水處理設(shè)備知識(shí)點(diǎn):什么是混凝 絮凝和助凝?
【純水設(shè)備http://】水處理設(shè)備中混凝?絮凝?助凝?在水處理藥劑中,應(yīng)用最廣泛的是當(dāng)屬混凝與絮凝、聚合氯化鋁與聚丙烯酰胺了。那么兩者在使用過(guò)程中具體有哪些注意事項(xiàng)?讓我們一來(lái)一探究竟。
凝聚:投加混凝劑后水中的膠體失去穩(wěn)定性,膠體顆?;ハ嗄郏Y(jié)果形成眾多的“小礬花”。
絮凝:凝聚過(guò)程中形成的“小礬花”通過(guò)吸附、卷帶、架橋等作用,形成顆粒較大絮凝體的過(guò)程。
混凝:是凝聚、絮凝兩個(gè)過(guò)程的總稱。是水中膠體粒子及微小懸浮物的聚集過(guò)程。
也就是說(shuō)“混凝”包含了從原水投藥到水混合、藥反應(yīng)(脫穩(wěn)、絮凝)再到形成大顆粒的絮凝物的整個(gè)過(guò)程。而絮凝是指膠體顆粒脫穩(wěn)后,從形成微小絮凝物形成大絮體的階段。因此,絮凝只是混凝的一個(gè)步驟!
聚丙烯酰胺絮凝
那么,水處理設(shè)備中什么是聚合氯化鋁和聚丙烯酰胺?
PAC
聚合氯化鋁(簡(jiǎn)稱PAC),又稱為堿式氯化鋁或羥基氯化鋁。通過(guò)它或它的水解產(chǎn)物使污水或污泥中的膠體快速形成沉淀,便于分離的大顆粒沉淀物。PAC的分子式為[AL2(OH)nCl6-n]m,其中n為1-5的任何整數(shù),m為聚合度,即鏈節(jié)的的數(shù)目,m的值不大于10。
PAC的混凝效果與其中的OH和AL的比值(n值大小)有密切關(guān)系,通常用堿化度表示,堿化度 B=[OH]/(3[AL])X100% 。B要求在40-60%,適宜的PH范圍5-9 。
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不同含量聚合氯化鋁
PAM
聚丙烯酰胺(簡(jiǎn)稱 PAM),俗稱絮凝劑或凝聚劑,屬于混凝劑。PAM的平均分子量從數(shù)千到數(shù)千萬(wàn)以上,沿鍵狀分子有若干官能基團(tuán),在水中可大部分電離,屬于高分子電解質(zhì)。根據(jù)它可離解基團(tuán)的特性分為陰離子型聚丙烯酰胺、陽(yáng)離子型聚丙烯酰胺、和非離子型聚丙烯酰胺。
PAM外觀為白色粉末,易溶于水,幾乎不溶于苯,乙醚、酯類、丙酮等一般有機(jī)溶劑,聚丙烯酰胺水溶液幾近是透明的粘稠液體,屬非危險(xiǎn)品,無(wú)毒、無(wú)腐蝕性,固體PAM有吸濕性,吸濕性隨離子度的增加而增加,PAM熱穩(wěn)定性好;加熱到100℃穩(wěn)定性良好,但在150℃以上時(shí)易分解產(chǎn)中氮?dú)?,在分子間發(fā)生亞胺化作用而不溶于水,密度: 1.302mg/l(23℃)。玻璃化溫度153℃,PAM在應(yīng)力作用下表現(xiàn)出非牛頓流動(dòng)性。
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聚丙烯酰胺
陽(yáng)離子、陰離子的PAM分別適用于帶陰、陽(yáng)電荷的污水或污泥。生化法產(chǎn)生的活性污泥帶有陰電荷,應(yīng)該使用陽(yáng)離子型的。陰離子PAM用于帶有陽(yáng)電荷污水或污泥,如處理鋼鐵廠、電鍍廠、冶金、洗煤及除塵等污水時(shí)的效果較好。非離子型的對(duì)于陽(yáng)離子、陰離子都有較好的效果,但是,單價(jià)很貴,使處理成本增高。
另外,就是二者的反應(yīng)條件及投加要求。
絮凝劑實(shí)際投加:
1、水處理設(shè)備絮凝池的作用
絮凝池的作用是:使混凝劑加入原水中后,與水體充分混合,水中的大部分膠體雜質(zhì)失去穩(wěn)定,脫穩(wěn)的膠體顆粒在絮凝池中相互碰撞、凝聚,最后形成可以用沉淀方法去除的絮體。
2、反應(yīng)條件
絮體長(zhǎng)大過(guò)程是微小顆粒接觸與碰撞的過(guò)程。絮凝效果的好壞取決于下面兩個(gè)因素:一是混凝劑水解后產(chǎn)生的高分子絡(luò)合物形成吸附架橋的連接能力,這是由混凝劑的性質(zhì)決定的;二是微小顆粒碰撞的幾率和如何控制它們進(jìn)行合理的有效碰撞。
水處理工程學(xué)科認(rèn)為,要想增加碰撞幾率就必須增加速度梯度,增加速度梯度就必須增加水體的能耗,也就是增加絮凝池的流速,一方面,如果在絮凝中顆粒凝聚長(zhǎng)大得過(guò)快會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)問(wèn)題:
(1) 絮體長(zhǎng)得過(guò)快其強(qiáng)度則減弱,在流動(dòng)過(guò)程中遇到強(qiáng)的剪切就會(huì)使吸附架橋被剪斷,被剪斷的吸附架橋很難再連續(xù)起來(lái),所以絮凝過(guò)程也是速度受限過(guò)程,隨著絮體的長(zhǎng)大,水流速度應(yīng)不斷減少,使已形成的絮體不易被打碎。
(2) 一些絮體過(guò)快的長(zhǎng)大會(huì)使水中絮體比表面積急劇減少,一些反應(yīng)不完善的小顆粒失去了反應(yīng)條件,這些小顆粒與大顆粒碰撞幾率急劇減少,很難再長(zhǎng)大起來(lái),這些顆粒不僅不能為沉淀池所截留,也很難為濾池截留。
3、投加要求
在投加混凝劑的反應(yīng)前期,要盡可能增加藥劑與污水碰觸的機(jī)會(huì),加大攪拌或流速。依靠水流與折板碰撞及水流在折板間多次轉(zhuǎn)折提高速度,使水中顆粒碰撞機(jī)會(huì)增加,使絮體凝聚。而到反應(yīng)后期,為使速度梯度減小,可以得到較好的絮凝、沉淀效果。
從以下幾個(gè)小問(wèn)題來(lái)看看:
Q:水中有很多細(xì)小雜質(zhì)為什么沉不下來(lái)?
A:水中懸浮的顆粒在粒徑小到一定程度時(shí),其布朗運(yùn)動(dòng)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(zhǎng)時(shí)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(fù)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。
Q:從原理上細(xì)糾,混凝和絮凝有啥區(qū)別?
A:混凝的過(guò)程是加入表面帶正電的混凝劑以中和顆粒物表面的負(fù)電荷,從而使其脫穩(wěn)。絮凝則是聚合物的高分子鏈在懸浮的顆粒物之間架橋,從而使顆粒物聚集的過(guò)程。所以,混凝劑多為分子量低而正電荷密度高的水溶性聚合物,絮凝劑則一般是具有特定電性和電荷密度的聚合物。
聊了這么多,有沒(méi)有暈???其實(shí),估計(jì)很多朋友已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了,二者的差異其實(shí)并不明顯界定,就是那種有點(diǎn)差別但又不界限明顯,實(shí)際上二者在使用時(shí)具有高度的重合性。所以,分不清是正常的……
到底應(yīng)該說(shuō)混凝還是說(shuō)絮凝呢?
談到工藝咱們就說(shuō)混凝!因?yàn)榛炷拍畲笱剑隙](méi)錯(cuò)的!談到運(yùn)行情況的時(shí)候可以說(shuō)絮凝,比如“絮凝效果不錯(cuò),絮體很大”、“絮凝效果不行啊,換個(gè)絮凝劑試試”等等
其實(shí),關(guān)于混凝劑和絮凝劑的定義其實(shí)也是五花八門,基本上常用的那些鋁鹽、鐵鹽、聚丙烯酰胺啥的既可以叫混凝劑也可以說(shuō)是絮凝劑……至于助凝劑,有人定于它等同于絮凝劑,也有人認(rèn)為助凝劑就是PAM……
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