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工業(yè)廢水處理中PAC與PAM的投加技巧
一、聚合氯化鋁
聚合氯化鋁(Polyaluminium Crforide)簡(jiǎn)稱PAC,也稱作堿式氯化鋁或混凝劑等,聚合氯化鋁是介于AlCl3Al(OH)3之間的一種水溶性無(wú)機(jī)高分子聚合物,化學(xué)通式為[Al2(OH)nCl6-n]m其中m代表聚合程度,n表示PAC產(chǎn)品的中性程度。聚合氯化鋁顏色呈黃色、深褐色、深灰色樹脂狀固體,有較強(qiáng)的架橋吸附性能,在水解過(guò)程中,伴隨發(fā)生凝聚、吸附和沉淀等物理化學(xué)過(guò)程。
聚合氯化鋁是一種多羥基、多核絡(luò)合體的陽(yáng)離子型無(wú)機(jī)高分子絮凝劑, 固體產(chǎn)品外觀為淡黃色。本產(chǎn)品的顯著特點(diǎn)是凈水效果明顯, 絮凝沉淀速度快,沉降快、活性好、不需加堿性助劑。適應(yīng)PH范圍寬;對(duì)管道設(shè)備腐蝕性低:能有效去除水中色質(zhì)SS、COD、BOD及砷、汞等重金屬離子;該產(chǎn)品廣泛用于飲用水、工業(yè)用水和污水處理領(lǐng)域。
聚合氯化鋁性能
1) 聚合氯化鋁與傳統(tǒng)無(wú)機(jī)混凝劑的根本區(qū)別在于傳統(tǒng)無(wú)機(jī)混凝劑為低分子結(jié)晶鹽,而聚合氯化鋁的結(jié)構(gòu)由形態(tài)多變的多元羥基絡(luò)合物組成,為無(wú)定形的無(wú)機(jī)高分子,因而表現(xiàn)出許多不同于傳統(tǒng)混凝劑的特異混凝功能。
2) 用鋁酸鈣調(diào)整法生產(chǎn)的PAC產(chǎn)品,鹽基度(堿化度)可大幅度提高,生產(chǎn)和使用的經(jīng)濟(jì)效益非常明顯,鹽基度從65%提高到92%,生產(chǎn)原料成本可降低10%,使用成本可降低40%。聚合氯化鋁凈水效果優(yōu)于其它生產(chǎn)工藝的同類產(chǎn)品。
聚合氯化鋁特點(diǎn)
1) 聚合氯化鋁在常溫下化學(xué)性穩(wěn)定,久貯不變質(zhì),固體裸露易吸潮,但不變質(zhì),無(wú)毒無(wú)害。
2) 適應(yīng)水范圍PH值為4-14,但最佳處理范圍PH值為6-8。
3) 處理水體適應(yīng)能力強(qiáng),反應(yīng)快、耗藥少、制水成本低,礬花大、沉降快,濾性好,可提高設(shè)備利用率
聚合氯化鋁用途
凈化回收:河流水、水庫(kù)水、地下水;工業(yè)給水凈化、廢渣中有用物質(zhì)的回收、促進(jìn)洗煤廢水中煤粉的沉降、淀粉制造業(yè)中淀粉的回收;
污水處理:市政污水、印染廢水、皮革廢水、含氟廢水、重金屬?gòu)U水、含油廢水、造紙廢水、洗煤廢水、礦山廢水、釀造廢水、冶金廢水、肉類加工廢水;
其他用途:造紙施膠、糖液精制、鑄造成型、布匹防皺、催化劑載體、醫(yī)藥精制、水泥速凝、化妝品原料。
聚合氯化鋁投加方法
1) 首先先將聚合氯化鋁溶解,溶解比例1:3,然后稀釋至合適比例。
2) 投加量視污水而定,一般為:液體產(chǎn)品5-100克/噸,固體20--25公斤/噸,可通過(guò)燒杯試驗(yàn)決定。
3) 聚合氯化鋁配制時(shí)可直接加入水中,加水量可按投加量和處理水量決定,加水后應(yīng)攪拌均勻。
二、聚丙烯酰胺(PAM)
聚丙烯酰胺(PAM)為水溶性高分子聚合物,不溶于大多數(shù)有機(jī)溶劑,具有良好的絮凝性,可以降低液體之間的磨擦阻力,按離子特性分可分為非離子、陰離子、陽(yáng)離子和兩性型四種類型。
PAM為水溶性高分子聚合物,不溶于大多數(shù)有機(jī)溶劑,具有良好的絮凝性,可以降低液體之間的磨擦阻力,按離子特性分可分為非離子、陰離子、陽(yáng)離子和兩性型四種類型。
聚丙烯酰胺應(yīng)用
1) 在造紙過(guò)程中作助留劑,補(bǔ)強(qiáng)劑。
2) 水處理中作助凝劑、絮凝劑、污泥脫水劑。
3) 石油鉆采中作降水劑,驅(qū)油劑。
4) PAM還廣泛應(yīng)用于增稠、穩(wěn)定膠體、減阻、粘結(jié)、成膜、生物醫(yī)學(xué)材料等方面。
聚丙烯酰胺投加方法及注意事項(xiàng)
1) 通過(guò)小試,確定最佳的型號(hào),以及該產(chǎn)品的最佳用量。
2) 產(chǎn)品配制成0.1%(指固含量)濃度的水溶液,以不含鹽的中性水為宜。
3) 溶解水時(shí),將本產(chǎn)品均勻撒入攪拌的水中,適當(dāng)加溫(
4) 固體產(chǎn)品用聚丙烯編織袋包裝,內(nèi)襯塑料袋,每袋25kg,膠狀體用塑料桶包裝,內(nèi)襯塑料袋,每桶50kg或200kg。
5) 本產(chǎn)品有吸濕性,應(yīng)密封存放在陰涼干燥處,溫度要低于35℃。
6) 固體產(chǎn)品避免撒在地上,以防產(chǎn)品吸潮后使地變滑。
7) 配制PAM水溶液時(shí),應(yīng)在搪瓷,鍍鋅,鋁制或塑料桶內(nèi)進(jìn)行,不可在鐵容器內(nèi)配制和貯存。
8) 溶解時(shí),應(yīng)注意將產(chǎn)品均勻的慢慢地加入帶攪拌和加熱措施的溶解器中,應(yīng)避免結(jié)固,溶液在適宜溫度下配制,并應(yīng)避免長(zhǎng)時(shí)間過(guò)劇的機(jī)械剪切.建議攪拌器60—200轉(zhuǎn)/min,否則會(huì)導(dǎo)致聚合物降解,影響使用效果。
9) PAM水溶液應(yīng)做到現(xiàn)用現(xiàn)配,當(dāng)溶解液長(zhǎng)時(shí)間放置,其性能將會(huì)視水質(zhì)的情況而逐漸降低。
10) 在對(duì)懸濁液添家絮凝劑水溶液之后,如果長(zhǎng)時(shí)間激烈地進(jìn)行攪拌的話,將會(huì)破壞已經(jīng)形成的絮凝物。
PAC、PAM投藥絮凝效果的判斷
效果項(xiàng) | 僅投加PAC | PAC+PAM |
絮體細(xì)小,但獨(dú)立而均勻 | 投加量合適 | PAC和PAM投加比例不合適,需調(diào)整投加比例,常見(jiàn)于PAC投加不足 |
絮體粗大,間歇水渾濁 | PAC投加過(guò)量 | PAM投加不足 |
絮體粗大,間歇水清澈 | 投加量合適 | 投加比例合適 |
絮體有掛燒杯壁現(xiàn)象 | 不可見(jiàn) | PAM投加過(guò)量 |
液面浮渣 | 不可見(jiàn) | PAC投加過(guò)量 |
沉淀物粗大,上清液清澈 | 投加量合適 | 投加比例合適 |
沉淀物粗大,上清液渾濁 | 可能PAC投加不足 | PAM投加不足或PAC與PAM投加比例不合適 |
沉淀物細(xì)小,上清液清澈 | 投加量合適 | 投加比例合適 |
沉淀物細(xì)小,上清液渾濁 | PAC投加不足 | PAM投加不足 |
聚丙烯酰胺按離子特性可分為非離子、陰離子、陽(yáng)離子和兩性型聚丙烯酰胺四種類型。按分子量來(lái)分有不同規(guī)格的分子量,離子度等衍生出很多型號(hào),面對(duì)市場(chǎng)雜亂的規(guī)格體系,針對(duì)自己的污水體系優(yōu)選最佳聚丙烯酰胺型號(hào)確實(shí)難度很大。
了解污泥的來(lái)源
污泥是污水處理中的必然產(chǎn)物,首先我們應(yīng)該了解污泥的來(lái)源,性質(zhì),成分及固含量。按照污泥含有的主要成分不同,污泥可分為有機(jī)污泥和無(wú)機(jī)污泥。
一般來(lái)說(shuō)陽(yáng)離子聚丙烯酰胺用于處理有機(jī)污泥,陰離子聚丙烯酰胺用于處理無(wú)機(jī)污泥,堿性很強(qiáng)時(shí)不易用陽(yáng)離子聚丙烯酰胺,而酸性很強(qiáng)時(shí)不宜用陰離子聚丙烯酰胺,污泥的固含量高時(shí)通常聚丙烯酰胺的用量較大。
聚丙烯酰胺的離子度選擇
針對(duì)所要脫水的污泥,可用不同離子度的絮凝劑通過(guò)小實(shí)驗(yàn)進(jìn)行篩選,選出最佳合適的聚丙烯酰胺,這樣即可以取得最佳絮凝劑效果,又可使加藥量最少,節(jié)約成本。選離子度關(guān)鍵看:
(1)絮團(tuán)的大小 絮團(tuán)太小會(huì)影響排水的速度,絮團(tuán)太大會(huì)使絮團(tuán)束縛較多水而降低泥餅干度。通過(guò)選擇聚丙烯酰胺的分子量可以調(diào)整絮團(tuán)的大小。
(2)絮團(tuán)強(qiáng)度(含水率) 絮團(tuán)在剪切作用下應(yīng)保持穩(wěn)定而不破碎。提高聚丙烯酰胺分子量或者選擇合適的分子結(jié)構(gòu)有助于提高絮團(tuán)穩(wěn)定性。
(3)聚丙烯酰胺與污泥的混合 聚丙烯酰胺在脫水設(shè)備的某一位置必須和污泥充分反應(yīng),發(fā)生絮凝作用。為此,聚丙烯酰胺溶液粘度必須合適,在現(xiàn)有設(shè)備條件下能與污泥充分混合,兩者混合均勻是否,是成功的關(guān)鍵因素。聚丙烯酰胺溶液粘度與其分子量和配制濃度有關(guān)。
(4)聚丙烯酰胺的溶解 溶解良好才能發(fā)充分發(fā)揮絮凝作用。前面講過(guò)聚丙烯酰胺的溶解過(guò)程其實(shí)就是聚丙烯酰胺的熟化過(guò)程,有時(shí)需要加快溶解速度,這時(shí)可考慮提高聚丙烯酰胺溶液的濃度。
聚丙烯酰胺的分子量選擇
聚丙烯酰胺分子量是指分子中分子鏈的長(zhǎng)度,聚丙烯酰胺的分子量在500-1800萬(wàn)之間,一般來(lái)說(shuō),分子量越高的聚丙烯酰胺產(chǎn)品,粘度也就越大,不過(guò),在使用的時(shí)候,并不是分子量越高的產(chǎn)品,使用效果就越好,具體在使用中,要根據(jù)實(shí)際的應(yīng)用行業(yè)、水質(zhì)、處理設(shè)備等條件,來(lái)決定合適的聚丙烯酰胺分子量。
聚丙烯酰胺為高分子助凝劑,產(chǎn)品按其平均分子量可分為低分子量(<100萬(wàn))、中分子量(200-400萬(wàn))和高分子量(>700萬(wàn))三類。
聚丙烯酰胺應(yīng)用在污水處理中,分子量由幾百萬(wàn)至幾千萬(wàn)的高分子水溶性有機(jī)聚合物。國(guó)內(nèi)的高分子聚丙烯酰胺有:非離子聚丙烯酰胺(簡(jiǎn)寫NPAM,分子量800-1500萬(wàn))、陰離子聚丙烯酰胺(簡(jiǎn)寫APAM,分子量800-2000萬(wàn))、陽(yáng)離子聚丙烯酰胺(簡(jiǎn)寫CPAM,分子量800-1200萬(wàn),離子度10%-80%)。
如果單純做助凝劑使用的時(shí)候,一般分子量越高的話,絮團(tuán)越緊密,用藥越省,但陰離子聚丙烯酰胺的分子量建議不超過(guò)2000萬(wàn)。
如果在污泥脫水方面。使用帶式壓濾機(jī),一般分子量就不能過(guò)高,如果分子量很高就可能導(dǎo)致濾布堵塞,影響脫水效果;再比如使用離心式壓濾機(jī),分子量要求就要高一點(diǎn),因?yàn)殡x心式壓濾機(jī)要求絮團(tuán)能夠盡量耐剪切,所以要選擇分子量相對(duì)較高的產(chǎn)品。
由以上可以看出分子量和離子度的選擇不是絕對(duì)的,選擇聚丙烯酰胺之前最好做選型試驗(yàn),最好上機(jī)運(yùn)營(yíng)試驗(yàn),這樣得來(lái)的數(shù)據(jù)才最準(zhǔn)確,優(yōu)選的聚丙烯酰胺性價(jià)比才更高。