絮凝剂的作用和种类
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絮凝剂的原理絮凝剂是一种用于水处理的化学物质,它在水中起着凝聚悬浮物和胶体颗粒的作用,使其聚集成较大的团簇,便于沉降或过滤。
絮凝剂的原理主要包括两种机制,化学絮凝和物理絮凝。
化学絮凝是指絮凝剂与水中的悬浮物和胶体颗粒发生化学反应,形成较大的沉淀物。
常见的化学絮凝剂包括铝盐和铁盐类化合物,它们能够与水中的胶体颗粒发生电中和反应,形成较大的絮凝物质。
此外,有机絮凝剂也是一种常见的化学絮凝剂,它们通过与水中的有机物发生化学反应,使其聚集成较大的团簇,便于沉降。
物理絮凝是指絮凝剂通过物理作用使悬浮物和胶体颗粒聚集成较大的团簇。
在物理絮凝过程中,絮凝剂能够改变水中颗粒的表面性质,使其易于聚集成团簇。
常见的物理絮凝剂包括活性炭和硅胶等,它们能够通过吸附和凝聚作用,促使水中的颗粒聚集成较大的团簇。
综合来看,絮凝剂的原理是通过化学反应和物理作用,使水中的悬浮物和胶体颗粒聚集成较大的团簇,便于后续的沉降或过滤处理。
在实际应用中,根据水质的不同和处理的要求,可以选择合适的絮凝剂和适当的处理工艺,以达到理想的净水效果。
除了原理的作用,絮凝剂的使用还需要考虑到适当的投加量、搅拌时间和沉降条件等因素,以确保絮凝剂能够充分发挥作用,达到预期的净水效果。
同时,对于不同类型的水源和水质,也需要选择合适的絮凝剂种类和处理工艺,以提高净水效果和降低处理成本。
综上所述,絮凝剂的原理是通过化学反应和物理作用,使水中的悬浮物和胶体颗粒聚集成较大的团簇,便于后续的沉降或过滤处理。
在实际应用中,需要根据水质特点和处理要求选择合适的絮凝剂和处理工艺,以确保水质的净化和提高水处理效率。
絮凝剂的工作原理引言概述:絮凝剂是一种常用的水处理药剂,广泛应用于水处理工程中。
它能够有效地会萃和沉淀悬浮在水中的固体颗粒,提高水的澄清度和净化效果。
本文将详细介绍絮凝剂的工作原理,包括其作用机理、应用范围以及使用注意事项。
一、絮凝剂的作用机理:1.1 絮凝剂的化学作用:絮凝剂通常是由高份子聚合物制成,它们具有一定的电荷性质。
当絮凝剂加入水中时,其份子会与水中的悬浮颗粒发生相互作用,形成絮凝体。
这种作用主要有两种机制:吸附作用和电荷中和作用。
1.2 吸附作用:絮凝剂份子表面带有一定的电荷,可以吸附水中的悬浮颗粒。
吸附作用使得悬浮颗粒之间的相互作用增强,从而形成较大的絮凝体。
1.3 电荷中和作用:当水中的悬浮颗粒带有电荷时,絮凝剂的电荷与之相反,会中和悬浮颗粒的电荷。
这种电荷中和作用会导致悬浮颗粒之间的相互作用减弱,从而促使颗粒会萃成絮凝体。
二、絮凝剂的应用范围:2.1 污水处理:絮凝剂广泛应用于污水处理工程中,能够有效去除污水中的悬浮颗粒、胶体物质和有机物质,提高污水的处理效果。
2.2 饮用水处理:在饮用水处理过程中,絮凝剂可以去除水中的浑浊物质、有机物和微生物,提高水的澄清度和卫生安全性。
2.3 工业水处理:絮凝剂在工业生产过程中也有广泛应用,可以去除工业废水中的悬浮颗粒和有害物质,达到环保要求。
三、絮凝剂的使用注意事项:3.1 适量使用:絮凝剂的使用量应根据水质情况和处理要求来确定,过量使用可能会导致浑浊度增加或者产生副反应。
3.2 混合均匀:在使用絮凝剂前,应将其与水充分混合均匀,以确保其有效成份能够充分发挥作用。
3.3 调节pH值:絮凝剂的作用受pH值的影响,因此在使用过程中,应根据需要调节水的pH 值,以提高絮凝剂的效果。
四、絮凝剂的优缺点:4.1 优点:絮凝剂能够高效去除水中的悬浮颗粒和有机物,提高水质澄清度;使用方便,操作简单;适合范围广,可应用于各种水处理工程。
4.2 缺点:絮凝剂的成本较高,使用量大的情况下会增加处理成本;过量使用可能会产生副反应,对水质造成负面影响。
絮凝剂的作用
絮凝剂的作用是什么?如何正确地使用絮凝剂呢?絮凝剂又称为凝聚剂、凝集剂,它能够增强混合液中悬浮微粒间的相互碰撞和摩擦,从而促进胶体的形成。
但若用得不好,则会导致上清液浑浊度变大,沉降速度减慢,甚至失去絮凝作用,这就叫做“絮凝不良”。
因此,选择适宜的絮凝剂,对于保证絮凝效果具有重要的意义。
投加量要根据处理物料来确定,原则上,其他条件都相同时,随着絮凝剂用量的增加,混合液的浊度将下降。
絮凝剂用量一般为0.5-2.0g/ L。
在药品生产中使用时需要注意的事项也很多:1.为了提高絮凝效果,可以采取提高溶液 pH 值的方法,例如加入少量 NaOH,由于它水解后生成氢氧化钠,与悬浮固体反应生成易溶性物质,即絮状物。
2.当溶液中含有大量电解质(如 Ca2+、 Mg2+等)时,可先加入絮凝剂,待其充分水解后再加入剩余的药品,以防止絮状物上浮。
3.有些情况下,混合液中含有较难分离的细小颗粒,如胶体粒子、纤维、金属氧化物等,必须加入絮凝剂才能达到预期目的。
4.在调节 pH 值时,应避免投加过多的絮凝剂,否则容易造成结垢,影响产品质量。
当发现投药量过大或有结晶析出现象时,应及时停止投药,并排除部分废液。
经过处理后,再继续投药,直至絮凝完全。
投加絮凝剂时应注意,首先要考虑到絮凝剂本身对环境污染的问题。
例如
用含铝絮凝剂处理含酚废水时,由于铝盐能在生物膜表面吸附,使生物膜遭受严重破坏,因此这种絮凝剂只能用于污染程度轻的废水。
在实际工业生产中还常遇到某些污染物,如含铬废水、含汞废水、含氰废水等,单独使用絮凝剂不仅无效,而且会引起二次污染。
所以必须使用有机絮凝剂。
工业废水处理中,絮凝剂的使用是非常重要的一环。
絮凝剂主要作用是将废水中的悬浮物和胶体物质聚集成较大的颗粒,便于后续的沉降和过滤处理。
常见的絮凝剂有聚丙烯酰胺(PAM)和聚铝氯化铵(PAC)等。
在工业废水处理中,PAM和PAC的比例选择要合理,才能达到较好的絮凝效果。
下面我们就来探讨一下PAM和PAC比例的选择。
一、了解PAM和PAC的特点PAM是一种高分子化学品,其分子量较大,可以形成较为均匀且稳定的絮凝体。
而PAC则是一种无机絮凝剂,具有较强的絮凝作用,尤其对于废水中的胶体颗粒有较好的处理效果。
在选择PAM和PAC比例时,需要充分了解它们的特点和适用范围。
二、根据废水的性质进行调整不同工业废水的性质各异,有的废水中悬浮物较多,有的废水中则以胶体颗粒为主。
在选择PAM和PAC比例时,需要根据废水的性质进行调整。
一般来说,当废水中悬浮物较多时,适宜增加PAM的投加量,以增强絮凝效果;而当废水中胶体颗粒较多时,适宜增加PAC的投加量,以增强絮凝效果。
还可以根据实际情况进行小规模试验,确定最佳的PAM和PAC比例。
三、考虑后续处理工艺在选择PAM和PAC比例时,还需要考虑后续的处理工艺。
如果废水处理后需要进行沉淀或过滤等工序,就需要选择适宜的PAM和PAC 比例,以便后续工艺的顺利进行。
一般来说,合理的PAM和PAC比例可以有效减少后续处理工艺的能耗和成本,提高废水处理的整体效率。
四、综合考虑经济性和环保性在选择PAM和PAC比例时,还需要综合考虑其经济性和环保性。
过高的PAM和PAC投加量会增加废水处理的成本,过低的投加量则会影响絮凝效果。
需要在综合考虑经济性和环保性的基础上,选择合理的PAM和PAC比例。
选择PAM和PAC的比例需要充分考虑废水的性质、后续处理工艺以及经济性和环保性等因素,通过合理调整PAM和PAC的比例,才能达到较好的絮凝效果,实现工业废水高效处理的目标。
在工业废水处理中,选择合理的PAM和PAC比例对于达到高效的絮凝效果至关重要。
絮凝剂原理
絮凝剂是一种常用的水处理药剂,它在水处理过程中起着非常重要的作用。
絮
凝剂的原理是通过改变水中悬浮物和胶体粒子的表面性质,使其聚集成较大的絮凝体,从而便于过滤或沉淀。
絮凝剂的原理主要包括化学絮凝和物理絮凝两种方式。
化学絮凝是指通过添加化学絮凝剂来改变水中悬浮物和胶体粒子的表面电荷,
使其发生凝聚作用。
常用的化学絮凝剂有铝盐类、铁盐类、有机高分子等。
当絮凝剂加入水中时,会与水中的悬浮物和胶体粒子发生化学反应,形成絮凝团聚体。
这些团聚体具有较大的体积和较高的密度,从而可以在水中快速沉降或被过滤掉。
物理絮凝是指通过物理手段使水中的悬浮物和胶体粒子发生凝聚作用。
常用的
物理絮凝方法包括搅拌、沉淀、过滤等。
通过搅拌可以使水中的悬浮物和胶体粒子发生碰撞和凝聚,形成较大的絮凝体。
沉淀则是利用重力作用,使絮凝体在水中沉降下来。
过滤则是通过过滤介质将水中的絮凝体拦截下来。
絮凝剂的原理可以简单总结为改变水中悬浮物和胶体粒子的性质,使其聚集成
较大的团聚体,从而便于后续的处理。
在水处理过程中,合理选择和使用絮凝剂是非常重要的。
不同的水质和水处理工艺需要选择合适的絮凝剂和合适的投加方式,以达到最佳的絮凝效果。
总之,絮凝剂的原理是通过化学或物理手段改变水中悬浮物和胶体粒子的性质,使其聚集成较大的絮凝体,便于后续的处理。
合理选择和使用絮凝剂对于水处理工艺的稳定运行和水质的提高至关重要。
希望本文的内容能够对絮凝剂的原理有所了解,对水处理工艺有所帮助。
絮凝剂的作用絮凝剂,在很多领域中被广泛应用,其作用是用于加速悬浮物的聚集和沉淀,以便于分离和净化。
絮凝剂的作用使得水体、废水、液态或气态物质中的悬浮物能够凝聚成较大的团块,从而便于后续处理和处理效果的提高。
絮凝剂的作用主要包括以下三个方面:1. 聚集悬浮物:絮凝剂能够吸附在悬浮物的颗粒表面,形成带有电荷的复合体,从而使颗粒之间发生吸引力,促使悬浮物聚集成较大的团块。
这些团块的大小和密度大大增加,使得悬浮物更易于分离和沉淀。
2. 中和电荷:在水体中,很多悬浮物颗粒表面都带有电荷。
电荷的存在导致颗粒之间的互斥作用,使悬浮物难以聚集和沉淀。
絮凝剂能够与悬浮物中的电荷进行反应,并中和其电荷,从而减弱互斥作用,促使颗粒的凝聚和沉淀。
3. 提高分离效果:絮凝剂的作用不仅仅是使悬浮物凝聚成团块,还能够促使团块与悬浮液之间的分离更加容易。
通常情况下,团块越大,沉降速度越快,从而分离效果越好。
絮凝剂的作用使得团块的大小和密度增加,分离效果得到显著提高。
絮凝剂根据其化学性质的不同,可以分为无机絮凝剂和有机絮凝剂。
常用的无机絮凝剂有氯化铁、氯化铝等,而有机絮凝剂则包括聚合铝氯化物、聚合硫酸铝等。
无机絮凝剂通常具有较好的絮凝和沉淀效果,但是对水质有一定的污染作用;而有机絮凝剂则对水质的污染较小,但是絮凝和沉淀效果相对较差。
因此,在实际应用中,需要根据不同的需要选择合适的絮凝剂。
在水处理、废水处理、矿山废水处理、纺织工业、造纸工业、污水处理厂等领域中,絮凝剂被广泛应用。
通过使用絮凝剂,可以有效地去除悬浮物、浊度、有机物、重金属离子等,提高水质和废水处理效果。
此外,絮凝剂还可以用于提取悬浮物中的有用成分,如矿石中的金属离子等。
总之,絮凝剂的作用是通过聚集悬浮物、中和电荷和提高分离效果,使得悬浮物能够凝聚成较大的团块,便于后续处理。
通过絮凝作用,可以提高水质和废水处理效果,从而保护环境、改善生态。
絮凝的作用和原理
絮凝的作用是使悬浮在水中的微小颗粒形成较大的絮凝物,以便于沉降或过滤,从而达到水处理和净化的目的。
絮凝的原理主要有两种:物理絮凝和化学絮凝。
1. 物理絮凝:物理絮凝是通过增加颗粒间的相互作用力,使颗粒聚集形成絮体的过程。
常用的物理絮凝剂包括砂、石英粉、聚丙烯腈纤维等。
这些物理絮凝剂能吸附颗粒表面,增加颗粒之间的相互作用力,促进颗粒凝聚成絮体。
2. 化学絮凝:化学絮凝是利用化学药剂与水中颗粒发生化学反应,形成新的化合物或产生电荷,从而引起颗粒之间的吸引和凝聚。
常用的化学絮凝剂有铝酸盐、铁酸盐、聚合氯化铝等。
这些化学絮凝剂能与颗粒表面的带电物质反应,使颗粒表面电荷中和,并形成比较稳定的絮凝体。
无论是物理絮凝还是化学絮凝,其原理都与颗粒的表面性质、电荷特性以及絮凝剂的种类、用量等有关。
生物絮凝剂生物絮凝剂是一种用于水处理的化学药剂,它具有凝聚与沉降的作用,可以将水中的悬浮颗粒及固体颗粒、有机物质等凝聚成为较大的颗粒,从而使得这些颗粒可以在水中沉降下来,从而达到水质净化的目的。
生物絮凝剂具有环保、经济、高效等优点,在水处理工程中得到了广泛的应用。
生物絮凝剂的原理是利用一些微生物物种来进行聚合反应,产生一些有机物分子,这些有机物分子会聚集在水中的悬浮物上形成高分子化合物,从而使这些悬浮物凝聚成为颗粒,然后通过重力沉降,最终达到水质净化的目的。
生物絮凝剂的主要成分包括菌群、菌种、微生物营养物质等,其中微生物营养物质是生物絮凝剂的核心成分,它负责维持细菌的生长与繁殖,促进菌群生长,从而使得生物絮凝剂效果更加显著。
生物絮凝剂的使用方法一般是将药剂均匀地加入水中,并进行搅拌,使药剂可以充分溶解,然后经过一定时间的沉淀和沉降后,就可以得到经过净化的水。
生物絮凝剂的应用范围非常广泛,可以用于市政水处理、工业废水处理、农业水利、养殖业等各个领域。
生物絮凝剂的优点主要包括以下几点:1.生态环保:生物絮凝剂采用生物方法进行净化,不会对环境造成污染,具有很好的环保效益。
2.经济高效:生物絮凝剂生产成本低,可以大规模生产,价格相对于传统絮凝剂较为优惠。
而且生物絮凝剂能够在较短时间内解决水质问题,净化效果显著。
3.稳定性强:生物絮凝剂在水处理过程中,具有稳定性强的特点,即使在复杂水质条件下,仍然具有较好的净化效果。
4.使用方便:生物絮凝剂不会对水源造成二次污染,易于使用,操作简单。
当然,生物絮凝剂也存在着一些缺点,主要包括以下几点:1.生物絮凝剂的净化效果受到微生物物种和菌种的影响,因此需要针对不同的污水进行选择性应用,使得药剂的效果更加显著。
2.生物絮凝剂的生产、运输和存储过程中需要注意保持其活性和稳定性,避免出现药效降低的情况。
3.如果在生产过程中没有经过严格的控制,可能会出现有毒物质的产生,对环境和人体健康造成危害。
微生物絮凝剂摘要:微生物絮凝剂是一种具有广阔应用前景的天然高分子絮凝剂,因其具有高效、无毒、无二次污染等性质而备受人们的关注,并广泛应用于水处理、食品加工和发酵工业。
本文综述了微生物絮凝剂的研究与应用进展,包括合成絮凝剂的微生物种类、微生物絮凝剂的分类及特点、结构、微生物絮凝剂的絮凝机理和絮凝能力的影响因素,最后提出了微生物絮凝剂的发展趋势。
关键词:微生物絮凝剂;絮凝机理;研究进展絮凝剂被广泛地应用于工业废水处理、食品生产和发酵等工业中。
一般把絮凝剂分为3 类:1、无机絮凝剂,如硫酸铝、聚合氯化铝、聚合硫酸铁等;2、有机合成高分子絮凝剂,如聚丙烯酰胺及其衍生物、聚乙烯亚胺、聚苯乙烯磺酸盐等;3、天然高分子絮凝剂,如改性淀粉、聚氨基葡萄糖、壳聚糖、藻酸钠、几丁质和微生物絮凝剂[1]。
人们逐渐认识到:无机絮凝剂一般使用量较大,容易造成二次污染。
如水中残留铝离子过多,不但对水生生物和植物有害,还可造成老年人的铝性骨病及痴呆症。
铁离子虽对人体无害,但铁离子会使处理的水呈现红色,并刺激铁细菌繁殖,从而加速对金属设备的微生物腐蚀。
目前使用的PAM 等高分子有机絮凝剂,通常价格昂贵,在水中的残留物不易降解,而且有些聚合物单体具有毒性和致癌作用。
随着人们生活水平的提高,以及对卫生及环境的关注,急需研究和开发絮凝效果好、价格低廉、易降解、环境友好、应用范围广、无二次污染的新型絮凝剂。
当今国内外对絮凝剂研究和发展方向是由无机向有机、低分子向高分子,单一向复合、合成型向天然型发展。
基于生物多样性,开展了微生物絮凝剂的研究。
微生物絮凝剂是一类由微生物在生长过程中产生的,可以使水体中不易降解的固体悬浮颗粒、菌体细胞及胶体粒子等凝集、沉淀的特殊高分子聚合物。
是一种具有生物分解性和安全性的新型、高效、无毒、廉价的水处理剂,近些年来受到极大关注, 有逐步取代传统絮凝剂的趋势[2]。
1 合成絮凝剂的微生物种类能产生絮凝剂的微生物有很多种类,细菌[3,5]、放线菌[4]、真菌[5]以及藻类[6]等(见表1)都可以产生絮凝剂。
微生物絮凝剂的介绍、应用及前景微生物絮凝剂的介绍微生物絮凝剂是80年月后期讨论开发的第三类絮凝剂,是一类由微生物产生的具有絮凝剂活性的代谢产物,主要有糖蛋白、多糖、蛋白质、纤维素和DNA以及有絮凝剂活性的菌体等。
该絮凝剂是利用生物技术,通过微生物发酵、抽取、精制而得到的一种新型、高效、廉价的水处理剂,是一种无毒的生物高分子化合物。
国外关于微生物絮凝剂的报道主要有AJ7002微生物絮凝剂、PF101絮凝剂和NOC1絮凝剂等。
相对经典的胶体系絮凝剂机理而言,生物系絮凝剂絮凝机理还不是很清晰,比较有代表性的絮凝机理包括胞外聚合物桥架学说、电性中和学说、体外纤维素纤丝学说,荚膜学说、疏水学说等。
目前一般以为,生物高分子絮凝剂主要通过桥架作用和电中和作用,使颗粒和细胞聚合,其它的絮凝作用机理如网扑作用,粒质说等可解释部分絮凝现象。
实际上,絮凝是一个简单的过程,由于絮凝剂的种类和浓度、分子构型、分子量大小、胶体表面性质、pH等因素均能影响其絮凝性能。
微生物絮凝剂具有絮凝范围广、絮凝活性高、平安、无害、无污染、脱色效果独特等特点,加上絮凝剂产生菌的种类多、生长快、易于实现工业化,微生物絮凝剂的讨论正成为当今世界絮凝剂方面讨论的重要课题。
微生物絮凝剂的优点1、高效性。
同等用量状况下,微生物絮凝剂的使用效率明显高于常规絮凝剂。
2、平安无毒。
采纳微生物絮凝剂处理食品废水,即可回收有用成分,又可削减排污量,是食品德业废水处理的进展趋势。
3、无二次污染。
微生物产生的絮凝剂成分简单多样,随菌种的不同而不同,具有可生化性,能够自行降解,因而不会带来二次污染。
4、脱色效果显著。
对畜产废水、泥浆废水、染料废水等有极好的絮凝及脱色效果。
5、投放量相对较少。
使用少量的微生物絮凝剂,就能实现大面积净化作用。
6、热稳定性强。
有的微生物絮凝剂还具有不受PH条件影响,用量少等特点。
微生物絮凝剂絮凝机理微生物絮凝剂是带电荷的生物大分子,其絮凝机理主要是吸附架桥作用、电中和作用、卷扫作用。
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:⑴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。
⑵助凝剂:辅助絮凝剂发挥作用,加强混凝效果。
⑶调理剂:又称为脱水剂,用于对脱水前剩余污泥的调理,其品种包括上述的部分絮凝剂和助凝剂。
⑷破乳剂:有时也称脱稳剂,主要用于对含有乳化油的含油废水气浮前的预处理,其品种包括上述的部分絮凝剂和助凝剂。
⑸消泡剂:主要用于消除曝气或搅拌过程中出现的大量泡沫。
⑹pH调整剂:用于将酸性废水和碱性废水的pH值调整为中性。
⑺氧化还原剂:用于含有氧化性物质或还原性物质的工业废水的处理。
⑻消毒剂:用于在废水处理后排放或回用前的消毒处理。
以上药剂的种类虽然很多,但一种药剂在不同的场合使用,起到的作用不同,也就会拥有不同的称呼。
本文将对絮凝剂进行作系统地引见。
水处理絮凝剂在使用时的注意问题,水处理絮凝剂的应用范围很广,有很多型号可以分为产品,但选择非常关键,不是所有的絮凝剂都适合污水处理,我们需要进行选择试验,才能选择出效果更好的产品。
一、下面介绍在使用水处理絮凝剂时需要注意的问题:1、水处理絮凝剂阳离子易水解,应在同一天使用。
2、水处理絮凝剂易吸水水处理絮凝剂是一种线型高分子聚合物,产品主要分为干粉和胶体两种形式。
按其平均分子量可分为低分子量(<100万)、中分子量(200~400万)和高分子量(>700万)三类。
按其结构又可分为非离子型、阴离子型和阳离子型。
阴离子型多为PAM的水解体(HPAM)。
水处理絮凝剂的主链上带有大量的酰胺基,化学活性很高,可以改性制取许多水处理絮凝剂的衍生物,产品已广泛应用于造纸、选矿、采油、冶金、建材、污水处理等行业在打开袋和分配后,应紧固包装开口,以防止吸湿和结块。
3、严禁大量配药,防止水处理絮凝剂结块和分散,不溶性部位易堵塞泵。
无机絮凝剂按其分子量的大小可分为低分子絮凝剂和高分子絮凝剂两大类。
低分子絮凝剂价格低、货源充足、但因其用量大、残渣多、效果差,故无机絮凝剂的发展已经基本上完成了低分子向高分子的转变。
现常用的无机高分子絮凝剂有聚合铝类絮凝剂、聚合铁类絮凝剂和活性硅酸类絮凝剂以及复合絮凝剂四大类。
(1)聚合铝类絮凝剂(如聚合氯化铝,硫酸铝等)聚合铝水解产生高价离子,形成各种类型的羟基多核络合物。
它们通过羰基式桥联作用,处于亚稳定状态。
而OH-与Al3+的比值[2](一般称盐基度或碱基度)对絮凝效果影响很大。
通常盐基度越高,絮凝效果越强,但过高则本身易生成难溶的氢氧化铝沉淀,导致絮凝效果降低。
研究表明,盐基度在7 5%-85%时最佳,此时絮凝体产生快,颗粒大而重,沉淀性能好。
聚合铝具有投药量少、沉降速度快、颗粒密实、除浊、除色效果明显等特点。
在工业水处理中得到广泛的应用[3]。
值得注意的是铝,尤其是活性铝,毒性较大,同时聚合铝制备方法不完善,致使较多水解铝的微细颗粒存在于溶液中,这在一定程度上限制了聚合铝的使用。
通过改善混凝反应条件,延长慢速混凝时间,能有效降低水中铝的含量。
(2)聚合铁类絮凝剂(如聚合硫酸铁等)聚合铁是另一新型无机絮凝剂,絮凝机理与聚合铝类似。
其主要类型有聚硫酸铁、聚氯化铁、聚氯化硫酸铁等等。
聚氯化硫酸铁除具有铝盐类无机高分子絮凝剂特点外,还具有价格低、pH值适用范围宽等特点。
但是总体来说,聚合铁需要较低的盐基度,一般须将OH-/Fe3+比值控制在8%~1 5%。
超出此范围,铁水解反应突变,从高价聚合态羟基络离子转化成低价聚合态胶凝产物。
且聚合铁产品稳定性差,聚合几个小时至一周内即转向沉淀,絮凝效果降低,故其用量远不及聚合铝。
(3)活性硅酸类絮凝剂活性硅酸也是一种重要的无机高分子絮凝剂,它来源广、价格低廉、无毒、且絮凝、助凝效果好,尤其对于低温低浊水的混凝处理这一净水处理中的难题有着显著的特性[4],在国内外引起足够重视。
絮凝剂的使用方法絮凝剂是一种常用于水处理领域的化学药剂,用于将悬浮在水中的微小固体颗粒聚集在一起形成大的沉淀物,从而实现水体的澄清和分离固体颗粒。
絮凝剂主要通过两种作用机理来达到絮凝效果:化学絮凝和物理絮凝。
化学絮凝是指絮凝剂与水中的固体颗粒发生化学反应,生成较大的絮凝物。
常用的絮凝剂包括铝盐类、铁盐类、有机聚合物等。
使用化学絮凝剂的操作步骤如下:1. 根据水体的特性和所需的絮凝效果选择合适的絮凝剂。
常见的絮凝剂有聚合氯化铝、聚合硫酸铝、聚合硫酸亚铁等。
2. 根据水体的水质特点,确定絮凝剂的投加量。
投加量的确定需要考虑水体的悬浮固体浓度、水体的pH 值、絮凝剂的性质等因素。
3. 将絮凝剂溶解或悬浮在水中。
对于固体无法溶解的絮凝剂,可以采用搅拌或研磨等方法将其充分分散。
4. 将絮凝剂均匀地投加到待处理的水体中。
通常,在投加絮凝剂的过程中,需要对水体进行充分搅拌,以确保絮凝剂与悬浮固体颗粒充分接触和混合。
5. 静置或沉淀处理。
投加絮凝剂后,需要给予一定的静置时间,使絮凝物在水体中聚集沉降。
静置时间的长短取决于水体的悬浮物浓度和絮凝剂的性质。
6. 分离固液。
经过静置后,水中的絮凝物将会沉淀到底部,然后可以通过沉淀池、过滤器等设备将水体与絮凝物分离。
物理絮凝是指利用絮凝剂的加入,改变水体中固体颗粒的状态,使其易于聚集和沉淀。
物理絮凝主要通过调节水体中固体颗粒的微观相互作用力来实现。
使用物理絮凝剂的操作步骤如下:1. 确定合适的物理絮凝剂。
常用的物理絮凝剂包括石棉纤维、硅胶、有机聚合物等。
选择物理絮凝剂时需要考虑水体特性和絮凝剂的性质。
2. 将物理絮凝剂悬浮在水中,充分分散。
对于固体物理絮凝剂,可以通过搅拌或振荡等方法来达到充分分散的效果。
3. 将物理絮凝剂添加到待处理的水体中。
物理絮凝剂的添加可以通过混合设备,如搅拌器、搅拌槽等进行。
4. 进行絮凝和沉淀。
投加物理絮凝剂后,通过静置或慢速混合,使固体颗粒聚集形成较大的絮凝物,并逐渐沉淀到水体底部。
几种常见的水处理絮凝剂的絮凝效果解析随着我国工农业生产的迅速发展,大量生产性和生活性污水排放量剧增,如不加以处理直接排放,将引发一系列的环境问题污.水处理领域中的治理方法很多,主要有生化法、絮凝沉降法、吸附法、电渗析法、离子交换法和化学氧化法等,其中絮凝沉降法是应用广、成本低的常用处理方法,而高效能的絮凝剂沉降处理过程关键在于恰当地选择和投加性能优良的水处理絮凝剂,因此,了解和比较各类絮凝剂的絮凝特征、相适应的水质条件以及絮凝过程中搅拌强度是非常重要的.本实验从胶体化学基本观点出发,结合一系列试验,综合分析聚合氯化铝、三氯化铁和硫酸铝3种常用的絮凝剂的絮凝特性,并对水中TOC去除效果进行对比.1 实验部分1.1 仪器与试剂1.1.1 仪器浊度仪(美国HACH公司);pH值测定仪(美国HACH公司);3型N电位仪(包括电泳槽、显微测速装置、时间跟踪器和中央数据处理显示器);COD测定仪(5000A,日本岛津);DC-506型六联浆拌式搅拌机.1.1.2 试剂三氯化铁;聚合氯化铝;硫酸铝;盐酸(AR级):北京化工厂;氢氧化钠(AR级):北京化工厂.1.2 实验方法(1)浊度水配制:配浊试验用水取自当地水库,配浊粘土取自水库上游,取回的粘土和水充分混合,静置2h后,取上层悬浮液,浊度为10NTU.(2)在DC-506型六联浆拌式搅拌机上进行搅拌(该机能够一次设定9种不同转速,絮凝过程自动完成,具有参数记忆、计算、显示功能,如水温、转速及相应的水力梯度G值的计算),每次可同时做6个水样,每个水样水量1000mL,并用1mol/L的HCl溶液和1mol/L的NaOH溶液调节溶液pH值至预定值.在快速搅拌状态下(120~180r/min)投加絮凝剂,搅拌1min后立即取样,在电泳仪上测定N电位和电泳迁移率EM值,然后继续慢速(40~90r/min)搅拌20min后停止,沉淀20min,用浊度仪测上清液的剩余浊度RT.2 结果与讨论2.1 絮凝剂的投加量对絮凝效果的影响从图1、图2中可知,对一定浊度的水质,PAC、三氯化铁和硫酸铝3种絮凝剂都存在最佳投加量.在配水浊度为10NTU、pH值为8.16、水温为19.5e条件下,聚合氯化铝(PAC)、三氯化铁和硫酸铝最佳投加量(剩余浊度为0.5NTU以下)分别为2mg/L(以Al2O3计)、8mg/L(以FeCl3计)和2mg/L(以Al2O3计).图1 聚合氯化铝和硫酸铝的投加量对絮凝效果的影响图2 三氯化铁的投加量对絮凝效果的影响2.2 pH值对絮凝效果的影响图3表明:同一种絮凝剂在不同pH条件下,絮凝效果不一样.这主要取决于絮凝剂水解生成物在不同pH条件下的形态转化规律.硫酸铝最佳絮凝区原水pH范围为6~8,PAC最佳絮凝区原水pH范围为4~10,三氯化铁最佳絮凝区原水pH范围为5~10.PAC和三氯化铁适应pH范围基本相同,都比硫酸铝适应pH范围宽.从絮凝效果可见,pH>7时PAC优于三氯化铁.图3 3种絮凝剂在不同pH值条件下絮凝效果对比絮凝剂投加量:三氯化铁8mg/L(以FeCl3计);PAC2mg/L(以Al2O3计);硫酸铝2mg/L(以Al2O3计)2.3 絮凝剂絮凝除浊作用及电泳特征絮凝剂投放在不同的pH原水中所表现的形态多种多样,通过控制絮凝反应条件,可以控制絮凝剂在水中的形态,进而探讨絮凝剂形态对絮凝效果的影响.2.3.1 三氯化铁絮凝除浊作用及电泳特征图4为向浊度10NTU的原水中投加8mg/L的三氯化铁后凝聚微粒的F值和上清液剩余浊度在不同pH的条件下的变化情况.在pH值为3时,F值为-16mV,上清液剩余浊度为5.7NTU,没有良好的絮凝效果;在pH接近5时,F值变为正值;当pH值为6左右时,F值为正值最大;随着pH的继续增大F值由正值变为负值,并且越来越大,但仍具有较好的絮凝效果.图4 F电位以及剩余浊度与pH的关系配水浊度为10NTU,水温为20.5e,三氯化铁投加量为8mg/L从上清液剩余浊度来看,pH为5~10时剩余浊度小于1NTU,受pH影响不大.当pH<4时凝聚决定于双电层压缩,主要是Fe3+和少量高电荷低聚合度物质对胶体颗粒的吸附脱稳.当pH=4~6时主要是正电荷聚合体对胶体颗粒吸附脱稳作用,此时的水解产物对胶体颗粒的吸附脱稳比Fe3+阳离子更有效,发挥作用的化合物是高电荷低聚合体和低电荷高聚合体.当pH>6时主要是铁盐水解生成Fe(OH)3沉淀物对胶体颗粒卷扫絮凝.2.3.2 PAC絮凝除浊作用及电泳特征图5为向浊度为10NTU的原水中投加2mg/L的PAC后凝聚微粒的F值和上清液剩余浊度在不同pH的条件下的变化情况.当pH为4~6时F值比较稳定,平均F值为-9.5mV,上清液剩余浊度为0.7~1NTU.pH上升到7时F值继续减小,pH为7~10时F值又出现稳定,平均F值为-6.25mV,上清液剩余浊度为0.5NTU以下.pH为10以上时F值开始升高.当pH在4~10范围,上清液剩余浊度小于1NTU,F值变化不大,产生良好絮凝的F值范围为?6mV.PAC不论是在pH高区、pH低区或pH中区都能较好地发挥压缩双电层、电中和吸附脱稳、凝聚絮凝的效能,这表明了PAC稳定性好,形态较为稳定,可以适应于更广pH范围内的水质净化.图5 F电位以及剩余浊度与pH的关系从图5中还可发现,F值在pH=4~10范围内并没有出现等电态,这主要由于投药量少,没有完全降低F电位.絮凝效果很好,是由于絮凝剂在水中发挥电性中和和压缩双电层的作用,并且由于粒子数目增多,碰撞次数增多,相对降低了对脱稳的要求.2.3.3 硫酸铝絮凝除浊作用及电泳特征图6为向浊度为10NTU的原水中投加2mg/L硫酸铝后,凝聚微粒的F值和上清液剩余浊度在不同pH条件下的变化情况.可见凝聚微粒的F值随pH的增大而减小,当pH<5时F值均为较高负值,所以不能产生凝聚.当pH=5.5时F值为-10mV,开始凝聚,pH为6左右时F值为-5.12mV,具有良好凝聚效果,此时发挥絮凝作用主要为高电荷低聚合度的电中和脱稳作用.在pH值7附近,F值上升为-10mV,发挥絮凝作用的铝几乎全是中性不溶解性的[Al(OH)3]]大型聚合体或低电荷高聚合度的物质,这时粘土粒子和铝聚合体之间几乎失去电排斥力,主要依靠OH-离子的架桥,使粘土粒子和[Al(OH)3]]粘结生成大的絮凝体,产生良好的絮凝沉淀效果.随pH的继续增大,F值增大,当pH值超过8.5以后,絮凝效果降低,此时发挥絮凝效果的主要成分为负电荷铝离子,这些阴离子成为Al(Ó)的主要形态,架桥聚合态铝离子也不足,浊度去除率也显著降低.从剩余浊度来看,当pH为6时上清液剩余浊度最低为0.5NTU以下.当pH<5.5或pH>8.5时基本上无絮凝效果,在5.5或pH>8.5时基本上无絮凝效果,在5.5<pH<8.5时为最佳除浊区段,这主要是由于铝矾水解生成的带电荷的聚合物质或氢氧化铝凝胶物对脱稳微粒产生粘结架桥絮凝和卷扫沉淀作用所致.图6 F电位以及剩余浊度与pH的关系配水浊度为10NTU,水温为20.5e,硫酸铝投加量2mg/L2.3.4 几种絮凝剂对水中TOC去除效果的对比影响TOC去除率絮凝效果的因素有絮凝剂品种、絮凝剂投加量、混合水力条件、原水水质变化以及药剂投加方式等.图7示出3种絮凝剂对水中TOC去除效果的对比.从图7中可知:同一种原水,不同絮凝剂对水中的TOC去除效果不同,在同样加药量的情况下聚合,氯化铝好于硫酸铝和三氯化铁,同时也发现过量加入同等剂量的混凝剂,聚合氯化铝对水中TOC的去除效果也明显好于其他两种混凝剂,并且随着混凝剂投加量的增加,TOC去除率明显增大,当聚合氯化铝投加量为42mg/L(Al2O35mg/L)时,TOC去除率达到99%以上.图7 不同投加量条件下TOC的去除率对比3 结论(1)对一定浊度的水质,PAC、三氯化铁和硫酸铝3种絮凝剂都存在最佳投加量,分别为2mg/L(以Al2O3计)、8mg/L(以FeCl3计)和2mg/L(以Al2O3计).(2)同一种絮凝剂在不同pH条件下,絮凝效果不一样.PAC和三氯化铁适应pH范围基本相同,都比硫酸铝范围宽.从絮凝效果可见,pH>7时PAC优于三氯化铁.(3)絮凝剂投放在不同的pH水中所表现的形态对絮凝效果会产生影响.(4)总体来看,PAC对浊度去除率最好,三氯化铁次之,硫酸铝最差.(5)PAC对水中TOC的去除效果明显好于三氯化铁和硫酸铝,并且随着混凝剂投加量的增加,TOC去除率明显增大.。
絮凝剂的作用和种类
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。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。絮凝剂,阻垢剂,污水处理
什么是絮凝剂?其作用是什么?
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。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,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~100nm的
悬浮物和胶体物质,降低出水浊度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。絮
凝剂,阻垢剂,污水处理
絮凝剂的作用机理是什么?
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。
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。
絮凝剂的种类有哪些?
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。絮凝剂,阻垢剂,污水处理