什么是絮凝劑、助凝劑、調理劑?三者有什么關系?
一、什么是絮凝(ning)劑、助(zhu)凝(ning)劑、調理劑?
污(wu)泥壓濾處理中根據用(yong)途的不同,可(ke)以(yi)將這些藥劑分為以(yi)下幾種:
1、絮凝劑:有時又稱為混(hun)凝劑,可作為強(qiang)化固(gu)液(ye)分(fen)離的(de)手段,用于初沉(chen)池(chi)、二沉(chen)池(chi)、浮(fu)選池(chi)及(ji)三級處理(li)或(huo)深度處理(li)工藝環節。
2、助(zhu)凝劑(ji):輔助(zhu)絮凝劑(ji)發揮作用(yong),加(jia)強混凝效果。
3、調(diao)理劑:又(you)稱為脫水劑,用于對脫水前(qian)剩余污(wu)泥的(de)調(diao)理,其品種包括(kuo)上述的(de)部分絮凝(ning)劑和助凝(ning)劑。
二、絮(xu)凝劑
絮凝劑是能夠降低或消除(chu)水中分散微(wei)粒的(de)沉淀穩定性和聚合穩定性,使(shi)分散微(wei)粒凝聚、絮凝成聚集體而除(chu)去的(de)一類物(wu)質。
按照化學(xue)成分,絮凝(ning)劑可分為無機絮凝(ning)劑、有機絮凝(ning)劑。
1.無機(ji)絮凝劑
傳統應用的無(wu)機絮凝劑為低分子(zi)的鋁(lv)(lv)鹽(yan)和鐵(tie)(tie)鹽(yan),鋁(lv)(lv)鹽(yan)主要有(you)硫酸鋁(lv)(lv)(AL2(SO4)3?18H2O)、明礬(AL2(SO4)3?K2SO4?24H2O)、鋁(lv)(lv)酸鈉(NaALO3),鐵(tie)(tie)鹽(yan)主要有(you)三氯化鐵(tie)(tie)(FeCL3?6H20)、硫酸亞(ya)鐵(tie)(tie)(FeSO4?6H20)和硫酸鐵(tie)(tie)(Fe2(SO4)3?2H20)。
一般來講,無機絮凝劑具有原料易得,制備簡便、價格便宜、處(chu)理效果適中等特點,因而在水處(chu)理中應用較(jiao)多。
(1)硫酸鋁
市售硫(liu)酸鋁有(you)固(gu)、液兩(liang)種形態(tai),固(gu)態(tai)的(de)又(you)按其(qi)中(zhong)不溶(rong)物的(de)含量分為精制(zhi)(zhi)和粗(cu)制(zhi)(zhi)兩(liang)種,我(wo)國民間常(chang)用(yong)于飲用(yong)水(shui)凈化的(de)固(gu)態(tai)產品明(ming)礬(fan),就是(shi)硫(liu)酸鋁與硫(liu)酸鉀的(de)復鹽(yan),但在工業水(shui)及廢水(shui)處理中(zhong)應用(yong)不多(duo)。
硫(liu)(liu)酸鋁(lv)適(shi)(shi)用(yong)的(de)pH值(zhi)(zhi)范(fan)圍與原水的(de)硬(ying)度有關,處理(li)(li)軟水時(shi)(shi),適(shi)(shi)宜pH值(zhi)(zhi)為5~6.6,處理(li)(li)中硬(ying)水時(shi)(shi),適(shi)(shi)宜pH值(zhi)(zhi)為6.6~7.2,處理(li)(li)高硬(ying)水,適(shi)(shi)宜pH值(zhi)(zhi)為7.2~7.8。硫(liu)(liu)酸鋁(lv)適(shi)(shi)用(yong)的(de)水溫范(fan)圍是20oC~40oC,低于(yu)10oC時(shi)(shi)混凝效(xiao)果很差。硫(liu)(liu)酸鋁(lv)的(de)腐蝕性較小、使用(yong)方便,但水解反應(ying)慢,需要消耗一(yi)定的(de)堿量(liang)。
(2)三(san)氯化鐵
三氯(lv)化鐵是另(ling)一(yi)種常(chang)用的無機(ji)低(di)分子凝(ning)聚劑(ji),產品(pin)有(you)固體的黑褐色結(jie)晶體,也有(you)較高濃度的液體。其具有(you)易溶于(yu)水,礬(fan)花大而重,沉淀性能好(hao),對溫度、水質及pH的適應范圍寬等優(you)點。
三氯(lv)化鐵的(de)(de)適用pH值范圍是9~11,形成的(de)(de)絮體密度(du)大,容易沉淀,低溫或高濁度(du)時效果(guo)仍很好(hao)。固(gu)體三氯(lv)化鐵具有(you)強烈(lie)的(de)(de)吸水性,腐蝕(shi)性較強,易腐蝕(shi)設備(bei),對溶解(jie)和投加設備(bei)的(de)(de)防(fang)腐要(yao)求較高,具有(you)刺激(ji)性氣味,操(cao)作條(tiao)件較差(cha)。
三氯化鐵的(de)(de)作用機理(li)是利用三價鐵離子(zi)逐級水(shui)解生(sheng)成的(de)(de)各種羥(qian)(qian)基鐵離子(zi)來實現對水(shui)中雜質顆粒(li)的(de)(de)絮凝,而羥(qian)(qian)基鐵離子(zi)的(de)(de)形成需要利用水(shui)中大量的(de)(de)羥(qian)(qian)基,因此使用過程中會消耗大量的(de)(de)堿(jian),當原水(shui)堿(jian)度不(bu)夠時,需要補(bu)充石灰等堿(jian)源。
硫酸亞(ya)鐵俗(su)稱綠礬,形(xing)成絮(xu)凝體快而(er)穩定(ding),沉淀(dian)時間(jian)短(duan),適用于堿度(du)高(gao)、濁度(du)大的(de)情(qing)況,但色度(du)不易除凈,腐蝕性也較強。
2、無機高分子絮凝劑
(1)無機高分子絮(xu)凝劑的特點
Al(Ⅲ)、Fe(Ⅲ)的羥基和氧基聚合物都會進一步結(jie)合為聚集體(ti),在(zai)一定條件下保持在(zai)水溶液中,其(qi)粒(li)度(du)大致(zhi)在(zai)納(na)米級范圍,以此(ci)發揮凝聚—絮凝作用會得到低投加(jia)量高效果的結(jie)果。
若比(bi)較(jiao)它們的反應聚(ju)(ju)合(he)(he)速度(du),鋁(lv)聚(ju)(ju)合(he)(he)物的反應較(jiao)緩和(he),形(xing)態(tai)較(jiao)穩定,鐵的水解聚(ju)(ju)合(he)(he)物則反應迅速,容(rong)易失去穩定而發生沉淀。
無機(ji)高(gao)(gao)分子絮(xu)凝(ning)劑(ji)的(de)(de)優點反映在它(ta)比(bi)傳統絮(xu)凝(ning)劑(ji)如(ru)硫酸鋁、氯化鐵的(de)(de)效(xiao)能更(geng)優異,而比(bi)有機(ji)高(gao)(gao)分子絮(xu)凝(ning)劑(ji)價格低(di)廉。現在PAC成功地應(ying)用在給(gei)水(shui)(shui)、工業廢水(shui)(shui)以及城市污(wu)水(shui)(shui)的(de)(de)各種處(chu)理流程,包括預處(chu)理、中(zhong)間處(chu)理和深度(du)處(chu)理中(zhong),逐漸成為主流絮(xu)凝(ning)劑(ji)。但是,在形態、聚合度(du)及相應(ying)的(de)(de)凝(ning)聚—絮(xu)凝(ning)效(xiao)果方(fang)面,無機(ji)高(gao)(gao)分子絮(xu)凝(ning)劑(ji)仍處(chu)于傳統金屬鹽(yan)絮(xu)凝(ning)劑(ji)與有機(ji)高(gao)(gao)分子絮(xu)凝(ning)劑(ji)之間的(de)(de)位置。
(2)聚合氯化鋁PAC
聚合氯(lv)化(hua)鋁,簡(jian)稱PAC,化(hua)學式為ALn(OH)mCL3n-m。PAC是一種多價電(dian)解質,能(neng)(neng)顯著地降低水中(zhong)粘土類雜質(多帶(dai)負電(dian)荷(he))的(de)膠體(ti)電(dian)荷(he)。由于(yu)相(xiang)對分子質量(liang)大,吸附能(neng)(neng)力強,形成的(de)絮凝體(ti)較大,絮凝沉淀性能(neng)(neng)優于(yu)其(qi)他(ta)絮凝劑。
PAC聚合度較(jiao)高(gao),投(tou)加后快速攪(jiao)拌,可(ke)以大(da)(da)大(da)(da)縮短絮凝體形成時間(jian)。PAC受(shou)水(shui)溫(wen)影響(xiang)較(jiao)小,低(di)水(shui)溫(wen)時使(shi)用(yong)效果也(ye)很好(hao)。它對(dui)水(shui)的(de)pH值降(jiang)低(di)較(jiao)少(shao),適用(yong)的(de)pH范(fan)圍(wei)寬(kuan)(可(ke)在pH=5~9范(fan)圍(wei)內使(shi)用(yong)),故可(ke)不(bu)投(tou)加堿劑(ji)。PAC的(de)投(tou)加量少(shao),產泥量也(ye)少(shao),且使(shi)用(yong)、管理、操作都較(jiao)方(fang)便(bian),對(dui)設備、管道等腐蝕性也(ye)小。因(yin)此(ci),PAC在水(shui)處(chu)理領(ling)域有逐步替代硫酸鋁的(de)趨勢,其缺(que)點是(shi)價格較(jiao)傳統(tong)絮凝劑(ji)高(gao)。
另外,從溶液化學的(de)角度看,PAC是鋁(lv)鹽(yan)水解—聚合—沉淀反應過程的(de)動力(li)學中間產(chan)物,熱力(li)學上(shang)是不穩定(ding)(ding)的(de),一(yi)般液體PAC產(chan)品均應較短時(shi)間內使(shi)用,(固體產(chan)品性能穩定(ding)(ding),則可較長期(qi)保存(cun))。添加某些無機(ji)鹽(yan)(如CaCl2、MnCl2等)或高分子(zi)(如聚乙烯醇、聚丙烯酰(xian)胺等)可提高PAC的(de)穩定(ding)(ding)性,同時(shi)可增加凝聚能力(li)。
從生產工藝講(jiang),在PAC的制(zhi)造(zao)過程(cheng)(cheng)中引(yin)入一種或幾種不同(tong)的陰離(li)(li)子(如(ru)(ru)(ru)SO42-、PO43-等),利(li)用增聚(ju)(ju)作(zuo)用可以在一定程(cheng)(cheng)度上(shang)改變(bian)聚(ju)(ju)合(he)物的結構和(he)形態分布,進而(er)提高(gao)PAC的穩定性和(he)功(gong)效;如(ru)(ru)(ru)果在PAC的制(zhi)造(zao)過程(cheng)(cheng)中引(yin)入其它(ta)陽(yang)離(li)(li)子組(zu)分,如(ru)(ru)(ru)Fe3+,使(shi)Al3+和(he)Fe3+交錯水(shui)解聚(ju)(ju)合(he),可制(zhi)得復合(he)絮(xu)凝(ning)劑聚(ju)(ju)合(he)鋁(lv)鐵。
3.有機(ji)高分子絮凝劑
(1)有(you)機(ji)高分子絮凝劑的特點
人工(gong)合成(cheng)有(you)機高分(fen)子絮凝劑多(duo)(duo)為(wei)聚(ju)(ju)丙(bing)(bing)烯(xi)(xi)、聚(ju)(ju)乙(yi)烯(xi)(xi)物質,如聚(ju)(ju)丙(bing)(bing)烯(xi)(xi)酰胺(an)、聚(ju)(ju)乙(yi)烯(xi)(xi)亞胺(an)等(deng)。這些絮凝劑都是水溶(rong)性(xing)的(de)線型高分(fen)子物質,每(mei)個大分(fen)子由許多(duo)(duo)包(bao)(bao)含帶(dai)(dai)電(dian)(dian)基團(tuan)的(de)重復(fu)單元組成(cheng),因而也(ye)稱為(wei)聚(ju)(ju)電(dian)(dian)解質。包(bao)(bao)含帶(dai)(dai)正電(dian)(dian)基團(tuan)的(de)為(wei)陽(yang)離子型聚(ju)(ju)電(dian)(dian)解質,包(bao)(bao)含帶(dai)(dai)負電(dian)(dian)基團(tuan)的(de)為(wei)陰(yin)離子型聚(ju)(ju)電(dian)(dian)解質,既不含帶(dai)(dai)正電(dian)(dian)基團(tuan)又不含帶(dai)(dai)負電(dian)(dian)基團(tuan),稱之為(wei)非離子型聚(ju)(ju)電(dian)(dian)解質。
目(mu)前使(shi)用(yong)(yong)較(jiao)多的高分子(zi)絮凝(ning)劑是(shi)陰(yin)離子(zi)型(xing),它(ta)們對水(shui)中負電膠體雜質(zhi)只能(neng)發揮助凝(ning)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)。往(wang)(wang)往(wang)(wang)不能(neng)單獨(du)(du)使(shi)用(yong)(yong),而是(shi)配合鋁鹽、鐵鹽使(shi)用(yong)(yong)。陽(yang)離子(zi)型(xing)絮凝(ning)劑能(neng)同(tong)時發揮凝(ning)聚和絮凝(ning)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)而單獨(du)(du)使(shi)用(yong)(yong),故得到較(jiao)快發展。
我國當前使(shi)用(yong)較多(duo)的(de)是(shi)聚丙烯酰(xian)胺類非離子型高聚物(wu),常(chang)與鐵、鋁鹽合(he)用(yong)。利用(yong)鐵、鋁鹽對膠體(ti)微粒的(de)電性中和(he)作用(yong)和(he)高分(fen)(fen)子絮凝(ning)劑(ji)優異的(de)絮凝(ning)功能,從而得(de)到滿意的(de)處理(li)效果(guo)。聚丙烯酰(xian)胺在(zai)使(shi)用(yong)中具(ju)有(you)投量少,凝(ning)聚速度快(kuai),絮凝(ning)體(ti)粒大強韌的(de)特點。我國目前生產(chan)的(de)人工合(he)成有(you)機高分(fen)(fen)子絮凝(ning)劑(ji)中80%是(shi)這種產(chan)品。
(2)聚丙(bing)烯(xi)酰胺類絮凝劑
聚(ju)丙(bing)(bing)(bing)烯(xi)(xi)(xi)(xi)酰(xian)胺(an)PAM是(shi)一種目前應(ying)用(yong)(yong)最廣泛(fan)的(de)人工(gong)合成(cheng)有(you)機高(gao)分子絮(xu)凝劑,有(you)時也(ye)被用(yong)(yong)作助凝劑。聚(ju)丙(bing)(bing)(bing)烯(xi)(xi)(xi)(xi)酰(xian)胺(an)的(de)生產(chan)原料(liao)是(shi)聚(ju)丙(bing)(bing)(bing)烯(xi)(xi)(xi)(xi)腈CH2=CHCN,在一定條件下,丙(bing)(bing)(bing)烯(xi)(xi)(xi)(xi)腈水(shui)解生成(cheng)丙(bing)(bing)(bing)烯(xi)(xi)(xi)(xi)酰(xian)胺(an),丙(bing)(bing)(bing)烯(xi)(xi)(xi)(xi)酰(xian)胺(an)再通過懸浮聚(ju)合得到聚(ju)丙(bing)(bing)(bing)烯(xi)(xi)(xi)(xi)酰(xian)胺(an)。聚(ju)丙(bing)(bing)(bing)烯(xi)(xi)(xi)(xi)酰(xian)胺(an)屬于水(shui)溶性樹(shu)脂,產(chan)品有(you)粒狀固體和一定濃度的(de)粘稠水(shui)溶液(ye)兩種。
聚(ju)丙烯酰胺在(zai)水的實際存在(zai)形態是(shi)無規線團(tuan),由于無規線團(tuan)具有一定(ding)的粒徑尺寸,其表面(mian)又有一些酰胺基團(tuan),因此(ci)能夠(gou)起到相(xiang)應的架橋和吸(xi)附能力,即(ji)具有一定(ding)的絮凝能力。
但由(you)于聚丙(bing)烯酰胺長鏈(lian)卷曲成線(xian)團,使(shi)其架橋范圍較小,兩個(ge)(ge)酰胺基(ji)締結后,相當(dang)于作用相互(hu)抵消而喪失兩個(ge)(ge)吸附位,再加上部(bu)分酰胺基(ji)卷藏在線(xian)團結構的(de)(de)內部(bu),不能與水中的(de)(de)雜質顆(ke)粒(li)相接觸(chu)和吸附,所以其擁有的(de)(de)吸附能力(li)不能充分發揮(hui)。
為(wei)了(le)使(shi)締結在一起的(de)酰胺基(ji)再(zai)次分(fen)開、內藏的(de)酰胺基(ji)也能暴(bao)露在外(wai)表(biao),人們設(she)法將(jiang)無規線團適(shi)當延伸展開,甚(shen)至設(she)法在長分(fen)子(zi)鏈上增加(jia)一些帶有陽離(li)(li)子(zi)或陰離(li)(li)子(zi)的(de)基(ji)團,同時提高吸附架(jia)橋能力和電(dian)(dian)中和壓縮雙(shuang)電(dian)(dian)層的(de)作用。這樣一來,在PAM的(de)基(ji)礎上又(you)衍生出一系列性質各異的(de)聚丙(bing)烯酰胺類絮凝劑(ji)或助凝劑(ji)。
三、助凝劑
在廢(fei)水的(de)混凝處理中,有時使用單一(yi)的(de)絮凝劑(ji)不能(neng)取得良好的(de)混凝效果(guo),往往需要(yao)投(tou)加某些輔助(zhu)藥劑(ji)以提(ti)高混凝效果(guo),這種輔助(zhu)藥劑(ji)稱為助(zhu)凝劑(ji)。常(chang)用助(zhu)凝劑(ji)有氯(lv)、石灰、活化硅酸(suan)、骨膠和海藻(zao)酸(suan)鈉、活性炭和各種粘土等。
有的(de)(de)(de)助(zhu)凝(ning)劑本身不起混(hun)(hun)凝(ning)作(zuo)用,而(er)是(shi)通過(guo)調節和改善(shan)混(hun)(hun)凝(ning)條件、起到(dao)輔助(zhu)絮凝(ning)劑產生(sheng)混(hun)(hun)凝(ning)效(xiao)果的(de)(de)(de)作(zuo)用。有的(de)(de)(de)助(zhu)凝(ning)劑則參與絮體(ti)的(de)(de)(de)生(sheng)成(cheng),改善(shan)絮凝(ning)體(ti)的(de)(de)(de)結構(gou),可(ke)以使無機絮凝(ning)劑產生(sheng)的(de)(de)(de)細小松散的(de)(de)(de)絮凝(ning)體(ti)變成(cheng)粗大(da)而(er)緊密的(de)(de)(de)礬花。
1、常用助凝劑的種(zhong)類
助凝(ning)劑種類(lei)較多,但按它們(men)在(zai)混凝(ning)過程中所(suo)起作用(yong)來說大致可分(fen)為如(ru)下兩類(lei):
(1)調節或改善混凝條件的藥劑
混凝過程應(ying)該在一定的(de)pH值范圍內進(jin)行,如(ru)果(guo)原(yuan)(yuan)水(shui)pH值不能(neng)滿(man)足(zu)此要求,則應(ying)調整原(yuan)(yuan)水(shui)的(de)pH值,這類助凝劑包括(kuo)酸和堿(jian)。原(yuan)(yuan)水(shui)pH值較(jiao)(jiao)低、堿(jian)度不足(zu)而使絮凝劑水(shui)解困難時(shi),可以投加(jia)CaO、Ca(OH)2、Na2CO3、NaHCO3等堿(jian)性物質(常用的(de)為石灰(hui));而PH值較(jiao)(jiao)高時(shi),則常用硫(liu)酸或CO2來降低原(yuan)(yuan)水(shui)的(de)pH值。
對溶(rong)解(jie)性(xing)有(you)機物含量(liang)較大的(de)廢水,可用(yong)Cl2等氧(yang)化(hua)劑來破(po)壞有(you)機物,提高(gao)(gao)對溶(rong)解(jie)性(xing)有(you)機物的(de)去除(chu)效(xiao)(xiao)果(guo)。另(ling)外亞鐵鹽作(zuo)絮凝劑時,可用(yong)氯(lv)氣將亞鐵(Fe2+)氧(yang)化(hua)成高(gao)(gao)價鐵(Fe3+),以(yi)提高(gao)(gao)混凝效(xiao)(xiao)果(guo)。
以上堿劑、硫酸(suan)和CO2、氯(lv)氣等本身并(bing)不起(qi)凝聚作(zuo)用,只起(qi)輔助混凝的作(zuo)用。
(2)加大礬花粒度、密度和結(jie)實性的助(zhu)凝劑(ji)
混(hun)凝(ning)(ning)的(de)(de)(de)結(jie)(jie)果(guo)要求生成粒(li)度(du)(du)大(da)(da)、密度(du)(du)大(da)(da)和(he)結(jie)(jie)實的(de)(de)(de)礬花(hua),既有利于沉淀(dian),又不易破(po)碎。為獲得此種結(jie)(jie)果(guo),結(jie)(jie)合水(shui)質(zhi)的(de)(de)(de)特點,有時必須在水(shui)中加入某種物質(zhi)或(huo)藥劑。如含有不宜沉降的(de)(de)(de)質(zhi)地較輕(qing)雜質(zhi)的(de)(de)(de)低(di)濁(zhuo)廢水(shui)中,加入二氧化(hua)硅、活(huo)性炭、粘土(tu)一類較粗顆粒(li)或(huo)回(hui)流部分沉淀(dian)污泥(ni)可(ke)起到加重、加大(da)(da)礬花(hua)的(de)(de)(de)作用(yong);當采用(yong)鋁鹽、鐵鹽作絮凝(ning)(ning)劑只能產生細小而(er)松散(san)的(de)(de)(de)絮凝(ning)(ning)體(ti)時,可(ke)投(tou)加聚丙烯酰胺、活(huo)化(hua)硅酸及(ji)骨膠等(deng)高分子(zi)助(zhu)凝(ning)(ning)劑,利用(yong)它們(men)的(de)(de)(de)強烈吸附(fu)架(jia)橋作用(yong),使細小而(er)松散(san)的(de)(de)(de)絮凝(ning)(ning)體(ti)變(bian)得粗大(da)(da)而(er)密實。
四、調理劑
調(diao)(diao)理(li)(li)劑(ji)(ji)(ji)又稱(cheng)脫水劑(ji)(ji)(ji),可分為無機(ji)調(diao)(diao)理(li)(li)劑(ji)(ji)(ji)和有機(ji)調(diao)(diao)理(li)(li)劑(ji)(ji)(ji)兩大類。無機(ji)調(diao)(diao)理(li)(li)劑(ji)(ji)(ji)一般適用于污泥(ni)的真空(kong)過(guo)濾(lv)(lv)和板(ban)框過(guo)濾(lv)(lv),而(er)有機(ji)調(diao)(diao)理(li)(li)劑(ji)(ji)(ji)則適用于污泥(ni)的離心(xin)脫水和帶式壓(ya)濾(lv)(lv)脫水。
1、常用污泥調理劑(ji)的種類(lei)
(1)無機(ji)調理(li)劑(ji)
最有(you)效、最便宜也是最常用的(de)無機調(diao)理劑主(zhu)要(yao)有(you)鐵(tie)鹽(yan)和鋁(lv)鹽(yan)兩(liang)大類。鐵(tie)鹽(yan)調(diao)理劑主(zhu)要(yao)包括氯化(hua)鐵(tie)(FeCl3?6H2O)、硫酸鐵(tie)(Fe2(SO4)3?4H2O)、硫酸亞(ya)鐵(tie)(FeSO4?7H2O)以(yi)及聚合(he)硫酸鐵(tie)(PFS)([Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]m)等,鋁(lv)鹽(yan)調(diao)理劑主(zhu)要(yao)有(you)硫酸鋁(lv)(Al2(SO4)3?18H2O)、三氯化(hua)鋁(lv)(AlCl3)、堿式氯化(hua)鋁(lv)(Al(OH)2Cl)、聚合(he)氯化(hua)鋁(lv)(PAC)([Al2(OH)n?Cl6-n]m)等。
投加(jia)(jia)無(wu)機調(diao)理(li)劑(ji)(ji)后,可以大大加(jia)(jia)速污(wu)泥(ni)的濃縮過程(cheng),改(gai)善(shan)過濾(lv)脫水(shui)效果。而(er)且鐵鹽(yan)和石灰聯用(yong)可以進一(yi)步提高調(diao)理(li)效果。投加(jia)(jia)無(wu)機調(diao)理(li)劑(ji)(ji)的缺(que)點一(yi)是用(yong)量較大,一(yi)般(ban)來說,投加(jia)(jia)量要達(da)到污(wu)泥(ni)干固體重量的5%~20%,從而(er)導致濾(lv)餅體積增大;二是無(wu)機調(diao)理(li)劑(ji)(ji)本身具有腐(fu)蝕(shi)性(xing)(尤其(qi)是鐵鹽(yan)),投加(jia)(jia)系統要具有防腐(fu)性(xing)能。應當注意的是,采用(yong)氯化鐵作為調(diao)理(li)劑(ji)(ji)時(shi),會增加(jia)(jia)對脫水(shui)污(wu)泥(ni)處理(li)設(she)備金屬構件的腐(fu)蝕(shi)性(xing),因此所(suo)配備的脫水(shui)污(wu)泥(ni)處理(li)設(she)備的防腐(fu)等(deng)級應適(shi)當提高。
(2)有機(ji)調理劑
有機合(he)成高分子(zi)(zi)調(diao)理(li)劑種類很(hen)多,按聚(ju)合(he)度(du)(du)可(ke)分為(wei)低聚(ju)合(he)度(du)(du)(分子(zi)(zi)量(liang)約(yue)為(wei)1千~幾(ji)萬)和(he)高聚(ju)合(he)度(du)(du)(分子(zi)(zi)量(liang)約(yue)為(wei)幾(ji)十萬~幾(ji)百(bai)萬)兩種;按離(li)子(zi)(zi)型(xing)分為(wei)陽離(li)子(zi)(zi)型(xing)、陰離(li)子(zi)(zi)型(xing)、非(fei)離(li)子(zi)(zi)型(xing)、陰陽離(li)子(zi)(zi)型(xing)等。與無機調(diao)理(li)劑相比,有機調(diao)理(li)劑投加量(liang)較少,一般(ban)為(wei)污泥(ni)干固體(ti)重量(liang)的0.1%~0.5%,而且沒有腐蝕性。
用(yong)于污(wu)泥(ni)調(diao)理的有機(ji)調(diao)理劑主(zhu)要(yao)是高聚(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)合(he)度的聚(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)丙烯(xi)(xi)酰(xian)(xian)胺系列的絮凝劑產(chan)(chan)品(pin),主(zhu)要(yao)有陽離子(zi)型聚(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)丙烯(xi)(xi)酰(xian)(xian)胺、陰離子(zi)型聚(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)丙烯(xi)(xi)酰(xian)(xian)胺和(he)(he)非離子(zi)型聚(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)丙烯(xi)(xi)酰(xian)(xian)胺三類。其中陽離子(zi)型聚(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)丙烯(xi)(xi)酰(xian)(xian)胺能中和(he)(he)污(wu)泥(ni)顆粒表(biao)面的負電荷(he)并在顆粒間產(chan)(chan)生架橋作用(yong)而顯(xian)(xian)示出較強的凝聚(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)力,調(diao)理效(xiao)果(guo)顯(xian)(xian)著,但費(fei)用(yong)較高。為降低成本,可以使用(yong)較便(bian)宜的陰離子(zi)型聚(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)丙烯(xi)(xi)酰(xian)(xian)胺-石灰聯用(yong)法,利用(yong)帶有正(zheng)電荷(he)的Ca(OH)2絮體(ti)(ti)物(wu)將帶負電的絮凝劑和(he)(he)污(wu)泥(ni)顆粒吸(xi)附在一起,形成一種復合(he)的凝聚(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)體(ti)(ti)系。
2、污泥調理劑的選擇
(1)調理(li)劑(ji)的品種特點
就常(chang)用(yong)(yong)的(de)(de)鋁(lv)鹽和(he)鐵鹽無(wu)(wu)機(ji)(ji)(ji)(ji)調(diao)理(li)(li)(li)劑(ji)(ji)(ji)而(er)言,使(shi)(shi)用(yong)(yong)鋁(lv)鹽時(shi)(shi)的(de)(de)藥(yao)劑(ji)(ji)(ji)投(tou)加量較大,所(suo)形成(cheng)(cheng)的(de)(de)絮體(ti)(ti)密度(du)(du)較小(xiao),調(diao)理(li)(li)(li)效(xiao)果(guo)(guo)較差(cha),在(zai)脫(tuo)(tuo)水(shui)(shui)過程中(zhong)會堵(du)塞(sai)濾(lv)布。因(yin)(yin)此,在(zai)選用(yong)(yong)無(wu)(wu)機(ji)(ji)(ji)(ji)調(diao)理(li)(li)(li)劑(ji)(ji)(ji)時(shi)(shi),盡(jin)可(ke)能(neng)采用(yong)(yong)鐵鹽;當使(shi)(shi)用(yong)(yong)鐵鹽會帶來許多問題時(shi)(shi),再考慮(lv)(lv)采用(yong)(yong)鋁(lv)鹽。無(wu)(wu)機(ji)(ji)(ji)(ji)調(diao)理(li)(li)(li)劑(ji)(ji)(ji)與有(you)機(ji)(ji)(ji)(ji)調(diao)理(li)(li)(li)劑(ji)(ji)(ji)相比(bi)(bi),藥(yao)劑(ji)(ji)(ji)投(tou)加量較大,形成(cheng)(cheng)的(de)(de)絮體(ti)(ti)顆粒細小(xiao),但(dan)(dan)絮體(ti)(ti)強(qiang)度(du)(du)較高。因(yin)(yin)此在(zai)利用(yong)(yong)真空過濾(lv)機(ji)(ji)(ji)(ji)和(he)板框壓濾(lv)機(ji)(ji)(ji)(ji)使(shi)(shi)污泥脫(tuo)(tuo)水(shui)(shui)時(shi)(shi),可(ke)以(yi)考慮(lv)(lv)采用(yong)(yong)無(wu)(wu)機(ji)(ji)(ji)(ji)調(diao)理(li)(li)(li)劑(ji)(ji)(ji)。與無(wu)(wu)機(ji)(ji)(ji)(ji)調(diao)理(li)(li)(li)劑(ji)(ji)(ji)相比(bi)(bi),有(you)機(ji)(ji)(ji)(ji)調(diao)理(li)(li)(li)劑(ji)(ji)(ji)藥(yao)劑(ji)(ji)(ji)投(tou)加量較小(xiao),形成(cheng)(cheng)的(de)(de)絮體(ti)(ti)粗大,但(dan)(dan)絮體(ti)(ti)強(qiang)度(du)(du)較低,比(bi)(bi)無(wu)(wu)機(ji)(ji)(ji)(ji)調(diao)理(li)(li)(li)劑(ji)(ji)(ji)形成(cheng)(cheng)的(de)(de)絮體(ti)(ti)更容易破碎。而(er)且(qie)一旦絮體(ti)(ti)被破壞,不(bu)論采用(yong)(yong)無(wu)(wu)機(ji)(ji)(ji)(ji)調(diao)理(li)(li)(li)劑(ji)(ji)(ji)還是(shi)有(you)機(ji)(ji)(ji)(ji)調(diao)理(li)(li)(li)劑(ji)(ji)(ji),都不(bu)易恢復到(dao)原來的(de)(de)狀態。因(yin)(yin)此在(zai)利用(yong)(yong)離(li)心脫(tuo)(tuo)水(shui)(shui)機(ji)(ji)(ji)(ji)和(he)帶式壓濾(lv)機(ji)(ji)(ji)(ji)使(shi)(shi)污泥脫(tuo)(tuo)水(shui)(shui)時(shi)(shi),可(ke)以(yi)考慮(lv)(lv)采用(yong)(yong)有(you)機(ji)(ji)(ji)(ji)調(diao)理(li)(li)(li)劑(ji)(ji)(ji)。在(zai)采用(yong)(yong)無(wu)(wu)機(ji)(ji)(ji)(ji)調(diao)理(li)(li)(li)劑(ji)(ji)(ji)或有(you)機(ji)(ji)(ji)(ji)調(diao)理(li)(li)(li)劑(ji)(ji)(ji)中(zhong)的(de)(de)一種難以(yi)達到(dao)理(li)(li)(li)想的(de)(de)調(diao)理(li)(li)(li)效(xiao)果(guo)(guo)時(shi)(shi),可(ke)以(yi)考慮(lv)(lv)將無(wu)(wu)機(ji)(ji)(ji)(ji)和(he)有(you)機(ji)(ji)(ji)(ji)調(diao)理(li)(li)(li)劑(ji)(ji)(ji)復配使(shi)(shi)用(yong)(yong),有(you)時(shi)(shi)能(neng)取得(de)更好的(de)(de)調(diao)理(li)(li)(li)效(xiao)果(guo)(guo)。比(bi)(bi)如石灰(hui)和(he)三氯化鐵聯合(he)使(shi)(shi)用(yong)(yong),不(bu)但(dan)(dan)能(neng)起到(dao)調(diao)節pH值的(de)(de)作用(yong)(yong),而(er)且(qie)石灰(hui)和(he)污水(shui)(shui)中(zhong)的(de)(de)重碳(tan)酸鈣生成(cheng)(cheng)的(de)(de)碳(tan)酸鈣顆粒結構還能(neng)增加污泥的(de)(de)孔隙率(lv),促進(jin)泥水(shui)(shui)分離(li)。
(2)污泥性(xing)質
不同性質的(de)(de)(de)(de)污(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni),選用(yong)調(diao)(diao)理(li)(li)(li)劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)種類和(he)投加量(liang)(liang)(liang)也有(you)很大差(cha)(cha)異。對有(you)機(ji)(ji)(ji)物含(han)(han)量(liang)(liang)(liang)高(gao)的(de)(de)(de)(de)污(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni),較為有(you)效(xiao)的(de)(de)(de)(de)調(diao)(diao)理(li)(li)(li)劑(ji)(ji)是陽離子(zi)型(xing)有(you)機(ji)(ji)(ji)高(gao)分(fen)子(zi)調(diao)(diao)理(li)(li)(li)劑(ji)(ji),而(er)且有(you)機(ji)(ji)(ji)物含(han)(han)量(liang)(liang)(liang)越(yue)高(gao),越(yue)適宜選用(yong)聚(ju)合(he)度越(yue)高(gao)的(de)(de)(de)(de)陽離子(zi)型(xing)有(you)機(ji)(ji)(ji)高(gao)分(fen)子(zi)調(diao)(diao)理(li)(li)(li)劑(ji)(ji)。而(er)對以無機(ji)(ji)(ji)物為主(zhu)的(de)(de)(de)(de)污(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni),則可以考(kao)慮采用(yong)陰離子(zi)型(xing)有(you)機(ji)(ji)(ji)高(gao)分(fen)子(zi)調(diao)(diao)理(li)(li)(li)劑(ji)(ji)。污(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)性質的(de)(de)(de)(de)不同直接影響調(diao)(diao)理(li)(li)(li)效(xiao)果:初沉池污(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)較易脫水,而(er)浮渣和(he)剩余活性污(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)則較難(nan)脫水,混合(he)污(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)的(de)(de)(de)(de)脫水性能則介于(yu)兩者之間。為達到(dao)一(yi)定的(de)(de)(de)(de)調(diao)(diao)理(li)(li)(li)效(xiao)果,所需(xu)調(diao)(diao)理(li)(li)(li)劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)數量(liang)(liang)(liang)存在(zai)顯著差(cha)(cha)異。一(yi)般來說(shuo),越(yue)難(nan)脫水的(de)(de)(de)(de)污(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)其調(diao)(diao)理(li)(li)(li)用(yong)藥劑(ji)(ji)量(liang)(liang)(liang)越(yue)大,污(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)顆(ke)粒(li)細(xi)小,會導(dao)致調(diao)(diao)理(li)(li)(li)劑(ji)(ji)消耗量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)增加,污(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)中的(de)(de)(de)(de)有(you)機(ji)(ji)(ji)物含(han)(han)量(liang)(liang)(liang)和(he)堿度高(gao),也會導(dao)致調(diao)(diao)理(li)(li)(li)劑(ji)(ji)用(yong)量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)加大。另外,污(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)含(han)(han)固率(lv)也影響調(diao)(diao)理(li)(li)(li)劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)投加量(liang)(liang)(liang),一(yi)般污(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)含(han)(han)固率(lv)越(yue)高(gao),調(diao)(diao)理(li)(li)(li)劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)投加量(liang)(liang)(liang)越(yue)大。
五、絮凝(ning)劑、助凝(ning)劑、調理劑的關(guan)系
脫(tuo)(tuo)水劑(ji)是對污(wu)(wu)泥(ni)進(jin)行脫(tuo)(tuo)水之前投(tou)加(jia)的(de)(de)(de)(de)藥劑(ji),也就是污(wu)(wu)泥(ni)的(de)(de)(de)(de)調理劑(ji),因此脫(tuo)(tuo)水劑(ji)和調理劑(ji)的(de)(de)(de)(de)意義是一樣的(de)(de)(de)(de)。脫(tuo)(tuo)水劑(ji)或調理劑(ji)的(de)(de)(de)(de)投(tou)加(jia)量一般都以污(wu)(wu)泥(ni)干固(gu)體重量的(de)(de)(de)(de)百分比計。
絮凝(ning)劑應用于去除污水(shui)中(zhong)懸浮物,是水(shui)處理領域的重(zhong)要藥(yao)劑。絮凝(ning)劑的投加(jia)量一般以待處理水(shui)的單(dan)位體積內(nei)投加(jia)的數量來表示。
脫(tuo)(tuo)水(shui)(shui)劑(ji)(ji)(調(diao)(diao)理劑(ji)(ji))與絮凝(ning)劑(ji)(ji)、助(zhu)凝(ning)劑(ji)(ji)的投加量都可(ke)以稱為加藥(yao)量。同(tong)一(yi)種藥(yao)劑(ji)(ji)既可(ke)以在處理污(wu)(wu)水(shui)(shui)時應用(yong)為絮凝(ning)劑(ji)(ji),又可(ke)以在剩余污(wu)(wu)泥處理過程中(zhong)應用(yong)為調(diao)(diao)理劑(ji)(ji)或脫(tuo)(tuo)水(shui)(shui)劑(ji)(ji)。
助(zhu)凝(ning)劑用在(zai)水(shui)處理領(ling)域(yu)作為(wei)(wei)(wei)絮(xu)凝(ning)劑的助(zhu)劑時被(bei)稱為(wei)(wei)(wei)助(zhu)凝(ning)劑,同(tong)一種助(zhu)凝(ning)劑在(zai)剩余(yu)污(wu)泥處理時一般不稱助(zhu)凝(ning)劑,而(er)是(shi)統(tong)稱為(wei)(wei)(wei)調理劑或脫(tuo)水(shui)劑。
使用絮凝劑(ji)時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi),由于水(shui)中的(de)(de)懸浮物數量(liang)畢竟(jing)有限(xian),為(wei)了實現絮凝劑(ji)與懸浮顆(ke)粒的(de)(de)充分接觸,需要配(pei)備混(hun)合(he)、反應設施,并(bing)且都要具有足(zu)夠的(de)(de)時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian),比如混(hun)合(he)需要幾(ji)十(shi)秒到數分鐘、反應則(ze)需要15~30min。而污(wu)泥脫(tuo)(tuo)水(shui)時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)從(cong)投加調理(li)劑(ji)到污(wu)泥進入脫(tuo)(tuo)水(shui)機(ji)往往只(zhi)有幾(ji)十(shi)秒的(de)(de)時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian),即只(zhi)有相(xiang)當于絮凝劑(ji)的(de)(de)混(hun)合(he)過程(cheng)、沒有反應的(de)(de)時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian),而且經驗(yan)也表明(ming),調理(li)效果會隨著逗留時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)的(de)(de)延長而降低。
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