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影响聚氯化铝铁混凝效果的水力条件因素

聚合氯化铝 发布时间:2014年3月7日

 材料与方法

水样

试验水样采用合肥某水库原水,原水水质见表1。
表1:原水水质

项目 范围
水温 15-22
浊度 20-60
PH值 7.0-8.5

试验仪器

ZR4-6 型六联搅拌机; HACH2100P 浊度仪; PHSJ-4A 型酸度计。

试验方法

影响混凝剂混凝效果的因素主要有: 混合强度、混合时间、絮凝强度、絮凝时间。同批烧杯试验,原水条件、投药量相同,控制一个因素变化,其他三个因素不变,比较沉淀20 min 后的出水浊度,考察该因素对混凝效果的影响。试验过程中,试验得出的较佳的水力条件作为后续试验的水力条件选择。

 结果与讨论

 混合强度对混凝效果的影响                      

快搅转速分别为150 r /min, 200 r /min, 300 r /min, 400 r /min, 500 r /min, 600 r /min,搅拌2 min,慢搅( 75 r /min) 8 min,再沉降 20 min。结果表明: 在G 值小于100 s - 1 时,随着混合强度的增大,沉淀后出水浊度降低; 在G 值为100 s - 1 ~ 170 s - 1 时,随着混合强度的增大,沉淀后出水浊度几乎没有变化; 在G 值大于170 s - 1 时,随着混合强度的增大,沉淀后出水浊度升高,且升高得越来越快。这说明一定强度的混合强度( G 值为100 s - 1 ~ 170 s - 1 ) 对迅速形成絮体有利。混合强度较小时,PAFC 没有快速均匀地分散到水中之前,水解已完成; 其水解产物有部分没与胶体颗粒作用,成为无效成分。由于PAFC 不仅具有较强的电性中和能力,而且吸附架桥的能力也很强,可迅速形成絮体; 当混合强度增大时,水流剪切力也随之增大; 在混合强度大于170 s - 1 时,已形成的絮体会因水流剪切力过大而破碎,并且絮体因剪切破碎的速率比碰撞几率增大形成絮体快得多。

混合时间对混凝效果的影响

快搅转速250 r /min,快搅时间( 2 min, 1. 5 min,1 min, 0. 5 min, 0. 25 min) ,后慢搅( 75 r /min) 8 min,再沉降20 min。结果表明: 随着混合时间的增加,沉淀后出水浊度先降低,后增大。这表明: 适当的混合时间对混凝非常重要,混合时间太短( ≤0. 5 min) ,则混凝剂在水中的扩散和混合不充分,部分混凝剂没有发挥作用,导致沉淀后出水浊度较高; 如混合时间过长 ( ≥1. 5 min) ,则形成的较大的絮体不稳定,导致絮体变小,出水浊度升高。

 絮凝强度对混凝效果的影响

快搅转速250 r /min,混合时间1 min,后慢搅转速( 30 r /min, 60 r /min,90 r /min,120 r /min,150 r /min) ,絮凝时间( 5 min, 10 min, 20 min) ,再沉降20 min。结果表明: 随着絮凝强度的增大,沉后水浊度先降低后升高。这表明适当的絮凝强度有利于增加絮体之间碰撞的几率,形成较易沉降的絮体,但又不至于破坏已形成的能够沉降的絮体的稳定性。在絮凝时间为5 min 时,絮凝强度50 s - 1 左右较好; 絮凝时间为10 min 时,絮凝强度35 s - 1 左右较佳; 絮凝时间为20 min 时,絮凝强度20 s - 1 左右较宜。

絮凝时间对混凝效果的影响

快搅转速250 r /min,混合时间1 min,后慢搅转速( 75 r /min, 100 r /min) ,絮凝时间( 5 min, 10 min, 15 min, 20 min, 25 min) ,再沉降20 min,结果表明: 随着絮凝时间的增长,沉后水浊度先降低后升高。这表明适当的絮凝时间有利于絮体的增长,但是絮凝时间的适宜时长与絮凝强度成反向: 絮凝时间长时,絮凝强度宜低; 絮凝时间短时,絮凝强度宜高。絮凝强度为26. 7 s - 1 时,絮凝时间为20 min 左右较佳; 絮凝强度为39. 7 s - 1 时,絮凝15 min 左右较宜。

结语

混合强度和混合时间在混凝时起关键作用。混合强度必须与混凝剂相匹配,保证在混凝剂水解完全之前将其充分均匀地分布到水体中; 并有足够的混合时间使混凝剂充分发挥作用,但又不可以太长。PAFC 适宜的混合强度为100 s - 1 ~ 170 s - 1 ,混合时间为1min。

絮凝时间和絮凝强度对混凝效果有着明显的影响。絮凝时间和絮凝强度对混凝效果的影响又相互制约: 絮凝时间长时,絮凝强度宜低; 絮凝时间短时,絮凝强度较高。因此,应综合考虑各种因素,因地制宜,选择适当的絮凝强度及与之匹配的絮凝时间。