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聚合氯化铝污水处理药剂之眼熟or脸熟的絮凝剂需要知道的几个点

关于絮凝剂、混凝剂的那些个定义,其实也像混凝、絮凝的定义一样——五花八门,对于到底有啥区别这种烧脑的事儿就交给行业学识渊博的专家们细究吧,虽然细节很重要,But,我们要是真正搞清楚常用的那些个铝盐、铁盐、聚丙烯酰胺神马的也相当不错了呢。


一、常用混凝剂

(絮凝剂)溶解及使用方法介绍1PAC(聚合氯化铝)

1)PAC为无机高分子化合物,易溶于水,有一定的腐蚀性;

2)根据原水水质情况不同,使用前应先做小试求得最佳用药量(具体方法可参见聚合硫酸铁的溶解与使用-加药量的确定),(参考用量范围:20-800ppm);


3)为便于计算,实验小试溶液配置按重量体积比(W/V),一般以2~5%配为好。


Eg:配3%溶液:称PAC3g,盛入洗净的200ml量筒中,加清水约50ml,待溶解后再加水稀释至100ml刻度,摇匀即可;


4)使用时液体产品配成5-10%的水液,固体产品配成3-5%的水液(按商品重量计算);


5)使用配制时按固体:清水=1:5(W/V)左右先混合溶解后,再加水稀释至上述浓度即可;


6)低于1%溶液易水解,会降低使用效果;浓度太高易造成浪费,不容易控制加药量;


7)加药按求得的最佳投加量投加;


8)运行中注意观察调整,如见沉淀池矾花少,余浊大,则投加量过少,如见沉淀矾花大且上翻,余浊高,则加药量过大,应适当调整;


9)加药设施应防腐。


2聚合硫酸铁(PFS)

1)PFS溶液配制

使用时一般将其配制成5%-20%的浓度。

一般情况下当日配制当日使用,配药如用自来水,稍有沉淀物属正常现象。


2)加药量的确定

因原水性质各异,应根据不同情况,现场调试或作烧杯混凝试验,取得最佳使用条件和最佳投药量以达到最好的处理效果。


取原水1L,测定其pH值;


调整其pH值为6-9;


用2ml注射器抽取配制好的PFS溶液,在强力搅拌下加入水样中,直至观察到有大量矾花形成,然后缓慢搅拌,观察沉淀情况。记下所加的PFS量,以此初步确定PFS的用量;


按照上述方法,将废水调成不同pH值后做烧杯混凝试验,以确定最佳用药pH值;


若有条件,做不同搅拌条件下用药量,以确定最佳的混凝搅拌条件;


根据以上步骤所做试验,可确定最佳加药量、混凝搅拌条件等。


注意混凝过程三个阶段的水力条件和形成矾花状况。


a)凝聚阶段:是药剂注入混凝池与原水快速混凝在极短时间内形成微细矾花的过程,此时水体变得更加浑浊,它要求水流能产生激烈的湍流。烧杯实验中宜快速(250-300转/分)搅拌10-30S,一般不超过2min。


b)絮凝阶段:是矾花成长变粗的过程,要求适当的湍流程度和足够的停留时间(10-15min),至后期可观察到大量矾花聚集缓缓下沉,形成表面清晰层。烧杯实验先以150转/分搅拌约6分钟,再以60转/分搅拌约4分钟至呈悬浮态。


c)沉降阶段:它是在沉降池中进行的絮凝物沉降过程,要求水流缓慢,为提高效率一般采用斜管(板式)沉降池(最好采用气浮法分离絮凝物),大量的粗大矾花被斜管(板)壁阻挡而沉积于池底,上层水为澄清水,剩下的粒径小、密度小的矾花一边缓缓下降,一边继续相互碰撞结大,至后期余浊基本不变。烧杯实验宜以20-30转/分慢搅5分钟,再静沉10分钟,测余浊。

3)PFS的投加

根据烧杯混凝试验结果,调整废水PH值和搅拌条件;


根据水量大小,调整加药泵流量,按所确定的加药比例投加;


实际加药量可能与烧杯混凝试验有些差异,根据处理水质情况调整;


若配合使用有机高分子絮凝剂如PAM,可取得更佳效果;


PAM加药量一般为2ppm左右。


3聚丙烯酰胺(PAM)


1)PAM是有机高分子化合物,可分为阴离子型、阳离子型和非离子型,为白色粉末或颗粒,可溶于水,但溶解速度很慢;

2)阴离子型一般用于废水处理絮凝剂,阳离子型一般用于污泥脱水;


3)作为絮凝剂时用药量一般为1-2ppm,即每处理1吨废水用药量约为1-2g;


4)使用时阴离子型一般配制成0.1%左右的水溶液,阳离子型可配制成0.1%-0.5%;


5)配制溶液时应先在溶解槽中加水,然后开启搅拌机,再将PAM沿着漩涡缓慢加入,PAM不能一次性快速投入,否则的话PAM会结块形成“鱼眼”而不能溶解;


6)加完PAM后一般应继续搅拌30min以上,以确保其充分溶解;


7)溶解后的PAM应尽快使用,阴离子型一般不要超过36h,阳离子型溶解后很容易水解,应24h内使用。

二、问题释疑


问题1:在污泥处理中要加的PAM絮凝剂,不知PAM阳离子和PAM阴离子有何不同?在大概一方水的池子中,为达到污泥压缩达到一种很好的效果。PAM阳离子和PAM阴离子加的量大概多少?


三丰:投加量根据污泥种类和药剂的分子量大小通过实验判定。阴阳离子表现的基团电性不同,为此,水体或污泥中被吸附絮凝体电性不同,选用絮凝剂也就不同了。总之选购用要电性相反。所以以粘土类带负电颗粒最好用阳离子,如果用阴离子就要在之前投加无机絮凝剂。


qinnuobiya:一般污泥脱水要用阳离子PAM,具体选型要跟据小试确定,也有先加入PAC,再用阴、非离子PAM的,占少数。阴离子一般用于前期预处理,一般是气浮或沉降。一般用阴离子之前,需先加入聚铝或聚铁;阴离子加量较小控制在1~5ppm(一般1~2ppm即可),但有时若水浑浊,浊度很高,也可直接加入阴离子PAM,但不能加入过量,过量的直接表现就是絮体成丝状,料液变粘,处理效果大大下降。


sirain:CPAM—阳离子聚丙烯酰胺,APAM—阴离子聚丙烯酰胺,NPAM—两性聚丙烯酰胺。APAM是水解呈阴性,因为阴离子单体是不存在的,而水解程度,和pH,-COOH量有关系。CPAM则需要另外一种物质阳离子单体聚合到没有—COOH的PAM链上,阳离子单体很贵,而且由于聚合上的要求,因此,分子量大小往往受限制。PAM类型物质进行絮凝时,手段和行为比较多,有电中和,链首链尾架桥,卷扫,网捕等---所以,即使是阴性SS,使用APAM时,虽然没有电中和效应,别的效应是有的,因此也有效果,只是效果有限。但很显然,有电荷效应的絮凝,效果会快得多,而且絮凝更加彻底。


ZETA电位是选择CPAM还是APAM的重要依据,一般认为,带有金属离子的废水,ZETA电位为正,而含有机质的废水,ZETA电位为负,总体而言,ZETA电位为负的污水,占污水总量的70%左右,所以,发达地区,CPAM用量大。


gaoxingjie1965:絮凝作用是聚合物在单独颗粒间发生架桥的过程。“架桥”就是聚合物链段吸附在不同的颗粒上,促进颗粒的聚集。絮凝剂的活性基团带的电荷与颗粒的电荷发生抵消。絮凝剂为吸附在颗粒上,通过架桥或电中和使颗粒失去稳定性。


一般情况下,阴离子型絮凝剂通常与带正电荷的悬浮液(正动电电位)起作用,例如某些盐类与金属氢氧化物悬浮液。阳离子型絮凝剂通常与带负电荷的悬浮液(负动电电位)起作用,例如二氧化硅或有机物悬浮液。


但这一规则也不尽然,如阴离子絮凝剂可以使黏土聚集,而黏土是带负电的。所以,必须针对各个企业的具体情况先进行小试,选择适当的型号,再上机中试。


问题2:污泥脱水用聚丙烯酰胺不溶物太多,表面上看污泥絮凝良好,有利于带机脱水。但上机使用后发现脱水的泥饼中含有不溶胶粘物,滤布孔眼被糊死,严重影响脱水。曾使用过滤的方法把不溶物滤出,滤网很快也被糊死,大量不溶物从滤网周边溢出。又把滤网扎牢在管口上,结果不溶物竟能从滤网孔眼中挤出,等于没有过滤。请问如何才能使聚丙烯酰胺充分溶解?


qinuobiya:第一先检测是否有质量问题:一般聚丙烯酰胺为白色晶体颗粒或粉末。我觉得这个可能不是很重要,最有可能和您溶解方式有很大关系。首先您的溶药设备是不是手工加药还是三联自动泡药。如果是三联自动应该不会出现上述问题,若手工加药,一定要缓慢顺水流加入。


xinpai1999:一般情况:

1、药本身有问题;

2、配药过程有问题,是否完全溶解;

3、配药浓度太高,不好溶解。

一分钟学会判断PAC的品质


聚合氯化铝(PAC)是污水处理中最常用的药剂之一,它具有应用范围广、沉淀性能好等优点。在实际工作中,我们经常看到多种PAC,如白色、黄色、棕褐色、粉状和片状的。同为PAC,为什么会有这么多区别呢?到底哪种PAC的性能更好呢?这些问题常常困扰着我们。


如何简单的判定PAC的品质,聚氯化铝的两项国标GB/15892-2009和GB/T22627-2014中,明确规定了各项指标,详情见下表:

上表中列明了固体不溶物的含量,使用于饮用水处理时,不得高于0.6%,使用于工业水处理时,不得高于0.4%。根据不溶物这个指标,我们就可以观察PAC溶液中固体不溶物的含量,从而判断PAC的品质。


这里,我们简单介绍判断固体不溶物含量的方法。


1.溶解试验

取各种PAC样品5g,溶于100g的水中,配置成5%浓度的溶液。

2.观察溶液

品质好的样品溶液较清澈,固体不溶物含量少,反之浑浊的溶液中固体不溶物含量多。

3.残留物

将PAC溶液静置倒出上清液后,自然风干,品质较好的样品残留物很少,反之底部残留物量多。

那么,使用不合格的PAC,会对我们的污水系统产生什么风险呢?


1.不溶物导致管道堵塞

PAC中固体不溶物的主要成分是钙,来自于PAC生产原料中的铝酸钙粉和铝矾土,在水处理过程中转化为碳酸钙,极易导致管道结垢、堵塞。


下图为PAC的不溶物附着在管道混合器中,导致严重结垢的照片。

2.增加用量,成本上升

根据我们的经验,当固体不溶物含量超标的时候,有效成分三氧化二铝的含量可能会达不到国家标准,其结果是处理的效果变差,或者需要投加更多的PAC,导致处理成本增加。


3.在使用PAC时,如果投加量过高,还需注意以下两点:

铝离子浓度过高,会对微生物活性有影响。

氯离子浓度过高,会腐蚀不锈钢材质。

PAC、PAM的储存及使用注意事项!


(PAC)聚合氯化铝与其它混凝剂相比,具有以下优点:应用范围广,适应水性广泛。易快速形成大的矾花,沉淀性能好。适宜的PH值范围较宽(5-9间),且处理后水的PH值和碱度下降小。水温低时,仍可保持稳定的沉淀效果。碱化度比其它铝盐、铁盐高,对设备侵蚀作用小。


物化性质

液体产品为无色、淡黄色、淡灰色或棕褐色透明或半透明液体,无沉淀。固体产品是白色、淡灰色、淡黄色或棕褐色晶粒或粉末。产品中氧化铝含量:液体产品 8%,固体产品为20%-40%,碱化度70%-75%。


包装及储存

固体为25KG袋装,内层塑料薄膜,外层塑料编织袋,产品应存放在室内干燥,通风、阴凉处,且勿受潮。


主要应用

PAC是水净化领域的重要混凝剂,对低温、低浊及高浊水具有高效净化作用,但是由于其单体与有机物反应会生成危害人体健康的物质,所以保证其纯度在水净化中显得很重要。


使用原则

水处理剂聚合氯化铝产品有腐蚀性,如不慎溅到皮肤上,要立即用水冲洗干净。生产和使用本品的人员要穿工作服、戴口罩、手套、穿长筒胶靴。生产设备要密封,车间通风应良好。


水处理剂聚合氯化铝产品无燃烧和爆炸危险。在城市给水工艺中使用聚合氯化铝作为混凝剂时,有可能造成水中铝盐含量偏高,这是造成老年痴呆症的因素之一。


投加量的确定

将该产品(固体)与常温水按1/3的重量比边搅拌边投加,至完全溶解后,再加水稀释到所需要浓度,原水浓度100~500mg/时投加量为3~6mg/I。具体投加时,应根据水质情况进行水试,选出最佳投加量而后投用。


(PAM)聚丙烯酰胺分类聚丙烯酰胺产品简介:聚丙烯酰胺(PAM)为水溶性高分子聚合物,不溶于大多数有机溶剂,具有良好的絮凝性,可以降低液体之间的磨擦阻力,按离子特性分可分为非离子、阴离子、阳离子和两性型四种类型。


包装与贮存

本品无毒,注意防潮、防雨,避免阳光曝晒。贮存期:2年,25kg纸袋(内衬塑料袋外为贴塑牛皮纸袋)。


使用原则

聚丙烯酰胺的使用要遵循如下原则:


1、颗粒状聚丙烯酰胺絮凝剂不能直接投加到污水中。使用前必须先将它溶解于水,用其水溶液去处理污水。


2、溶解颗粒状聚合物的水应该是干净(如自来水),不能是污水。常温的水即可,一般不需要加温。水温低于5℃时溶解很慢。水温提高溶解速度加快,但40℃以上会使聚合物加快降解,影响使用效果。一般自来水都适合于配制聚合物溶液。强酸、强碱、高含盐的水不适于用来配制。


3、聚合物溶液浓度的选择,建议为0.1%—0.3%,即1升水中加1g—3g聚合物粉剂。


影响因素

聚丙烯酰胺溶液的粘度主要反映了液体分子之间因流动或相对运动所产生的内摩擦阻力。内摩擦阻力与聚合物的结构、溶剂的性质、溶液的浓度及温度和压力等因素有关,它的数值越大,表明溶液的粘度越大。


1、温度对聚丙烯酰胺粘度的影响

温度是分子无规则热运动激烈程度的反映,分子的运动必须克服分子间的相互作用力,而分子间的相互作用,如分子间氢键、内摩擦、扩散、分子链取向、缠结等,直接影响粘度的大小,故高聚物溶液的粘度会随温度发生变化。温度改变对高聚物溶液粘度的影响是显著的。聚丙烯酰胺溶液的粘度随温度的升高而降低,其原因是高分子溶液的分散相粒子彼此纠缠形成网状结构的聚合体,温度越高时,网状结构越容易破坏,故其粘度下降。


2、水解时间对聚丙烯酰胺粘度的影响

聚丙烯酰胺溶液粘度随水解时间的延长而改变,水解时间短,粘度较小,这可能是由于高聚物还来不及形成网状结构所致;水解时间过长,粘度下降,这是聚丙烯酰胺在溶液中结构发生松解所致。部分水解聚丙烯酰胺溶于水后离解成带负电荷的大分子,分子间静电排斥作用以及同一分子上不同链节之间的阴离子排斥力导致分子在溶液中伸展并能使分子之间相互缠绕,这就是部分水解聚丙烯酰胺能使其溶液粘度明显增加的原因。


3、矿化度对聚丙烯酰胺粘度的影响

聚丙烯酰胺分子链中阳离子基团相对于阴离子基团数目较多,净电荷较多,极性较大,而H20是极性分子,根据相似相溶原理,聚合物水溶性较好,特性黏度较大;随着矿物质含量的增加,正的静电荷部分被阴离子包围形成离子氛,从而与周围正的静电荷结合,聚合物溶液极性减小,黏度减小;矿物质浓度继续增加,正、负离子基团形成分子内或分子间氢键的缔合作用(导致聚合物在水中的溶解性下降),同时加入的盐离子通过屏蔽正、负电荷,拆散正、负离子间缔合而使已形成的盐键受到破坏(导致聚合物在水中的溶解性增大),这两种作用相互竞争,使得聚合物溶液在较高的盐浓度( 0.06mol/L)下粘度保持较小。


4、分子量对聚丙烯酰胺粘度的影响

聚丙烯酰胺溶液的粘度随高聚物分子量的增大而增大,这是由于高分子溶液的粘度由分子运动时分子间的相互作用产生。当聚合物相对分子质量约为106时,高分子线团开始相互渗透,足以影响对光的散射。含量稍高时机械缠结足以影响粘度。含量相当低时,聚合物溶液可视为网状结构,链间机械缠结和氢键共同形成网的节点。含量较高时,溶液含有许多链-链接触点,使高聚物溶液呈凝胶状。因此,高聚物相对分子质量越大,分子间越易形成链缠结,溶液的粘度越大。


投加量的确定

聚丙烯酰胺投加量要以溶液澄清为标准,适量加入,过多不但效果不明显,且造成消耗增加,同时影响叶滤机的通过能力。液体聚丙烯酰胺一次配制浓度也不宜过高,过高的话聚丙烯酰胺与碱水混合不均,聚丙烯酰胺水解反应不充分,影响絮凝效果。


聚丙烯酰胺投加量的多少主要是根据溶出赤泥量及沉降效果而定,赤泥量大相应的聚丙烯酰胺用量会增加,但是配制方式对聚丙烯酰胺沉降效果影响较大,采用合理的配制方式能提高沉降效果,还大大降低聚丙烯酰胺消耗量,有利于提高沉降系统的通过能力。

来源:水世界 环保新课堂

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