污水处理物化混凝
主要化工行业污水处理的对象:主要是水中的微小悬浮物和胶体杂质,
污水处理物化混凝的目的:投加混凝剂使胶体脱稳,相互凝聚生长成大矾花
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污水处理物化混凝的原理:
稳定性:
动力学稳定性:布朗运动强,对抗重力影响的能力强。
聚集稳定性:胶体带电相斥,其中聚集稳定性对胶体稳定性的影响起到关键作用。
胶体的双电层结构:胶核表面有负电荷,可吸附水中的正离子,与之平衡。在靠近胶核表面的一层内,因吸力较大正电离子紧密地吸附在胶核表面上,故称为吸附层。厚度较薄较为固定,不随外界的条件(水温)变化而变化。
在吸附层之外,还有一层正电离子,在此范围内静电吸力因屏蔽作用而减弱,且受水分子热运动的干扰,鼓层内的正电离子与胶核的结合力较为松弛,离子扩散游动在吸附层之外,称为扩散层。
污水处理物化混凝机理:
压缩双电层:压缩双电层——电位——稳定性——凝聚
电性中和,又称吸附——电性中和
这种现象在水处理中出现的较多。指胶核表面直接吸附带异号电荷的聚合离子、高分子物质、胶粒等,来降低电位。
网捕或卷扫:金属氢氧化物在形成过程中对胶粒的网捕。
根据以上机理,可以解释在不同PH条件下,铝盐可能产生的混凝机理。
PH<3 简单的水合铝离子起压缩双电层作用
PH=4-5 多核羟基络合物起吸附电性中和
PH=6.5-7.5 氢氧化铝起吸附架桥
污水处理物化混凝的操作程序:
(1)提高碱度:投加重碳酸盐具有增加碱度和不提高pH值的优点;
(2)投加铝盐或高铁盐,AL3+或Fe3+包围胶体粒子,使微小絮凝体带有正电荷;
(3)投加活化硅酸和聚合电解质之类的助凝剂,以便增大絮凝体并控制ξ电位。
(4)在投加碱和混凝剂后建议快速搅拌1-3分钟,随后投加助凝剂搅拌20—30分钟,以促进絮凝,也可以投加阳离子聚和物实现脱稳。
污水处理物化混凝的影响因素:
主要因素:废水的胶体杂质浓度、pH值、水温及共存杂质等。
水温:低温,混凝效果差,原因是因为:无机盐水解吸热;温度降低,粘度升高一一布朗运动减弱;胶体颗粒水化作用增强,妨碍凝聚
对策:提高投药量、添加高分子助凝剂
pH及碱度:视混凝剂品种而异。无机盐水解,造成pH下降,影响水解产物形态。根据水质、去除对象,最佳pH范围也不同。
对策:需碱度来调整pH,碱度不够时需要投加石灰。
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