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聚氯化铝在所有絮凝剂中优势明显,选择絮凝剂要根据水质特点

发布时间:2015-07-28 出自:聚合氯化铝 已被浏览:231 次

絮凝剂是目前污水治理中应用最为广泛的一种药剂,它有效的提升了污水处理速率,使污水处理效果更加显著。絮凝过程是污水处理工艺中不可缺少的关键环节。药剂的投加确保了经大型污水处理设备处理后的水质能够符合国家规定排放标准,有效防止了水污染现状的恶化,确保生态环境可持续发展。

1絮凝剂的种类

絮凝剂的品种繁多,从低分子到高分子,从单一型到复合型,总的趋势是向廉价实用、无毒高效的方向发展。无机絮凝剂价格便宜,但对人类健康和生态环境会产生不利影响;有机高分子絮凝剂虽然用量少,浮渣产量少,絮凝能力强,絮体容易分离,除油及除悬浮物效果好,但这类高聚物的残余单体具有“三致”效应(致崎、致癌、致突变),因而使其应用范围受到限制;微生物絮凝剂因不存在二次污染,使用方便,应用前景诱人。微生物絮凝剂将可能在未来取代或部分取代传统的无机高分子和合成有机高分子絮凝剂。但微生物絮凝剂的研制和应用方兴未艾,其特性和优势为水处理技术的发展展示了一个广阔的前景。

1.1无机絮凝剂

无机絮凝剂主要分为两个大类别:铁制剂系列和铝制剂系列,其中硫酸铝最早是由美国开发的,并一直沿用至今的一种重要的无机絮凝剂。我国大部分污水处理设施基本上都采用了其中一种或几种。香港昂船洲污水处理厂建成时是亚洲最大的污水处理工程之一,采用化学强化一级处理工艺(CEPT工艺)日处理量达170万t,为350万居民提供污水处理服务。该厂就选择了氯化铁结合聚合物作为絮凝剂及污泥脱水剂,其投药量仅为氯化铁10mg/L、聚合物1mg/L,去除悬浮固体效率达到了80%,而且生化需氧量的去除效率也达到了70%。

1.2有机高分子絮凝剂

有机高分子絮凝剂是20世纪60年代后期才发展起来的一类新型废水处理剂。与传统絮凝剂相比,它能成倍的提高效能,且价格较低,因而有逐步成为主流药剂的趋势。加上产品质量稳定,无机聚合类絮凝剂的生产已占絮凝剂总产量30%~60%。其中的代表药剂聚丙烯酰胺(PAM)系列专业针对各种难以处理的废水的处理以及污泥脱水的处理。由于大多数有机高分子絮凝剂本身或其水解、降解产物有毒,且合成用丙烯酰胺单体有毒,能麻醉人的中枢神经,应用领域受到一定限制,迫使絮凝剂向廉价实用、无毒高效的方向发展。

1.3复合絮凝剂

有机无机复合絮凝剂以品种多样和性能多元化占主导地位。作用机理主要与协同作用相关。无机高分子成分吸附杂质和悬浮微粒,使形成颗粒并逐渐增大;而有机高分子成分通过自身的桥联作用,利用吸附在有机高分子上的活性基团产生网捕作用,网捕其它杂质颗粒一同下沉。同时,无机盐的存在使污染物表面电荷中和,促进有机高分子的絮凝作用,大大提高絮凝效果。我国无机高分子絮凝剂的生产和应用已取得长足进展,最具有代表性的聚氯化铝和聚合硫酸铁的研究,已居世界前列。

1.4生物絮凝剂

国外微生物絮凝剂的商业化生产始于20世纪90年代,因不存在二次污染,使用方便,应用前景诱人。如红平红球菌及由此制成的NOC-1是目前发现的最佳微生物絮凝剂,具有很强的絮凝活性,广泛用于畜产废水、膨化污泥、有色废水的处理。我国微生物絮凝剂的制品尚未见报导。

2我公司絮凝剂的使用及设备

我公司污水处理工艺采用混凝和纤维转盘滤池深度处理组合工艺,使用聚氯化铝作为絮凝剂,确保最终出水达标排放。该工艺在废水深度处理及回用工程中被广泛应用,具有很好的处理效果,与传统深度处理工艺如活性炭吸附、连续微滤及V型滤池相比,具有投资小、运行成本低及自动化程度高等特点。

由于在来水水质波动较大的情况下,生化处理出水COD、BOD及SS不能完全满足新的标准要求,需要引入后处理系统,确保出水水质达标。通过大量理论分析和实验室试验,投加絮凝剂过滤是作为保障系统中最经济有效的措施,能有效去除废水中的SS以及COD等。

3絮凝剂筛选及实验数据

我公司污水处理设施在设计理论验证的基础上,增加了设施投运后的追加实验,以确保絮凝剂的选用合理。

在混凝池设计基础上经过筛选,拟用FeCl3和PAC其中一种药剂进行絮凝沉降以去除固体悬浮物。针对絮凝剂的主要效果进行了两种效果试验:实验1、用量及沉淀时间;实验2、处理后水质分析检测。现将具体情况进行如下总结。

3.1实验1絮凝沉淀实验情况

采样位置:目前工艺运行选择的加药位置是V-301出水廊道最后一格,故实验采样位置选择在出水倒数第二廊道,即未加次钠和聚铝的出水。实验水量:从所采样品中分别移取200mL水样A和B重复试验三组。

实验方法:模拟当前工艺情况,分别向两个水样内加入等量的次钠(次钠作用为去除水中NH3-N,本实验中作为控制变量);然后逐渐向A中加入Fe?Cl3,向B中加入PAC,同时均匀慢速搅拌。

实验现象:水样A平均在加入4mLFeCl3时开始出现少量细小絮状物,8mL时出现大量细小絮状物。絮状物未能形成大的矾花,沉降速度缓慢。参照V-302水力停留时间,将溶液静置5h后,大部分絮状物仍呈悬浮状态,间隙水混浊,并且整个溶液明显变黄。

水样B平均在滴入12mLPAC时开始出现细小絮状物,滴入16mL时出现大块絮状物,沉降速度较快。参照V-302水力停留时间,将溶液静置5h后,大部分絮状物沉降至量筒底部,间隙水清澈透明,整个溶液颜色明显优于水样A。

3.2实验2经絮凝沉降后的污水水质检测分析

对经过实验一的溶液进行常规水质检测分析,包括pH、SS、NH3-N以及COD,结果见表1。

实验现象及结果可以提供一定参考。根据查阅相关文献及网上资料表明,FeCl3在处理低温污水或低浊污水时处理效果强于铝盐。但所处理污水水况是高温高浊度污水,故而在实验中FeCl3并未表现出絮体大,沉降速度快等优点。考虑到FeCl3腐蚀性极大(可腐蚀铜),调制和加药设备必须采用耐腐蚀材料,我公司污水处理设施大部分采用大口径埋地管线,一旦发生腐蚀导致泄露,将来检修工作十分不便。相较之下,PAC用量大于FeCl3但处理效果较好,其碱化度要大大高于其他铝盐、铁盐腐蚀性较小,综上所述我公司采用PAC的处理效果要优于FeCl3的处理效果。

4小结

本文简单阐述了絮凝剂的种类及优缺点,并简要描述了我公司对絮凝剂的筛选试验。通过对絮凝剂的甄别,综合考虑处理工艺、处理水体的特征以及自身运行特点,选用适当絮凝剂投加量才是经济稳定运行污水处理设施根本方法。

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