淺談水處理的混凝方法與混凝劑

《淺談水處理的混凝方法與混凝劑 》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。

1、淺談水處理的混凝方法與混凝劑論文關(guān)鍵詞:水處理混凝硫酸鋁聚合氯化鋁聚合硫酸鐵聚丙烯酰胺　　論文摘要:在諸多的水處理方法中,混凝法是一種最常用的水處理物化方法。這種方法是通過向水中加入混凝劑而使膠體脫穩(wěn)產(chǎn)生絮凝,從而去除污染物的方法。影響混凝的因素有很多,比如溫度、PH值、水力條件、絮凝劑投加量和性質(zhì)等,調(diào)節(jié)好這些因素能達到很高的去除效果?！　　　　　?引言　　　　在工業(yè)廢水和生活廢水處理中,有一種很重要的物化處理方法:混凝法。這種水處理方法應(yīng)用廣泛,各種污染指標去除率高。下面對這一方法進行簡單介紹?！　　　?混凝法　　　　1.1混凝法的概念在天然水中和各種廢水中,物質(zhì)在水中存在的形

2、式有三種:離子狀態(tài)、膠體狀態(tài)和懸浮狀態(tài)。一般認為,顆粒粒徑小于1nm的為溶解物質(zhì),顆粒粒徑在1~100nm的為膠體物質(zhì),顆粒粒徑在100nm~1mm為懸浮物質(zhì)。其中的懸浮物質(zhì)是肉眼可見物,可以通過自然沉淀法進行去除;溶解物質(zhì)在水中是離子狀態(tài)存在的,可以向水中加入一種藥劑使之反應(yīng)生成不溶于水的物質(zhì),然后用自然沉淀法去除掉;而膠體物質(zhì)由于膠粒具有雙電層結(jié)構(gòu)而具有穩(wěn)定性,不能用自然沉淀法去除,需要向水中投加一些藥劑,使水中難以沉淀的膠體顆粒脫穩(wěn)而互相聚合,增加至能自然沉淀的程度而去除。這種通過向水中加入藥劑而使膠體脫穩(wěn)形成沉淀的方法叫混凝法,所投加的藥劑叫混凝劑?！　?.2混凝的基本原理

3、廢水中的膠體物質(zhì)具有巨大的比表面積,可以吸附液體介質(zhì)中的正離子或負離子或極性分子等,使固液兩相界面上的電荷呈不平衡分布,在界面兩邊產(chǎn)生電位差,這就是膠體微粒的雙電層結(jié)構(gòu)。形成雙電層結(jié)構(gòu)的微粒的整個膠體結(jié)構(gòu)就稱為膠團,整個膠團是電中性的。膠團中心是帶有電荷的固體微粒本身,稱為膠核。膠核所帶電荷的符號就是膠體所帶電荷的符號。膠體微粒之所以能在水中保持穩(wěn)定性,原因在于膠體粒子之間的靜電斥力(膠體常常帶有同種電荷而具有斥力)、膠體表面的水化作用及膠粒之間相互吸引的范德華力共同作用。膠體微粒帶電越多,其電位就越大,帶電荷的膠粒和反離子與周圍水分子發(fā)生水化作用越大,水化殼也越厚,越具有穩(wěn)定性。

4、向水中投加藥劑,使膠體失去穩(wěn)定性而形成微小顆粒,而后這些均勻分散的微小顆粒再進一步形成較大的顆粒,從液體中沉淀下來,這個過程稱為凝聚。凝聚有以下幾方面的作用:　　1.2.1壓縮雙電層與電荷的中和作用。加入電解質(zhì),使固體微粒表面形成的雙電層有效厚度減小,從而范德華力占優(yōu)勢而達到彼此吸引形成凝聚;或者加入電不同電荷的固體微粒,使不同電荷的粒子由于靜電吸引而彼此吸引,最后達到凝聚?！　?.2.2高分子絮凝劑的吸附架橋作用。高分子絮凝劑的碳碳單鍵一般情況下是可以旋轉(zhuǎn)的,再加上聚合度較大,即主鏈較長,在水介質(zhì)中主鏈是彎曲的。在主鏈的各個部位吸附了很多固體顆粒,就象是為固體顆粒架了許多橋梁,讓

5、這些固體顆粒相對地聚集起來形成大的顆粒?！　?.2.3絮體的網(wǎng)捕作用。有些混凝劑(如鋁鹽或鐵鹽)有水中形成高聚合度的多羥基化合物的絮體,在沉淀過程中可以吸附卷帶水中膠體顆粒共同沉淀,此過程稱為絮凝劑的網(wǎng)捕作用?！　　　?幾種常見的混凝劑　　　　常用的混凝劑有無機絮凝劑、有機高分子絮凝劑、生物絮凝劑等。無機絮凝劑主要產(chǎn)品有硫酸鋁、聚合氯化鋁、三氯化鐵、硫酸亞鐵和聚合硫酸鐵、聚合硅酸鋁、聚合硅酸鐵、聚合氯化鋁鐵、聚合硅酸鋁鐵和聚合硫酸氯化鋁等。有機高分子絮凝劑以聚丙烯酰胺類產(chǎn)品為代表,生物絮凝劑是一類由微生物產(chǎn)生的具有絮凝能力的高分子有機物,主要有蛋白質(zhì)、黏多糖、纖維素和核酸。下面簡單

6、介紹幾種常用的混凝劑?！　?.1硫酸鋁(AS)無水硫酸鋁是無色結(jié)晶,易溶于水,常溫下硫酸鋁以含十八水合物最為穩(wěn)定。Al2(SO4)3·18H2O是具有光澤的無色顆?；蚍勰┚w,極易溶于水,水溶液呈酸性(PH<=2.5)。工業(yè)品為白色或微帶灰色的粉末或塊狀結(jié)晶,因可能存在少量的硫酸亞鐵而使產(chǎn)品表面發(fā)黃。硫酸鋁是使用最早的絮凝劑之一。硫酸鋁對水中膠體微粒的絮凝過程分為吸附脫穩(wěn)、沉淀絮凝、吸附沉淀混合區(qū)和再穩(wěn)定四個區(qū)域。加入過量的硫酸鋁,會形成膠體再穩(wěn)定而影響絮凝效果。硫酸鋁價格便宜,應(yīng)用較廣泛。　　2.2聚合氯化鋁(又稱堿式氯化鋁PAC)聚合氯化鋁是應(yīng)用最廣泛的一種絮凝劑,它的固

7、體呈無色至黃色樹脂狀,易潮解,溶液為無色至黃褐色透明狀液體,聚合氯化鋁易溶于水并易發(fā)生水解,水解過程中伴隨有電化學(xué)、凝聚、吸附、沉淀等物理化學(xué)現(xiàn)象。聚合氯化鋁一般是由鋁礦土與酸經(jīng)過酸溶、水解、縮聚等復(fù)雜的過程而制成的。相對于硫酸鋁而言,聚合氯化鋁混凝效果隨溫度變化較小,形成絮體的速度較快,絮體顆粒和相對密度都較大,沉淀性能好,投加量較小。聚合氯化鋁適宜的PH值范圍在5-9之間,過量投加一般不會出現(xiàn)膠體的再穩(wěn)定現(xiàn)象。長期的實踐證明,作為絮凝劑,聚合氯化鋁優(yōu)于硫酸鋁,很多