品均应在半年内使用。
添加某些无机盐(如CaCl2、MnCl2等)或高分子(如聚乙烯醇、聚丙烯酰胺等)可提高PAC的稳定性,同时可增加凝聚能力。
从生产工艺讲,在PAC的制造过程中引入一种或几种不同的阴离子(如SO42-、PO43-等),利用增聚作用可以在一定程度上改变聚合物的结构和形态分布,进而提高PAC的稳定性和功效;如果在PAC的制造过程中引入其它阳离子组分,如Fe3+,使Al3+和Fe3+交错水解聚合,可制得复合絮凝剂聚合铝铁。
三氧化二铝含量是聚合氯化铝有效成分的衡量指标,一般而言,絮凝剂产品密度越大,三氧化二铝含量越高。
一般来说,碱化度越高的聚合氯化铝吸附架桥能力越好,但因接近[Al(OH)3]n而易产生沉淀,因此稳定性也较差。
010PAC的碱化度由于聚合氯化铝可以看作是AlCl3逐步水解转化为Al(OH)3过程中的中间产物,也就是Cl-逐步被羟基OH-取代的各种产物。
聚合氯化铝的某种形态中羟基化程度就是碱化度,碱化度是聚合氯化铝中羟基当量与铝的当量之比。
实践表明,碱化度是聚合氯化铝的最重要指标之一,聚合氯化铝的聚合度、电荷量、混凝效果、成品的pH值、使用时的稀释率和储存的稳定性等都与碱化度有密切关系。
常用聚合氯化铝的碱化度多为50%~80%。
011复合絮凝剂特点和注意事项复合絮凝剂有各种成分,其主要原料是铝盐、铁盐和硅酸盐。
从制造工艺方面讲,它们可以预先分别羟基化聚合再加以混合,也可以先混合再加以羟基化聚合,但最终总是要形成羟基化的更高聚合度的无机高分子形态,才能达到优异的絮凝效果。
复合剂中每种组分在总体结构和凝聚—絮凝过程中都会发挥一定作用,但在不同的方面,可能有正效应,也可能有负效应。
IPF产品通常要综合考虑稳定性、电中和能力和吸附架桥能力三种因素。
聚合铝、聚合铁类絮凝剂的弱点是分子量和粒度尚不够高而聚集体的粘附架桥能力不够强,因而需要加入粒度较大的硅聚合物来增强絮凝性能。
但加入阴离子型的硅聚合物后,总体电荷会有所降低,从而减弱了电中和能力。
因此,目前的复合絮凝剂即使制造质量优良,与聚合铝相比,其效果只能提高10~30%。
作为使用IPF的废水处理技术人员,必须了解不同种类复合絮凝剂的特性、适应性、优点及不足是同样重要的。
在选用最合适的絮凝剂和投加工艺操作程序时,只有根据废水水质特点,仔细分析和判断,才能获得最佳的处理效果。
012合成有机高分子絮凝剂人工合成有机高分子絮凝剂多为聚丙烯、聚乙烯物质,如聚丙烯酰胺、聚乙烯亚胺等。