絮凝劑:有時(shí)又稱為混凝劑,可作為強(qiáng)化固液分離的手段,用于初沉池、二沉池、浮選池及三級(jí)處理或深度處理等工藝環(huán)節(jié)。
01
絮凝劑的作用
絮凝劑在污水處理領(lǐng)域作為強(qiáng)化固液分離的手段,可用于強(qiáng)化污水的初次沉淀、浮選處理及活性污泥法之后的二次沉淀,還可用于污水三級(jí)處理或深度處理。當(dāng)用于剩余污泥脫水前的調(diào)理時(shí),絮凝劑和助凝劑就變成了污泥調(diào)理劑或脫水劑。
在應(yīng)用傳統(tǒng)的絮凝劑時(shí),可以使用投加助凝劑的方法來(lái)加強(qiáng)絮凝效果。例如把活化硅酸作為硫酸亞鐵、硫酸鋁等無(wú)機(jī)絮凝劑的助凝劑并分前后順序投加,可以取得很好的絮凝作用。因此,通俗地講,無(wú)機(jī)高分子絮凝劑IPF其實(shí)就是把助凝劑與絮凝劑結(jié)合在一起制備然后合并投加來(lái)簡(jiǎn)化用戶的操作。
混凝處理通常置于固液分離設(shè)施前,與分離設(shè)施組合起來(lái)、有效地去除原水中的粒度為1nm~100μm的懸浮物和膠體物質(zhì),降低出水濁度和CODCr,可用在污水處理流程的預(yù)處理、深度處理,也可用于剩余污泥處理?;炷幚磉€可有效地去除水中的微生物、病原菌,并可去除污水中的乳化油、色度、重金屬離子及其他一些污染物,利用混凝沉淀處理污水中含有的磷時(shí)去除率可高達(dá)90~95%,是而又的除磷方法。
02
絮凝劑的作用機(jī)理
水中膠體顆粒微小、表面水化和帶電使其具有穩(wěn)定性,絮凝劑投加到水中后水解成帶電膠體與其周圍的離子組成雙電層結(jié)構(gòu)的膠團(tuán)。
采用投藥后快速攪拌的方式,促進(jìn)水中膠體雜質(zhì)顆粒與絮凝劑水解成的膠團(tuán)的碰撞機(jī)會(huì)和次數(shù)。水中的雜質(zhì)顆粒在絮凝劑的作用下首先失去穩(wěn)定性,然后相互凝聚成尺寸較大的顆粒,再在分離設(shè)施中沉淀下去或漂浮上來(lái)。
攪拌產(chǎn)生的速度梯度G和攪拌時(shí)間T的乘積GT可以間接表示在整個(gè)反應(yīng)時(shí)間內(nèi)顆粒碰撞的總次數(shù),通過(guò)改變GT值可以控制混凝反應(yīng)效果。一般控制GT值在104~105之間,考慮到雜質(zhì)顆粒濃度對(duì)碰撞的影響,可以用GTC值作為表征混凝效果的控制參數(shù),其中C表示污水中雜質(zhì)顆粒的質(zhì)量濃度,而且建議GTC值在100左右。
促使絮凝劑迅速向水中擴(kuò)散,并與全部廢水混合均勻的過(guò)程就是混合。水中的雜質(zhì)顆粒與絮凝劑作用,通過(guò)壓縮雙電層和電中和等機(jī)理,失去或降低穩(wěn)定性,生成微絮粒的過(guò)程稱為凝聚。凝聚生成微絮粒在架橋物質(zhì)和水流的攪動(dòng)下,通過(guò)吸附架橋和沉淀物網(wǎng)捕等機(jī)理成長(zhǎng)為大絮體的過(guò)程稱為絮凝。混合、凝聚和絮凝合起來(lái)稱為混凝,混合過(guò)程一般在混合池中完成,凝聚和絮凝在反應(yīng)池中進(jìn)行。
03
絮凝劑的種類
絮凝劑是能夠降低或消除水中分散微粒的沉淀穩(wěn)定性和聚合穩(wěn)定性,使分散微粒凝聚、絮凝成聚集體而除去的一類物質(zhì)。按照化學(xué)成分,絮凝劑可分為無(wú)機(jī)絮凝劑、有機(jī)絮凝劑以及微生物絮凝劑三大類。
無(wú)機(jī)絮凝劑包括鋁鹽、鐵鹽及其聚合物。
有機(jī)絮凝劑按照聚合單體帶電集團(tuán)的電荷性質(zhì),可分為陰離子型、陽(yáng)離子型、非離子型、兩性型等幾種,按其來(lái)源又可分為人工合成和天然高分子絮凝劑兩大類。
在實(shí)際應(yīng)用中,往往根據(jù)無(wú)機(jī)絮凝劑和有機(jī)絮凝劑性質(zhì)的不同,把它們加以復(fù)合,制成無(wú)機(jī)有機(jī)復(fù)合型絮凝劑。微生物絮凝劑則是現(xiàn)代生物學(xué)與水處理技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物,是當(dāng)前絮凝劑研究發(fā)展和應(yīng)用的一個(gè)重要方向。
04
無(wú)機(jī)絮凝劑的種類
傳統(tǒng)應(yīng)用的無(wú)機(jī)絮凝劑為低分子的鋁鹽和鐵鹽,鋁鹽主要有硫酸鋁(Al2(SO4)3?18H2O)、明礬(Al2(SO4)3?K2SO4?24H2O)、鋁酸鈉(NaAlO3),鐵鹽主要有三氯化鐵(FeCl3?6H20)、硫酸亞鐵(FeSO4?6H20)和硫酸鐵(Fe2(SO4)3?2H20)。
一般來(lái)講,無(wú)機(jī)絮凝劑具有原料易得,制備簡(jiǎn)便、價(jià)格便宜、處理效果適中等特點(diǎn),因而在水處理中應(yīng)用較多。