本手冊是針對絮凝劑選型及使用編寫(xiě)的,可供污水調試及運營(yíng)人員使用!
1、絮凝劑的選型
絮凝劑品種的選擇,應根據污水絮凝沉淀試驗結果或參照相似水質(zhì)條件下的運行經(jīng)驗等,經(jīng)綜合比較確定。常用的絮凝劑宜按照下表采用。
表 常用的絮凝劑及使用條件絮凝劑水解產(chǎn)物用途與適用條件
鋁鹽硫酸鋁Al2(SO4)3·18H2OAl3+、[Al(OH)2][Al2(OH)n](6-n)+原理為壓縮雙電層,中和及降低膠體及乳化油、親水性有機物表面電位?;炷Ч躳H 影響較大。破乳及去除水中有機物時(shí),pH 宜在 4—7 之間。去除水中懸浮物pH 值宜控制在 6—8。SS 高的水,pH 值宜控制在 6.5—8,適用水溫 20—40℃
明礬KAl(SO4)2·12H20Al3+、[Al(OH)2]+、[Al2(OH)n](6-n)+
鐵鹽三氯化鐵FeCl36H20Fe(H20)63+[Fe2(OH)n](6-n)+原理同鋁鹽。使用不受溫度影響,絮體密實(shí),沉淀效果好,用量比硫酸鋁少。對金屬、混凝土、塑料均有腐蝕性。亞鐵離子須先經(jīng)氧化成三價(jià)鐵,當pH 較低時(shí)須使用氯氧化。pH 值的適用范圍宜在 7—8.5 之間。Fe2+在 8.1—9.6 范圍內效果穩定。絮體形成較快,較穩定,沉淀時(shí)間短。
硫酸亞鐵FeSO47H20Fe(H20)63+[Fe2(OH)n](6-n)+
聚合鹽類(lèi)堿式氯化鋁[Al2(OH)n Cl6-n]m PAC[Al2(OH)n](6-n)+ 無(wú)機高分子化合物,粘結架橋作用為主,受 pH 和溫度影響較小,吸附效果穩定。pH=5—9 適應范圍寬,污托邦一般不必投加堿劑?;炷Ч?,耗藥量少,出水濁度低,色度小,原水高濁度時(shí)尤為顯著(zhù)。設備簡(jiǎn)單,操作方便,勞動(dòng)條件好。
聚合硫酸鐵[Fe2(OH)n(SO4)6-N] mPFS[Fe2(OH)n](6-n)+
有機高分子類(lèi)聚丙烯酰胺PAM
PAM為水溶性高分子聚合物,不溶于大多數有機溶劑,以架橋作用為主。污托邦吸附效果穩定。有效的PH值范圍為7到14,一般與無(wú)機絮凝劑配合使用。過(guò)量投加會(huì )導致反溶?;钚晕勰嘤藐?yáng)離子型,物化污泥用陰離子型,陰陽(yáng)離子效果都不好用非離子型。
活化硅酸
以架橋作用為主。用于低溫低濁水時(shí)有效,在混凝反應完成后投加,要有適宜的酸化度和活化時(shí)間,配制較復雜。
不同絮凝劑沉淀試驗多用六聯(lián)攪拌機來(lái)對比,轉軸的旋轉速度和旋轉時(shí)間可以預設定,能自動(dòng)工作,一般試驗按快速攪動(dòng)2min,n=300r/min,慢速攪動(dòng)3min,n=60r/min。試驗時(shí)在6個(gè)1000mL大燒杯中加入1L原水后,分別放在六個(gè)轉軸的正下方,將轉軸上6個(gè)小玻璃燒杯內,依次加入不同數量的藥液,轉動(dòng)水平軸,則小管內的藥液(例如PAC等絮凝劑)同時(shí)倒入相應的原水中。然后慢慢啟動(dòng)攪拌器使其自動(dòng)工作。攪動(dòng)自動(dòng)停止后,將葉片從燒杯中緩慢拉起,靜置20min,用移液管自水面下約10cm處,吸取水樣25mL,用濁度計測量上清液的濁度,以投加量為橫坐標上清液濁度為縱坐標,繪制成曲線(xiàn)將不同絮凝劑的效果進(jìn)行對比,根據除濁效果和綜合技術(shù)經(jīng)濟等多方面因素,選擇確定處理這種污水的適用絮凝劑。
2、絮凝劑最佳投加量
使用絮凝法處理任何污水,都存在最佳絮凝劑和最佳投加量,絮凝劑的最佳投加量是指達到既定水質(zhì)目標的最小絮凝劑投加劑量,對污水絮凝處理具有重要技術(shù)經(jīng)濟意義。一般根據實(shí)驗室模擬以及現場(chǎng)相結合的方式確定最佳投加量。實(shí)驗室模擬的方法,主要有燒杯攪拌試驗、ζ電位法、膠體滴定法及過(guò)濾法四種。
由于影響因素較多,一般通過(guò)絮凝燒杯攪拌實(shí)驗來(lái)取得數據,試驗包括快速攪拌、慢速攪拌和靜止沉降三個(gè)步驟:投入的絮凝劑經(jīng)過(guò)快速攪拌迅速分散并與水樣中的膠粒相接觸,膠粒開(kāi)始絮凝并產(chǎn)生微絮體;通過(guò)慢速攪拌,微絮體進(jìn)一步互相接觸長(cháng)成較大的顆粒;停止攪拌后,形成的膠粒聚集體依靠重力自然沉降至燒杯底部。通過(guò)對絮凝效果的綜合評價(jià),如絮凝體沉降性、上清液濁度、CODcr、色度、pH值等,確定合適的絮凝劑品種及其最佳用量。試驗時(shí)要做到原水和實(shí)際水質(zhì)完全相同,絮凝劑種類(lèi)、投加量、投加順序和水利條件(主要是混凝時(shí)的攪拌程度和絮凝反應時(shí)間(不含混合時(shí)間))必須相同或接近。
3、絮凝劑的調制及投配
此部分主要應確定調制及投配系統的組成和布置、投藥點(diǎn)的位置、計量泵的計算與選擇。
絮凝劑常采用液體投加,其系統包括:藥劑的搬運、調制、提升、儲液、計量和投加。藥劑的調制主要是進(jìn)行溶解、水解和稀釋?zhuān)渲贸梢欢舛?。其流程為:藥?→ 溶解池 → 溶液池 → 投加、計量
1. 投藥方式
投加方式不同,投藥系統的布置有所不同,常見(jiàn)的投加方式及投加點(diǎn)如下:
a) 泵前投加 是指將藥液投加在水泵吸水管或吸水喇叭口處。為防止空氣進(jìn)入需設水封箱。
b) 水射器投加 利用高壓水通過(guò)水射器噴嘴和喉管之間產(chǎn)生的真空抽吸作用,將藥液吸入,同時(shí)隨水的余壓注入污水管中。這種投加方式設備簡(jiǎn)單,使用方便,請注明來(lái)源污托邦溶液池高度不受太大限制,但水射器效率較低,且易磨損。
c) 計量泵投加 泵投加一般采用計量泵投加,由泵直接自溶液池內抽取藥液送至投藥點(diǎn),投藥系統的組成有:溶液池,計量泵和壓水管。目前這種方法應用較多。
2. 絮凝劑的調制
絮凝劑需經(jīng)溶解(水解)配置成一定濃度后存入溶液池,然后計量投加至絮凝設備。
1. 藥劑的調制方法
a) 絮凝劑的溶解和稀釋?xiě)赐都恿康拇笮?、絮凝劑性質(zhì),選用機械、水力或壓縮空氣等稀釋攪拌方式。
b) 機械調制適用于各種藥劑和規模,使用較普遍。攪拌葉輪可用電機帶動(dòng),并根據需要考慮有轉速調整裝置;攪拌設備須采取防腐措施,尤其在使用鐵鹽藥劑時(shí)。
c) 水力調制的溶解池壓力水水壓約為 0.2MPa。
d) 壓縮空氣調制適用于較大水量的污水廠(chǎng)中各種藥劑的調制??諝夤┙o強度:溶解池為 8—10L/(s·m2),溶液池為 3—5L/(s·m2);空氣管孔眼流速 20—30m/s,孔眼直徑 3—4mm; 壓縮空氣調制方法不宜用作較長(cháng)時(shí)間的石灰乳液連續攪拌。
2. 調制設備
a) 溶解池及溶液池底坡度不小于 0.02,池底應有排渣管,池壁須設超高防止攪拌溶液時(shí)溶液溢出。
b) 溶解池及溶液池內壁需進(jìn)行防腐處理。一般內壁涂襯環(huán)氧玻璃鋼、輝綠巖、耐酸膠泥貼瓷磚或聚氯乙烯板等,當所用藥劑腐蝕性不太強時(shí),亦可采用耐酸水泥砂漿。來(lái)源污托邦當采用三氯化鐵時(shí),不宜采用聚氯乙烯等遇熱會(huì )引起軟化變形的材料。
c) 投藥量較小時(shí),亦可在溶液池上部設置淋溶斗以代替溶藥池,使用時(shí)將藥劑置于淋溶斗中,經(jīng)水力沖溶后的藥劑溶液流入溶液池。
d) 溶液池可高架式設置,以便能重力投加藥劑。池周?chē)鷳泄ぷ髋_,在池內最高工作水位處宜設溢流裝置。
e) 投藥量較小的溶液池,可與溶藥池合并為一個(gè)池子。溶液池應設備用池。
f)聚丙烯酰胺溶液池必須設攪拌裝置,攪拌轉速一般為 10—15r/min。
3. 絮凝劑的提升及投加
1. 由溶解池到溶液池,及當溶液池到藥液投加點(diǎn),均應設置藥液提升設備。常用的藥液提升設備是離心泵和水射器。泵及管道應采用耐腐蝕的金屬材料。
2. 投加設備宜采用計量泵,并應設自動(dòng)控制裝置,自動(dòng)調整加藥量。
3. 計量泵應用注意事項:
a) 計量泵一般采用隔膜泵。柱塞泵適用于投加壓力特別高的場(chǎng)合。
b) 設計中計量泵應有備用,并盡量采用相同型號和規格的計量泵,并配備足夠的易損件和備件。
c) 投加特殊藥劑(加堿、酸的加注系統)應注意計量泵及系統配件材質(zhì)的耐腐蝕要求。
d)某些計量泵具有沖程頻率和長(cháng)度反饋信號,可計算出實(shí)際加注流量。為此計量泵應與水質(zhì)控制指標關(guān)聯(lián),自動(dòng)調整加藥量。
e)絮凝劑或助凝劑宜采用自動(dòng)控制投加。
f)溶液投配管配備必要的溶液過(guò)濾器,防止計量?jì)x堵塞。
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