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水處理藥劑絮凝/混凝/助凝機理分析

關鍵詞:水處理藥劑 絮凝 混凝 助凝 機理
日期:2012年3月17日 來源:佰科

    絮凝是聚合物的高分子鏈在懸浮的顆粒與顆粒之間發(fā)生架橋的過程。“架橋”就是聚合物分子上不同鏈段吸附在不同顆粒上,促進顆粒與顆粒聚集。絮凝劑多數(shù)為聚合物,并有特定的電性(離子性)和電荷密度(離子度)。
絮凝劑一般分有機絮凝劑和有機絮凝劑。無機絮凝劑有硫酸亞鐵、氯化亞鐵、明礬、聚合氯化鋁、堿式氯化鋁、、硫酸鋁、氯化鈣等;有機絮凝無主要是高分子絮凝劑,目前使用的比較多的是聚丙烯酸鈉、聚丙烯酰胺 聚苯乙烯磺酸鹽、聚氧化乙烯等。
 二、 混凝的原理混凝劑的類別
水中懸浮的顆粒在粒徑小到一定程度時,其布朗運動的能量足以阻止重力的作用,而使顆粒不發(fā)生沉降。這種懸浮液可以長時間保持穩(wěn)定狀態(tài)。而且,懸浮顆粒表面往往帶電(常常是負電),顆粒間同種電荷的斥力使顆粒不易合并變大,從而增加了懸浮液的穩(wěn)定性。
混凝過程就是加入帶正電的混凝劑去中和顆粒表面的負電,使顆粒“脫穩(wěn)”。于是,顆粒間通過碰撞、表面吸附、范德華引力等作用,互相結合變大,以利于從水中分離。
混凝劑是分子量低而陽電荷密度高的水溶性聚合物,多數(shù)為液態(tài)。它們分為無機和有機兩大類。無機混凝劑主要是鋁、鐵鹽及其聚合物。
 
  三、助凝劑的作用機理和分類
      助凝劑是為了改善或強化混凝過程而投加的一些輔助藥劑,其作用原理與具體用途有關,對于藻類過量繁殖的情況,可加入氧化劑進行預氧化提高混凝效果,也可加入有機高分子助凝劑,增加絮體密度,提高混凝沉淀效果;對于低溫低濁水處理,由于其黏度大,絮體沉降性能差,造成混凝劑投加量增大,此時加入有機或無機高分子助凝劑增大絮體尺寸、增加絮體密度,提高沉速;對于堿度較低的原水,混凝過程會導致pH下降,不但影響混凝效果,而且會產(chǎn)生酸性水,不利于管網(wǎng)水質穩(wěn)定,因此需要投加堿進行pH調(diào)整;對于有機類色度水,不但混凝劑投加量升高,而且沉降性能惡化,可加入一定量有機高分子助凝劑提高沉降性能,也可加入一定量的氧化劑破壞有機物對膠體的穩(wěn)定作用。對于含鐵、錳廢水,氧化劑可使鐵和錳的有機物絡合物破壞,有利水中鐵、錳和有機物的去除。
     助凝劑種類:⒈有機與無機高分子,如活化硅酸、聚丙烯酰胺、骨膠等。⒉pH調(diào)節(jié)劑如鹽酸、硫酸和堿石灰。⒊無機顆粒如黏土、微砂。⒋氧化劑如高錳酸鉀、二氧化氯等

    在實際運用中由于混凝劑/絮凝劑/助凝劑都是高分子物質,同一產(chǎn)品中大大小小的分子都有,所謂“分子量“只是一個平均概念。所以,在用某一混凝劑\助凝劑或絮凝劑處理污水是,“電中和”和“架橋”作用會交織在一起同時發(fā)生。絮凝過程是多種因素綜合作用的結果,目前仍有一些沒有認清和解決的問題。就我們所知,絮凝過程與絮凝劑分子結構、電荷密度、分子量有關;與懸浮顆粒表面性質、顆粒濃度、比表面積有關;與介質(水)的pH值、電導、水中其他物質的存在、水溫、攪動情況等因素有關。因此盡管有理論和經(jīng)驗可循,用實驗來選擇絮凝劑仍然是不可缺少的。

有關于聚丙烯酰胺黏度方面的信息:水溶液粘度 (0.3%SOL)|1100 ~ 1500( CPS)
粘度(cps)為動力粘度的一個單位,單位為 帕斯?秒 ,是早期的粘度國際通用單位,現(xiàn)在已經(jīng)被廢除 ,但很多美日產(chǎn)品還是采用這個單位作為粘度的標準單位,F(xiàn)在m.Pa.s是通用的粘度國際單位。
面積各為1m2并相距1m的兩層流體,以1m/s的速度作相對運動時所產(chǎn)生的內(nèi)摩擦力de單位:Pa.S(帕.秒)
1 cps=1 m.Pa.s
聚丙烯酰胺的價位主要娶決于聚丙烯酰胺的成分和純度, 陰離子型的離子度越高就越貴,反之越低越便宜,陽離子的主要看分子量,分子量越大越貴,F(xiàn)在,很多水處理時都要用到聚丙烯酰胺,但是聚丙烯酰胺價格不菲,國內(nèi)市場競爭大,購買方把價格壓到很低,弄得很多廠家或代理商無利潤可賺,于是很多商家就在產(chǎn)品中做手腳。一般來講,聚丙烯酰胺中摻的東西主要有兩種:尿素和食用鹽。尿素,價格低,外觀和聚丙烯酰胺相似,尿素的加入,能減少聚丙烯酰胺PAM鏈間的氫鍵數(shù)量,因此在聚丙烯酰胺PAM溶于水時,能加速聚丙烯酰胺的溶解,減少結團的現(xiàn)象。再說食用鹽,價格低,外觀和聚丙烯酰胺相似,食鹽的加入,能達到增溶的作用,即能提高聚丙烯酰胺PAM的稠度。這兩種東西的加入是聚丙烯酰胺在量上完全達到要求,但實際效果可想而知。在這里提醒各位購買商,在選購聚丙烯酰胺時要謹記一分價錢一分貨的道理,試想,一萬多一點的陽離子聚丙烯酰胺您買回去會覺得放心嗎?便宜無好貨的道理誰都懂,請給位買家慎之又慎。

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