強化絮凝反應(yīng)原理

1、、強化絮凝反應(yīng)原理強化絮凝沉淀包括兩個過程：混合過程和絮凝反應(yīng)過程。（1）混合過程混合是反應(yīng)第一關(guān)，也是非常重要的一關(guān)。在這個過程中應(yīng)使混凝劑水解產(chǎn) 物迅速地擴散到水中的每一個細部，使所有膠體顆粒幾乎在同一瞬間脫穩(wěn)并凝 聚，這樣才能得到好的絮凝效果。 因為在混合過程中同時產(chǎn)生膠體顆粒脫穩(wěn)與凝 聚，可以把這個過程稱為初級混凝過程。 但這個過程的主要作用是混合， 因此一 般稱為混合過程?；旌蠁栴}的實質(zhì)是混凝劑水解產(chǎn)物在水中的擴散問題。使水中膠體顆粒同時 脫穩(wěn)產(chǎn)生凝聚，是取得好的絮凝效果的先決條件，也是節(jié)省投藥量的關(guān)鍵。（2）絮凝反應(yīng)過程絮凝反應(yīng)是強化絮凝沉淀過程中最重要的工藝環(huán)節(jié)。其作用原理是，通

2、過高 分子絮凝劑一一聚丙烯酰胺（PAM來吸附污水中的懸浮粒子，使高分子鏈互纏 交聯(lián)，形成架橋，從而使絮凝結(jié)構(gòu)增大變粗， 最后形成沉淀。 而在此過程中， PAM 選擇的正確與否關(guān)系到該工藝環(huán)節(jié)處理效果的好壞。（3）無機藥劑和有機高分子絮凝劑在強化絮凝沉淀中的復(fù)配使用在強化絮凝沉淀中，為了降低藥耗，節(jié)約成本，提高處理率，充分發(fā)揮不同 絮凝劑間的協(xié)同作用， 通過多次實驗和在工程上的實際應(yīng)用， 無機絮凝劑與有機 絮凝劑的復(fù)配使用能夠達到較好的效果。復(fù)配使用中，先加入帶正電荷的無機絮凝劑，使污水中膠體脫穩(wěn)，再加入帶 負電荷的陰離子型聚丙烯酰胺， 使脫穩(wěn)后的膠體顆粒通過架橋作用和網(wǎng)捕作用迅 速長大。由于有

3、機高分子容易機械降解， 所以復(fù)配使用對水力條件要求較高。 攪 拌要均勻，速度要慢。2、高分子絮凝劑聚丙烯酰胺（ PAM）（1）PAM合成工藝PAM主要原料為丙烯腈，它與水經(jīng)一定比例混合，經(jīng)水合、提純、聚合、干燥等工藝可得到成品，合成工序如下：(2) PAM勺選擇通過多次實驗和實際應(yīng)用可以作出下列結(jié)論：陰離子型PAM適用于濃度較高的帶正電荷的無機懸浮物，以及懸浮粒子較粗 (0.01-1mm), pH值為中性或堿性溶液。陰離子型PAM適用于帶負電荷、含有機物質(zhì)的懸浮物。非離子型PAM適用于有機、無機混合狀態(tài)的懸浮物分離，溶液呈酸性或中性。(3) 影響PAM絮凝作用的主要因素1) 絮凝劑的用量：最佳

4、的絮凝劑用量是絮凝劑全部被吸附在固相粒子表面 上，且絮塊的沉降速度達到最大值。最佳用量隨著絮凝劑的離子性質(zhì)、分子量、 懸浮液的pH值而變化，可用試驗方法確定。當(dāng)絮凝劑超過最佳用量時，絮凝效 果反而下降。2) 絮凝劑分子量對絮凝的影響：絮凝劑分子量越大，絮凝效果越好。但分 子量太大，難于溶解且制造費用也高。常用的分子量為 300-1500 萬。3) 攪拌對絮凝的影響：攪拌可使絮凝劑均勻的分散到懸浮液中，達到高效 絮凝。但攪拌過于劇烈，會使形成的絮塊碎裂，因而絮凝劑的消耗量增加，而絮 凝效果相對講是降低了。 所以在絮凝處理時只能進行適當(dāng)?shù)臄嚢瑁?攪拌機轉(zhuǎn)速一 般應(yīng)控制在 50-250r/min 。

5、3、實例分析下表為某城市污水處理廠同一進水下的自然沉降、復(fù)合作用、單獨作用對照 的試驗結(jié)果。投加藥劑及加藥量分析項目COD(m g/L)BOD5(n g/L)n TP(mg/ L)濁度原水1317.056.44.4170自然沉降出水181.227.82.151.8去除率42.8%50.7%52.3%69.5%聚鐵200mg/L出水88.512.10.59.8去除率73.0%78.5%88.6%94.2%j聚鋁200mg/L出水80.512.10.78.4去除率74.6%78.5%84.1%95.1%硫酸鋁50mg/L+PAM 1mg/出水100.613.80.75.0去除率-68.3%75.5

6、%84.1%97.1%硫酸鋁_ 出水88.111.80.64.0100mg/L +PAM0.5 mg/L去除率72.2%79.1%86.4%97.6%硫酸鋁50mg/L +PAM0.5 mg/L出水57.914.50.75.0去除率81.7%74.3%84.1%97.1%聚鋁鐵50mg/L +PAM0.5 mg/L出水42.811.60.62.9去除率86.5%79.4%86.4%98.3%注：水溫為27C, pH值為7.2 , CI -離子濃度為2327.6 mg/L從對該污水廠的試驗中可以看出：(1) 從試驗現(xiàn)象上看，復(fù)配使用所產(chǎn)生的絮體比單獨投加無機絮凝劑產(chǎn)生 的絮體結(jié)實緊密，絮體形成速

7、度和沉降速度快。(2) 試驗數(shù)據(jù)表明，復(fù)配使用可大大減少投藥量，且去除率明顯提高。以 硫酸鋁50mg/L+PAM0.5 mg/L的投藥量，可以去除 CODc、BOD5 TP和濁度分別 達到81.7%、74.3%、84.1%和97.1%,出水指標大大低于二級生化處理排放標準。(3) 出水總磷含量低于1.0mg/L的國際標準，不會造成富營養(yǎng)化的問題，避免造成象赤潮那樣的藻類的繁生問題。這是由于Al3+和Fe3+可與PO43-反應(yīng)生成AlPO4和FePO4沉淀。(4) 投加鐵鹽和鋁鹽，處理效果差別不是很大，但投加鐵鹽后，出水色度 偏高，所以鐵鹽的應(yīng)用將受到很大的限制。但鐵鹽除磷效果略好一些。(5) 投加聚合鋁鐵+PAM勺去除率比投加硫酸鋁+PAM勺去除率略高一些，但 聚合鋁鐵、聚合氯化鋁等的價格是硫酸鋁的 2-3倍，所以，硫酸鋁+PAM是該廠 絮凝強化沉淀中勺首選藥劑。4、PAMS其他工藝中的應(yīng)用PAM除用于污水的強化絮凝，大部分用于污泥脫水。通過絮凝作用使PAMS污泥的單獨顆粒間發(fā)生架橋， 使聚合物鏈段吸附在不同的顆粒上， 促進顆粒的聚 集，達到泥水分離的效果。 污泥脫水必須與脫水設(shè)備的配合使用， 常見的脫水設(shè) 備有離心機，帶式壓濾機和板框壓濾