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絮凝劑工作原理
絮凝沉淀法是選用無(wú)機(jī)絮凝劑(如硫酸鋁)和有機(jī)陰離子型絮凝劑聚丙酰銨(PAM)配制成水溶液加入廢水中,便會(huì)產(chǎn)生壓縮雙電層,使廢水中的懸浮微粒失去穩(wěn)定性,膠粒物相互凝聚使微粒增大,形成絮凝體、礬花。對(duì)于高分子而言,鏈狀分子上所帶電荷量越大,電荷密度越高,鏈越能充分伸展,吸附架橋的作用范圍也就越大,混凝效果會(huì)越好。絮凝體長(zhǎng)大到一定體積后即在重力作用下脫離水相沉淀,從而去除廢水中的大量懸浮物,從而達(dá)到水處理的效果。為提高分離效果,可適時(shí)、適量加入助凝劑。處理后的污水在色度、含鉻、懸浮物含量等方面基本上可達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn),可以外排或用作人工注水采油的回注水。
絮凝劑生產(chǎn)工藝一 水解法。
共聚法相比,一般水解法制備的產(chǎn)物水溶性去屑因子(HD)不高,低于30%,理論上HD大于70%的產(chǎn)物應(yīng)通過(guò)共聚法制取,該法對(duì)水解溫度和事件有一定要求,同時(shí)水解過(guò)程中易發(fā)生大分子降解。天津大學(xué)的冀蘭英等人采用水解劑NaOH、Na2CO3對(duì)水解法進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)NaOH不但有加速水解的作用,還有加深水解的作用。如果要值得低水解度(<10%)的膠乳可用NaOH為水解劑,要制中水解度(大于10%)的膠乳,用NaOH和Na2CO3共水解,從而可在較短時(shí)間內(nèi)達(dá)到較高水解值。在初級(jí)沉淀池,常使用陰離子型已水解的聚烯酰胺去除廢水中的懸浮雜質(zhì),而使用非離子型聚烯酰胺(PAM)時(shí)的效果不好。近些年,高相對(duì)分子質(zhì)量特別是超高相對(duì)分子質(zhì)量丙酸、丙胺聚合物在三次采油方面具有無(wú)可爭(zhēng)議的作用。與水解法相比,共聚法制得的AA/AM共聚物一般相對(duì)分子質(zhì)量不高,水溶性不好,故而超高相對(duì)分子質(zhì)量AA/AM共聚物多用水解法制備。
高分子絮凝劑是高分子鏈節(jié)上同時(shí)含有正、負(fù)兩種電荷基團(tuán)的水溶性聚合物,適用于處理帶不同電荷的污染物,具有pH值適應(yīng)范圍寬、抗鹽性好、絮凝、沉降脫水能力強(qiáng)等應(yīng)用特點(diǎn)。特別對(duì)污泥脫水,不僅有電性中和、吸附橋聯(lián)作用,而且有分子間的“纏繞”包裹作用,使處理的污泥顆粒粗大,脫水性好,即使是對(duì)不同性質(zhì)的不同腐程度的污泥,也能發(fā)揮較好的脫水助濾作用,因而成為油田污水處理用高分子絮凝劑的開(kāi)發(fā)熱點(diǎn)。山東天一污水處理公司研發(fā)的天然絮凝劑,絮凝反應(yīng)快,絮體大而致密,可單獨(dú)使用,無(wú)需添加助凝劑。主要分為兩類(lèi):化學(xué)合成類(lèi)高分子絮凝劑和天然改性類(lèi)高分子絮凝劑。
水中雜質(zhì)成分
水中雜質(zhì)顆粒大小參差不齊對(duì)混凝有利,細(xì)小而均勻會(huì)導(dǎo)致混凝效果很差。雜質(zhì)顆粒濃度過(guò)低往往對(duì)混凝不利,此時(shí)回流沉淀物或投加助凝劑可提高混凝效果。如聚合氯化鋁(PAC)、聚合硫酸鋁(PAS)、聚合氯化鐵(PFC)以及聚合硫酸鐵(PFS)等。水中雜質(zhì)顆粒含有大量有機(jī)物時(shí),混凝效果會(huì)變差,需要增加投藥量或投加氧化劑等起助凝作用的藥劑。水中的鈣鎂離子、硫化物、磷化物一般對(duì)混凝有利,而某些陰離子、表面活性物質(zhì)對(duì)混凝有不利影響。
無(wú)機(jī)絮凝劑
主要分為兩大類(lèi)別:鐵制劑系列和鋁制劑系列,當(dāng)然也包括其叢生的高聚物系列。
無(wú)機(jī)絮凝劑包括硫酸鋁、氯化鋁、硫酸鐵、氯化鐵等,其中硫酸鋁早是由美國(guó)開(kāi)發(fā)的,并一直沿用至今的一種重要的無(wú)機(jī)絮凝劑。是目前應(yīng)用最廣、效能高的高分子絮凝劑,用于處理電廠用水、工業(yè)用水,以及工業(yè)廢水及市政污水的絮凝澄清凈化處理。常用的鋁鹽有硫酸鋁AL2(SO4)3.18H2O和明礬AL2(SO4)3.K2SO4.24H2O,另一類(lèi)是鐵鹽有三氯化鐵水合物FeCL3.6H2O.FeSO4.7H2O和硫酸鐵。