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污水中的悬浮物质,可以这是一种物理过程,简便易行,效果良好,是污水处理的重要技术之一。由于悬浮颗粒浓度很高,颗粒相互之间已挤集成团块结构,互相接触,互相支承,下层颗粒间的水在上层颗粒的重力作用下被挤出,使污泥得到浓缩。二沉池污泥斗中的聚丙烯酰胺浓缩过程以及在浓缩池中污泥的浓缩过程存在压缩沉淀。自由沉淀发生在水中悬浮固体浓度不高,沉淀过程悬浮固体之间互不干扰,颗粒各自单独进行沉淀,颗粒的沉淀轨迹呈直线。整个沉淀过程中,颗粒的物理性质,如形状,大小及比重等不发生变化。这种颗粒在沉砂池中的沉淀是自由沉淀。二沉池污泥斗中的浓缩过程以及在浓缩池中污泥的浓缩过程存在压缩聚丙烯酰胺沉淀。絮凝沉淀是颗粒物在水中作絮凝沉淀的过程。在水中投加混凝剂后,其中悬浮物的胶体及分散颗粒在分子力的相互作用下生成絮状体且在沉降过程中它们互相碰撞凝聚。
其尺寸和质量不断变大,沉速不断增加。悬浮物的去除率不但取决于沉淀速度,而且与沉淀深度有关。地面水中投加混凝剂后形成的矾花,生活污水中的有机悬浮物,活性污泥在沉淀过程中都会出现絮凝沉淀的现象。根据悬浮物质的性质、浓度及絮聚丙烯酰胺凝性能,沉淀可以分为:自然沉淀,絮凝沉淀,区域沉淀。域沉淀的悬浮颗泣浓度较高(5000mg/L以上),颗粒的沉降受到周围其它颗粒影响,颗粒间相对位置保持不变,形成一个整体共同下沉,与澄清水之间有清晰的泥水界面。
二次沉淀池与污泥浓缩池中均有区域沉淀发生。废水中悬浮固体浓度不高,而且不具有凝聚的性能,在沉淀过程中,固体颗粒不改变形状,也不互相粘合,各自独立地完成沉淀过程。(沉砂池和初沉池的初期沉淀)压缩沉淀发生在高浓度悬浮颗粒的沉降过程中。
对于聚丙烯酰胺的助留机理,大量实验表明,以高分子量阴离子聚丙烯酰胺作为助留剂主要是“桥联”吸附,即高聚物分子链吸附在不同对象(如填料、细小纤维等)间发生桥联,只要高聚物分子链足够长,跨距大于离子间有效排斥距离,在很低的浓度下,就可有效地促进絮聚达到助留作用。对阴离子聚丙烯酰胺的留着率主要影响因素有:聚合物的分子量、聚合物的链结构、聚合物的水解度(羟基含量)及硫酸铝存在与否及其用量。
对于分子量的影响,有人研究分子量的高低对于不同浆种而言会有所不同,例如对于蔗渣浆分子量300-600万左右时助留效果很好,而对于木浆700-800万时助留效果好。1.提高细小纤维和填料的留着率,这表现灰分的提高和定量的增加。污水处理:当污水体系偏酸性时,选用非离子系列聚丙烯酰胺较适宜,和无机絮凝剂聚铝、硫酸铝等配合使用,在水处理中效果 。煤矿洗选:可用于洗煤尾渣离心分离,用在煤粉及煤泥的沉淀和过滤中,可提高煤粉回收率和提高过滤速率。纺织助剂:添加一些其他化学品可配制成化学浆料。
用于纺织品上浆,可以提高粘着性、渗透性和脱浆的性能。使织品具有防静电性,减少上浆率,减少绞浆斑,布机断头率和落物。冶金选矿:如锌、锰、铜矿的浮选及冶炼,其沥液和残渣都可以加人PAM,提高分离效率。防沙固沙:将非离子聚丙烯酰胺溶成0.3%浓度加入交联剂,喷洒在沙漠上可防沙固沙。化学灌浆剂:用9.5份非离子聚丙烯酰胺加上0.5份NN--甲叉双丙烯酰胺混溶可作为堤坝、地基、隧道等堵水的化学灌浆剂。
聚合氯化铝是一种无机高分子净水剂,由氢氧根离子的架桥作用和多价阴离子的聚合作用而生产的分子量较大、电荷较高的无机高分子水处理药剂。聚合氯化铝絮凝沉淀速度快,适用PH值范围宽,对管道设备无腐蚀性,净水效果明显,能有效支除水中色质SS、COD、BOD及砷、汞等重金属离子。聚合氯化铝的正确使用方法:
1、使用净水剂时应先根据水质进行小试,选出净水效果好,投放量小的 点。溶液应随配随用,非饮用水应根据实际情况选定用量。
2、使用固体时,先加水溶解陪配成10-25%的溶液,而后水稀释至所需浓度,在溶解时先加水慢慢投料,并不断进行搅拌。
3、不同厂家或不同牌号的水处理药剂不能混合,并且不得与其他化学药品混存。
4、原液和稀释液稍有腐蚀性,但低于其他各种无机絮凝剂。
5、产品有效储存期:液体半年,固体两年。固体产品潮后仍然可使用。
要在聚合氯化铝保质期内使其发挥作用,混凝剂聚合氯化铝是目前水处理研究开发的热点,虽然聚合氯化铝缺点有一些,但它还是具有用量少、污泥少、除浊高,对出水pH影响小等众多优点,是污水处理中的理想絮凝剂。
对于水处理用聚合氯化铝,为达到 使用效果和经济效益,用户可根据不同的原水浊度、不同季节和不同池型,通过实验确定 投药量。液体、固体产品都可直接加水配成3-5%的水溶液使用(按AL2O3含量计算),一般用量为10-20PPm;溶解时温度不得太高,不得超过60℃;溶解絮凝剂时要不断的迅速搅拌,加速其完全溶解。絮凝剂要缓慢均匀的加入搅拌的水中,避免絮凝剂与水接触不均匀而形成大的结块;现配现用,溶解好的聚合氯化铝溶液不能长期间存放,避免发生降解,效果下降;根据现场水浊度,适当提醒工作人员调整进药阀门,达到 预期处理效果。
液体聚氯化铝PAC的含量只要10%,而固体粉状颗粒的含量分别有26、28、30含量这三种,在运用的时分能够依据所需浓度进行稀释十分方便,作用也要比液体的聚合氯化铝混凝作用好的多,再有,液体PAC聚合氯化铝贮存时间长会产生降解现象,混凝作用不理想,重要的是液体聚合氯化铝产品的贮存比较费事,必须有适宜的液压池场所才行,还有一个是运送问题,假如购买液体聚合氯化铝PAC产品,只能走罐车运送,罐车运送费用,咱们知道,均匀比正常汽车运送要高出许多,罐车一车运送的量是30-31吨,假如少数液体产品运送很不方便的。
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水中杂质颗粒大小参差不齐对混凝有利,细小而均匀会导致混凝效果很差。杂质颗粒浓度过低往往对混凝不利,此时回流沉淀物或投加助凝剂可提高混凝效果。水中杂质颗粒含有大量有机物时,混凝效果会变差,需要增加投药量或投加氧化剂等起助凝作用的药剂。水中的钙镁离子、硫化物、磷化物一般对混凝有利,而某些阴离子、表面活性物质对混凝有不利影响。(4)絮凝剂种类
絮凝剂的选择主要取决于水中胶体和悬浮物的性质及浓度。如果水中污染物主要呈胶体状态,则应 无机絮凝剂使其脱稳凝聚,如果絮体细小,则需要投加高分子絮凝剂或配合使用活化硅胶等助凝剂。
很多情况下,将无机絮凝剂与高分子絮凝剂联合使用,可明显提高混凝效果,扩大应用范围。对于高分子而言,链状分子上所带电荷量越大,电荷密度越高,链越能充分伸展,吸附架桥的作用范围也就越大,混凝效果会越好。
(5)絮凝剂投加量
使用混凝法处理任何废水,都存在 絮凝剂和 投药量,通常都要通过试验确定,投加量过大可能造成胶体的再稳定。一般普通铁盐、铝盐的投加范围是10~100mg/L,聚合盐为普通盐投加量的1/2~1/3,有机高分子絮凝剂的投加范围是1~5mg/L。
(6)絮凝剂投加顺序
当使用多种絮凝剂时,需要通过试验确定 投加顺序。一般来说,当无机絮凝剂与有机絮凝剂并用时,应先投加无机絮凝剂,再投加有机絮凝剂。
而处理杂质颗粒尺寸在50μm以上时,常先投加有机絮凝剂吸附架桥,再投加无机絮凝剂压缩双电层使胶体脱稳。
(7)水力条件
在混合阶段,要求絮凝剂与水迅速均匀地混合,而到了反应阶段,既要创造足够的碰撞机会和良好的吸附条件让絮体有足够的成长机会,又要防止已生成的小絮体被打碎,因此搅拌强度要逐步减小,反应时间要足够长。
聚丙烯酰胺PAM是一种目前应用广泛的人工合成有机高分子絮凝剂,有时也被用作助凝剂。聚丙烯酰胺的生产原料是聚丙烯腈CH2=CHCN,在一定条件下,丙烯腈水解生成丙烯酰胺,丙烯酰胺再通过悬浮聚合得到聚丙烯酰胺。聚丙烯酰胺属于水溶性树脂,产品有粒状固体和一定浓度的粘稠水溶液两种。
聚丙烯酰胺在水的实际存在形态是无规线团,由于无规线团具有一定的粒径尺寸,其表面又有一些酰胺基团,因此能够起到相应的架桥和吸附能力,即具有一定的絮凝能力。但由于聚丙烯酰胺长链卷曲成线团,使其架桥范围较小,两个酰胺基缔结后,相当于作用相互抵消而丧失两个吸附位,再加上部分酰胺基卷藏在线团结构的内部,不能与水中的杂质颗粒相接触和吸附,所以其拥有的吸附能力不能充分发挥。
为了使缔结在一起的酰胺基再次分开、内藏的酰胺基也能暴露在外表,人们设法将无规线团适当延伸展开,甚至设法在长分子链上增加一些带有阳离子或阴离子的基团,同时提高吸附架桥能力和电中和压缩双电层的作用。这样一来,在PAM的基础上又衍生出一系列性质各异的聚丙烯酰胺类絮凝剂或助凝剂。
比如说在聚丙烯酰胺溶液中加碱,使部分链节上的酰胺基转化为羧酸钠,而羧酸钠在水中容易离解出钠离子,使COO-基保留在支链上,因此生成部分水解的阴离子型聚丙烯酰胺。阴离子型聚丙烯酰胺分子结构上的COO-基使分子链带有负电荷,彼此相斥将原来缔结在一起的酰胺基拉开,促使分子链由线团状逐渐伸展成长链状,从而使架桥范围扩大、提高絮凝能力,作为助凝剂其优势表现得更为出色。
阴离子型聚丙烯酰胺的使用效果与其“水解度”有关,“水解度”过小会导致混凝或助凝效果较差,“水解度”过大会增加制作成本。
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