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水处理剂的选择和使用方法(下篇)

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发布时间:2019-10-01 10:14

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恒信达环保-水处理药剂


一、深度处理

1浊度是与水中悬浮颗粒液度有关的

去除地表水中颗粒物流程图

个特性参数,能够简便且相当准确地测定水质状况。浊度指标可用于衡量单个处理工艺和整个水处理系统。通过传统的混凝和絮凝工艺可以去除常规的浊度,混凝剂的投加量对混凝效果有很大影响,由图8-4可以看出,在投加量为12. 1mg/L时,剩余独度降至最低。图8-5为不同pH值下硫酸铝投加量与剩余独度的关系。在原水中由于胶体颗粒的电离作用和颗粒吸附有机物后的电离作用,绝大多数颗粒和胶体都带负电荷。在低浊度水(<10NTU)中,般是采用脱稳为主,絮凝为辅,因此经常采用无机混凝剂与有机高分子絮凝剂配合使用一般不能用有机聚合高分子电解质,例如高分子量聚丙烯酰胺,因为在没有脱稳的条件下絮凝剂无法发挥作用。投加无机混凝剂后应该能够很快形成絮体,并在絮凝剂的作用下,进一步形成大的絮体。目前国内开发了无机有机复合的混凝剂,对于处理低温低浊度水效果很好。另外采用阳离子有机混凝剂对于处理低温低浊度水效果也非常好,例如聚二烯丙基二甲基氯化铵,但是处理成本要比无机混凝剂高。国外有些水厂使用这类混凝剂时往往采用直接过滤的工艺,在中等浊度(<100NTU)的水中,最好使用一般的无机盐,如果其他条件合适,大多数会取得好的效果。在高浊度的情况下,或者在地表水浊度增加很快的时候,最好的选择是将PAC和聚丙烯酰胺或者聚胶混合加入。污泥床高度,污泥体积,脱水效率及pH值降低,这些都是考虑将PAC和大量硫酸铝和硫酸铁混合使用的原因

4,色度

在天然水体中形成色度的物质主要是腐殖质,它们是构成溶解性有机碳的主要成分。亲水的色度总是比疏水的矿物浊度更难以去除。色度的复杂性取决于水的pH值,产生色度胶体的种类,混凝剂破坏氢键的能力。选择的水处理剂必须使水中产生色度的物质的稳定性最低(通常pH值在5.5~7.0之间)。

在很多应用中,一种物质本身很难取得好的效果,对于无机金属盐尤其如此。这种情况下,添加少量聚二甲基二烯丙基氯化铵(pDADMAC),可以达到很好的去除效果。使用时pDADMAC可以与无机混凝剂分别投加,也可以选择PAC与pDADMAC复合的产品。另外也可以投加粉末活性炭或其他的无机物吸附剂,同样可以达到非常理想的去除效果。

5、温度

无机金属盐的性能主要依赖于化学反应,而温度对混凝性的影响非常大。温度越低,反应越慢;温度越低,黏性越高。较低的温度(<5℃)会对铝盐和铁盐产生影响,在冬季低温下混凝效果不佳。尤其是无机低分子盐的混凝效果更差,例如硫酸铝等。在冬季多数地区雨水很少,因此低温水往往又是低浊度水,这就更加增加了处理难度。在处理过程中可以选择复配的混凝剂,或者采用无机低分子混凝剂与有机高分子絮凝剂或者活性硅酸等复配使用的方法,另外国内市场上已经有机无机复合混凝剂和含硅混凝剂,它们对于低温低浊度水的处理效果都比较好。国外又采用加热原水的方法,但是目前在国内还没有工厂采用加热的方式。几乎所有的混凝剂在温水(10℃<T<25℃)中,性能都较好。山东淄博供水管理局以聚合硫酸铝和阴离子聚丙烯酰胺联用处理来自黄河的低温低浊水,取得了很好的效果,积累了丰富的经验。

6.硬度

2 所有的水都有一定的钙镁硬度。钙镁离子在正常的条件下不形成絮凝体,但它们能改进表面中和作用并且减少絮凝剂的投加量,提高絮凝性能。在饮用水处理中不能使用提高硬度的方法,因为会增加水中盐的含量,但是一些市政污水厂可以使用这个方法。在水中加入石灰或镁盐成本比较高,如果加入海水处理则便宜得多,而且海水中含有大量的镁。在挪威的VEAS污水处理厂约加入5%的海水。在香港用海水冲洗厕所,在后续处理中絮凝剂的投加量也是世界上最低的。

般加入石灰形成钙镁沉淀,石灰污泥密度大,易沉淀,但是,最好在加完石灰后,投加少量混凝剂,可以迅速捕获石灰颗粒。 目前在我国饮用水处理厂没有采用软化工艺。而在电厂用水处理中都采用软化工艺,加入的混凝剂只是为了捕获石灰颗粒,而不是凝聚原水进度。石灰污泥不能重新返回到环境中,所以需要进行脱水处理,应根据水厂装置选择合适的

景获剂

控制处理水的pH值,可以满足不同软化程度的要求,一般控制pH值在10.0±0.2.

金属盐混凝剂会降低碱度,影响软化效果。因此,最好选择预先水解的高盐基度混凝剂。高盐基度的聚氧化铝,尤其是含钙型聚氯化铝,比较适合于石灰软化,按加量也比较小。另外也可采用聚硫酸铝作混凝剂,由于形成的硫酸钙和氢氧化铝存在共沉淀作用,混凝效果会更理想。

7。味道和臭气

味道和臭气可以通过很多方式来控制,但是最常用的加人粉末活性炭(PAC).粉末活性炭还可以有效去除原水中其他有机物和色度,在这方面,同济大学已经积累了丰富的经验,并且已经在一些饮用水处理厂推广。大多数混凝剂可以沉降粉末活性炭或有机颗粒,但是、由于这些物质非常细小,所选择的混凝剂最好能够形成密实的污泥,达到很高的沉降速度和很低的残留絮体。

二、工艺设备

工艺设备对混凝剂和絮凝剂的选择有很大的影响,但原水水质是主要的影响因素。

1.预沉处理

对于高浊度原水往往通过预处理沉淀池去除比较大的悬浮物,例如黄河原水的处理。以前在黄河原水处理中都采用预沉淀的工艺,近几年由于北方地区严重缺水,很多以黄河水为原水的地区都采用修建大型水库的方法,这样使得水质比较稳定,并且明显变好,例如,在山东省经过水库的原水浊度只有10 NTU。但是也带来了温度较高的季节藻类事生问题,使水质的气味和色度恶化。因此这又对混凝过程提出了更高的要求,不仅要考虑除浊问题,还要考虑藻类带来的味、色等问题。

2.直接过滤

在原水水质比较好而且浊度很低的情况下,可以考虑选择合适的混凝剂,采用直接过滤的工艺。选择的混凝剂或絮凝剂必须能够与原水中污染物、胶体和悬浮物很快形成稳定和过滤性好的絮体。以前认为,絮体越大越好,但是这是有条件的。在去除胶体和污染物尽可能多的条件下,絮体越大越好,如果絮体很大,但是絮凝效果差,也是不可取的,直接过滤时,大的絮体很容易过滤,但是我们必须保证充分利用全部滤层,如果絮体很大,但是不能利用整个滤床也是不可取的。因此,有时强度大、密实而尺寸适中的颗粒的过滤性会更好也可以使反冲洗周期延长,在选择混凝剂时必须保证充分混凝,使絮体在与滤床接触之前完成混凝过程,否则会带来滤池板结的恶劣后果。无论是铁盐还是铝盐,或者含硅的复合混凝剂,或者分别投加的活性硅酸等助凝剂,必须在过滤前完成混凝和絮凝反应,如果延期在滤池中反应,它们对于滤料的吸附能力很强,而且不容易脱落,长时间积累后,最后使滤池板结。例如在使用含亚铁离子较高的聚合硫酸铁时,由于亚铁离子在混凝过程中不能充分才解,进入滤层后再发生水解,如此长期运行就会造成滤池阻塞现象。一般采用预聚合的混凑剂,例如高盐基度混凝剂,效果比较好。国外在直接过滤时常常使用有机高分子混凝剂,例如pDADMAC,但是它们是作为助凝剂使用的,胶体的脱稳还是以无机混凝剂为主。

混凝反应池中加药点位置和混合强度对于混凝效果的影响也非常大,一般处理水在反应池的停留时间为几分钟(大于5min),最好选择预聚合混凝剂,以保证充分混凝,使絮体快速分离、如果混合强度或停留时间不足,最好的选择高盐基度混凝剂,同时可以投加一定量助凝剂。在聚合物助凝剂中可以选择pDADMAC或聚胺。但是在使用这类助凝剂时必须进意不能投加过量,否则会使胶体发生再稳定,从而使絮体进入过滤工段。另外过量的助凝剂会使胶体表面正电荷过量,形成很大的松散架状物,非常难沉淀。此时再加入无机混凝剂往往也没有任何效果。因此在生产中必须严格控制阳离子聚合物过量。混合强度与混合时间对充分发挥混凝剂的效果具有重要的影响。以往人们对手混合效果的影响认识不足,实际上混合过程对于混凝剂的水解、絮体的成长、表面的吸附、絮体的粒径等影响很大,但是目前对于这方面的研究相对比较少。3、沉淀和过滤气浮单元已经在饮用水和污水处理方面的应用非常广泛,尤其是在污水处理方面。在气浮单元中,在混凝池中将药剂加入到原水或废水中,然后进入气浮单元,原水与溶气水浪合,很快形成一种稳定的絮体。压降使得空气被释放,微小气泡吸附在絮体表面,然后浮到絮凝池或者澄清池的表面。通过刮泥机可以定期去除浮在水面的污泥。对于低浊度的工业度水,为了提高有机物的去除和絮凝效果,可以在原水中添加一定量的固体吸附剂,使之起到凝聚和吸附核心的作用,从而强化气浮效果。

混凝剂必须能够形成一种非常稳定的絮体,任何污泥颗粒,如果破裂将会形成很小的、几乎是胶态的颗粒,会通过滤层,降低处理后的水质。为了提高絮体的强度,使用无机混凝剂时,与助凝剂协同使用,可以得到很好的效果。

混合强度与混合有效时间对混凝剂性能的影响比混凝剂的选择更重要。然而,如果没有充分的混合时间来优化混凝过程,建议采用聚氯化铝。快速形成的氢氧化铝的卷扫絮团加强絮凝,增强胶态颗粒的吸附。如果没有充分的混凝时间,通过选择好的絮凝剂,可以有效去除悬浮物质。如果混合体系良好,通过水解来产生阳离子物质进行混凝或絮凝,效率会显著提高。目前市场上的混凝剂性能相差很大,好的混凝剂可以使处理效率提高。有些老水厂存在亦处理量超负荷的现象,选择沉降和过滤效果好的混凝剂尤其重要。在混凝剂的选择方面,可以考虑有机无机复合混凝剂或者加硅的混凝剂,例如820A聚氯化铝。

随着国内外环境意识的不断增强,污泥处置成为很重要的问题。在给水处理中污泥的三要成分主要是悬浮颗粒和混凝剂水解产物,例如氢氧化铁、氢氧化铝以及少量的有机助剂。多数情况下,铝盐或铁盐污泥有可能返回接受水中,这造成了原来水体的再污染,因国内在原水处理中的污泥处置迫在眉睫。对于市政污水处理产生的污泥,它的主要成分为!

活产生的有机物、胶体、悬浮颗粒等,在采用生物处理后,这些含有铁盐、铝盐和有机阳子聚合物的污泥必须进行脱水,然后送往填埋场。目前给水处理污泥中氢氧化铝和氢氧化的回收技术已经准备好。上海市水务局要求全市给水处理产生的污泥必须在2010年以前成资源化处理工艺。污泥的脱水絮凝目前广泛使用阳离子聚丙烯酰胺和石灰,以及少量的盐或铁盐。但是很多污水处理厂在处理和填埋污泥中面临一个很大的难题,就是生物处理污泥的臭气非常强,在污泥脱水现场和填埋场气味非常大,几乎令人难以忍受。在污泥处理过程中的臭气主要是硫化物和有机胺造成的,因此可以在处理过程中添加强氧化剂降解这类物质,另外铁盐的脱臭效果要比铝盐好。最近几年国内外积极开发污泥减量化技术,利用复合菌处理污泥,可以达到污泥脱臭、减量的目的,并且有些产品已经商品化。

三、分析要求的确定

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在确定使用化学处理之前,必须对于要处理水体进行尽可能的全面分析,有时对于水体进行全面分析非常困难,例如确定有机物污染种类。根据水处理目标和法律标准,必须考虑考虑处理后达到的实际效果。对于污水处理可能相对比较简单,对于饮用水处理要考虑的指标会更多。在明确了原水指标和处理目标后,在选择合适的化学处理方法,并在对化学处理工艺优化的基础上选择具体的处理工艺。



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