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混凝,絮凝和助凝在污水处理中的作用分别是什

作者: 巩义兴禾 编辑: 巩义兴禾 来源: 巩义兴禾 发布日期: 2019-08-30
信息摘要:
混凝,絮凝和助凝在污水处理中的作用分别是什么? 凝聚:投加混凝剂后水中的胶体失去稳定性,胶体颗粒互相凝聚,结果形成众多的小矾花。 絮凝:凝聚过程中形成的小矾花通过吸

                                                                                 混凝,絮凝和助凝在污水处理中的作用分别是什么?
 
凝聚:投加混凝剂后水中的胶体失去稳定性,胶体颗粒互相凝聚,结果形成众多的“小矾花”。
 
絮凝: 凝聚过程中形成的“小矾花”通过吸附、卷带、架桥等作用,形成颗粒较大絮凝体的过程。
 
混凝:是凝聚、絮凝两个过程的总称。是水中胶体粒子及微小悬浮物的聚集过程。
 
也就是说“混凝”包含了从原水投药到水混合、药反应(脱稳、絮凝)再到形成大颗粒的絮凝物的整个过程。而絮凝是指胶体颗粒脱稳后,从形成微小絮凝物形成大絮体的阶段。因此,絮凝只是混凝的一个步骤!
 
 
聚丙烯酰胺絮凝
那么,什么是聚合氯化铝和聚丙烯酰胺?
 
PAC
 
聚合氯化铝(简称PAC),又称为碱式氯化铝或羟基氯化铝。通过它或它的水解产物使污水或污泥中的胶体快速形成沉淀,便于分离的大颗粒沉淀物。PAC的分子式为[AL2(OH)nCl6-n]m,其中n为1-5的任何整数,m为聚合度,即链节的的数目,m的值不大于10。
 
PAC的混凝效果与其中的OH和AL的比值(n值大小)有密切关系,通常用碱化度表示,碱化度 B=[OH]/(3[AL])X100% 。B要求在40-60%,适宜的PH范围5-9 。
 
 
聚丙烯酰胺(简称 PAM),俗称絮凝剂或凝聚剂,属于混凝剂。PAM的平均分子量从数千到数千万以上,沿键状分子有若干官能基团,在水中可大部分电离,属于高分子电解质。根据它可离解基团的特性分为阴离子型聚丙烯酰胺、阳离子型聚丙烯酰胺、和非离子型聚丙烯酰胺。
 
PAM外观为白色粉末,易溶于水,几乎不溶于苯,乙醚、酯类、丙酮等一般有机溶剂,聚丙烯酰胺水溶液几近是透明的粘稠液体,属非危险品,无毒、无腐蚀性,固体PAM有吸湿性,吸湿性随离子度的增加而增加,PAM热稳定性好;加热到100℃稳定性良好,但在150℃以上时易分解产中氮气,在分子间发生亚胺化作用而不溶于水,密度: 1.302mg/l(23℃)。玻璃化温度153℃,PAM在应力作用下表现出非牛顿流动性。
 
阳离子、阴离子的PAM分别适用于带阴、阳电荷的污水或污泥。生化法产生的活性污泥带有阴电荷,应该使用阳离子型的。阴离子PAM用于带有阳电荷污水或污泥,如处理钢铁厂、电镀厂、冶金、洗煤及除尘等污水时的效果较好。非离子型的对于阳离子、阴离子都有较好的效果,但是,单价很贵,使处理成本增高。

 
另外,就是二者的反应条件及投加要求。
 
 
1、絮凝池的作用
 
絮凝池的作用是:使混凝剂加入原水中后,与水体充分混合,水中的大部分胶体杂质失去稳定,脱稳的胶体颗粒在絮凝池中相互碰撞、凝聚,最后形成可以用沉淀方法去除的絮体。
 
2、反应条件
 
絮体长大过程是微小颗粒接触与碰撞的过程。絮凝效果的好坏取决于下面两个因素:一是混凝剂水解后产生的高分子络合物形成吸附架桥的连接能力,这是由混凝剂的性质决定的;二是微小颗粒碰撞的几率和如何控制它们进行合理的有效碰撞。
 
水处理工程学科认为,要想增加碰撞几率就必须增加速度梯度,增加速度梯度就必须增加水体的能耗,也就是增加絮凝池的流速,一方面,如果在絮凝中颗粒凝聚长大得过快会出现两个问题:
 
(1) 絮体长得过快其强度则减弱,在流动过程中遇到强的剪切就会使吸附架桥被剪断,被剪断的吸附架桥很难再连续起来,所以絮凝过程也是速度受限过程,随着絮体的长大,水流速度应不断减少,使已形成的絮体不易被打碎。
 
(2) 一些絮体过快的长大会使水中絮体比表面积急剧减少,一些反应不完善的小颗粒失去了反应条件,这些小颗粒与大颗粒碰撞几率急剧减少,很难再长大起来,这些颗粒不仅不能为沉淀池所截留,也很难为滤池截留。
 
3、投加要求
 
在投加混凝剂的反应前期,要尽可能增加药剂与污水碰触的机会,加大搅拌或流速。依靠水流与折板碰撞及水流在折板间多次转折提高速度,使水中颗粒碰撞机会增加,使絮体凝聚。而到反应后期,为使速度梯度减小,可以得到较好的絮凝、沉淀效果。
 
从以下几个小问题来看看:
 
Q:水中有很多细小杂质为什么沉不下来?
 
A:水中悬浮的颗粒在粒径小到一定程度时,其布朗运动的能量足以阻止重力的作用,而使颗粒不发生沉降。这种悬浮液可以长时间保持稳定状态。而且,悬浮颗粒表面往往带电(常常是负电),颗粒间同种电荷的斥力使颗粒不易合并变大,从而增加了悬浮液的稳定性。
 
Q:从原理上细纠,混凝和絮凝有啥区别?
 
A:混凝的过程是加入表面带正电的混凝剂以中和颗粒物表面的负电荷,从而使其脱稳。絮凝则是聚合物的高分子链在悬浮的颗粒物之间架桥,从而使颗粒物聚集的过程。所以,混凝剂多为分子量低而正电荷密度高的水溶性聚合物,絮凝剂则一般是具有特定电性和电荷密度的聚合物。
 

 

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