懸浮物濃度不太高(一般質(zhì)量濃度在50~500 mg/L)時的顆粒沉淀屬于絮凝沉淀,如給水工程中的混凝沉淀、污水處理中初沉池內(nèi)的懸浮物沉淀均屬此類型。絮凝沉淀過程中,由于顆粒相互碰撞。凝聚變大.沉速不斷加大,因此顆粒沉速實際上是變化的。我們所說的絮凝沉淀顆粒沉速.是指顆粒沉淀平均速度。在平流沉淀池中,顆粒沉淀軌跡是一曲線,而不同于自由沉淀的直線運動。在沉淀池內(nèi)顆粒的去除率不僅與顆粒沉速有關(guān),而且與沉淀有效水深有關(guān)。因此,不僅要考慮沉淀柱器壁對懸浮物沉淀的影響.還要考慮柱高對沉淀效率的影響。
由于消劑不能經(jīng)常保證可靠地對水消毒,所以絮凝沉淀成了補充消毒的重要方法。雖然絮凝沉淀不能殺滅水中的致病微生物,但是,如果它能把水中大部分致病微生物凝聚起來,隨同各種懸濁物沉淀下去,然后再對清水進行消毒,則消毒效果顯然會獲得提高。張師魯早在1958年就詳細報道了這方面的研究結(jié)果。其中一篇報告講述的是:在水中加柯薩奇A2病毒或白色葡萄球菌噬菌體,并加入純氧化硅微粒懸濁物,再用硫酸鋁或三氯化鐵進行試驗,所得的結(jié)果是:①加硫酸鋁(40~120mg/L)可去除水中病毒86.3%~98.7%,去除噬菌體93.5%~98%;加三氯化鐵(20~40mg/L)可去除病毒96.6%~98.1%,去除噬菌體99.3%~99.9%,增加絮凝劑量,去除率可得到相應(yīng)的提高。②硫酸鋁去除病毒的適宜pH值是6.2~7.2,則當(dāng)pH值升高時,病毒的去除率也相應(yīng)提高。③當(dāng)攪拌速度降低時,去除病毒和噬菌體的效率則稍有降低。④在重碳酸鹽中(pH=8.6~9.0),用硫酸鋁凝聚沉淀物中的病毒和噬菌物,經(jīng)過1~2h的攪動,可分別析離出60%和10%~25%。⑤絮凝后在水面或水面下2/3深處取水樣,其中檢出的病毒和噬菌體的數(shù)目均無差異。Thorup等將大腸桿菌、噬菌體T和脊髓灰質(zhì)雜病毒I型加到用膨潤土配制的渾水中,用硫酸鋁絮凝,發(fā)現(xiàn)當(dāng)投加量適當(dāng)時,可去除98%的微生物。再分別加人三種高分子絮凝劑,發(fā)現(xiàn)去除率沒有出現(xiàn)明顯的提高。又如Manwaring等用噬菌體MS2加有機物配制水樣,加三氯化鐵(60rag/L)絮凝,可去除噬菌體99%左右。但水中有機物含量多時,效果就要降低。Chaudhuri等用噬菌體T4代表DNA類的病毒,用噬菌體MSa代表含RNA類的病毒,加硫酸鋁(50mg/L)絮凝,另外又投加四種助凝劑和絮凝劑進行比較,其結(jié)果是:①化學(xué)絮凝劑可去除水中病毒98.0%~99.9%。②水中鈣和鎂離子高達50mg/L也不影響去除效果。③水中有機物會影響去除效果。④陽離子型聚合電解質(zhì)可以提高去除效果。
用絮凝沉淀消除放射性物質(zhì)的程度由放射性物質(zhì)的同位素組成及其在溶液中的狀態(tài)決定。如果放射性物質(zhì)被吸附在機械雜質(zhì)上或者本身處于膠體分散狀態(tài),則放射性可被有效地消除。在這種情況下,水的澄清度決定了放射性物質(zhì)的回收程度。對于放射性物質(zhì)的真溶液,絮凝沉淀的去除效果相當(dāng)小。然而,在被處理水中存在分散雜質(zhì),或人工使水渾濁時,
常見絮凝劑:*
* [2] 作為絮凝劑:*泛的用途就是作為絮凝劑,它作為絮凝劑具有如下優(yōu)點:沉降速度快、污泥顆粒大、污泥體積小且密實、除色效果好(非常適合作為印染、水洗等紡織廢水的處理)、無毒而且有益生物生長(非常適合用在后續(xù)有生化處理工藝的污水處理系統(tǒng))、不用改變原來的工藝、價格低廉,作為絮凝劑,*可以代替聚合鋁、堿式氯化鋁、聚合鐵、硫酸鋁、三氯化鐵等。
原理:在酸性條件下,投加還原劑*、亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉、二氧化硫等,將六價鉻還原成三價鉻,然后投加氫氧化鈉、氫氧化鈣、石灰等調(diào)pH值,使其生成三價鉻氫氧化物沉淀從廢水中分離。
處理工藝流程:含Cr6+廢水→調(diào)節(jié)池→還原反應(yīng)池→混凝反應(yīng)池→沉淀池→過濾器→pH回調(diào)池→排放。
聚合氯化鋁
聚合氯化鋁:簡稱PAC,是一種多羥基、多核絡(luò)合體的陽離子型無機高分子絮凝齊 固體產(chǎn)品外觀為淡黃色或紅黃色粉狀,其分子為[A12(OH)nC16-n]m?n≤5m≤10。由于中帶有數(shù)量不等的羥基,當(dāng)聚合氯化鋁加入混濁源水后,在源水的PH條件下繼續(xù)水解。在水解過程中,伴隨著有發(fā)生凝聚、吸附、沉淀等一系列物理化學(xué)過程,從而達到凈化目的。 聚合氯化鋁的顯著特點是凈水效果明顯、絮凝沉淀速度快、適應(yīng)PH范圍寬,對管道設(shè)備腐濁性 低,能有效地去除水中色質(zhì)SS、COD、BOD及砷、鉛、汞等重金屬離子。制水成本低,效力大,操作簡單、節(jié)省人力、物力。該產(chǎn)品廣泛用于飲用水、工業(yè)用水和污水處理領(lǐng)域。 聚合氯化鋁特點:1、絮凝體成型快,活性好,過濾性好。
2、不需加堿性助劑,如遇潮解,其效果不變。
3、適應(yīng)PH值寬,適應(yīng)性強,用途廣泛。
4、處理過的水中鹽份少。
5、能除去重金屬及放射性物質(zhì)對水的污染。
6、有效成份高,便于儲存,運輸。
堿式氯化鋁
堿式氯化鋁是60年代后期,正式投入工業(yè)化生產(chǎn)和應(yīng)用的一種新型無機高分子混凝劑。是利用工業(yè)鋁灰和活性鋁礬土為原料經(jīng)過精制加工聚合而成,此產(chǎn)品活性較高對于工業(yè)污水,造紙水、印染水具有較好的凈化效果。 具有投加量少。凈化效率高。成本低等一系列優(yōu)點。 ?堿式氯化鋁分為標(biāo)準(zhǔn)堿式氯化鋁(有兩種原料生產(chǎn)),復(fù)合型堿式氯化鋁(有四種原料生產(chǎn),主要用于酸性水、發(fā)酵水、脫色效果好。
聚合硫酸鐵形態(tài)性狀是淡黃色無定型粉狀固體,極易溶于水,10%(重量)的水溶液為紅棕色透明溶液,吸濕性。聚合硫酸鐵廣泛應(yīng)用于飲用水、工業(yè)用水、各種工業(yè)廢水、城市污水、污泥脫水等的凈化處理。
聚合硫酸鐵與其他無機絮凝劑相比具有以下特點:1. 新型、優(yōu)質(zhì)、高效鐵鹽類無機高分子絮凝劑;2. 混凝性能優(yōu)良,礬花密實,沉降速度快;3. 凈水效果優(yōu)良,水質(zhì)好,不含鋁、氯及重金屬離子等有害物質(zhì),亦無鐵離子的水相轉(zhuǎn)移,無毒,無害,安全可靠;4. 除濁、脫色、脫油、脫水、除菌、除臭、除藻、去除水中COD、BOD及重金屬離子等功效顯著;5. 適應(yīng)水體PH值范圍寬為4-11,PH值范圍為6-9,凈化后原水的PH值與總堿度變化幅度小,對處理設(shè)備腐蝕性小;6. 對微污染、含藻類、低溫低濁原水凈化處理,對高濁度原水凈化效果尤佳;7. 投藥量少,成本低廉,處理費用可節(jié)省20%-50%。
三氯化鐵
三氯化鐵化學(xué)式:FeCl3。又名三氯化鐵,是黑棕色結(jié)晶,也有薄片狀,熔點282℃、沸點315℃,易溶于水并且有強烈的吸水性,能吸收空氣里的水分而潮解。FeCl3從水溶液析出時帶六個結(jié)晶水為FeCl3·6H2O,六水合三氯化鐵是橘黃色的晶體。三氯化鐵是一種很重要的鐵鹽。
三氯化鐵的特性?1、水解速度快,水合作用弱。形成的礬花密實,沉降速度快。受水溫變化影響小,可以滿足在流動過程中產(chǎn)生剪切力的要求2、固態(tài)產(chǎn)品為棕褐色,紅褐色粉末,極易溶于水。3、可有效去除源水中的鋁離子以及鋁鹽混凝后水中殘余的游離態(tài)鋁離子。4、適用范圍廣,生活飲用水,工業(yè)用水,生活用水,生活污水和工業(yè)污水處理等。5、用藥量少,處理效果好,比其它混凝劑節(jié)約10-20%費用。6、使用方法和包裝用途以及注意事項同聚合氯化鋁基本一樣。
三氯化鐵是城市污水及工業(yè)廢水處理的高效廉價絮凝劑,具有顯著的沉淀重金屬及硫化物、脫色、脫臭、除油、殺菌、除磷、降低出水COD及BOD等功效。