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混凝法在廢水中的應用和研究現狀

發布時間:2024-12-12 00:43:21

廢水混凝處理法的運用

硫酸鋁含有不同數量的結晶水:Al2(SO4)3·18H2O?其中n=6、10、14、16、8和27,常用的是Al2(SO4)3·18H2O其分子量為666.41,比重1.61,外觀為白色,光澤結晶。硫酸鋁易溶於水,水溶液呈酸性室溫時溶解度大致是50%?pH值在2.5以下。沸水中溶解度提高至90%以上。硫酸鋁使用便利,混凝效果較好不會給處理後的水質帶來不良影響。當水溫低時硫酸鋁水解困難形成的絮體較鬆散。
硫酸鋁在我國使用最為普遍大都使用塊狀或粒狀硫酸鋁。根據其中不溶於水的物質的含量可分為精製和粗製兩種。硫酸鋁易溶於水可乾式或濕式投加。濕式投加時一般採用10—20%的濃度(按商品固體重量計算)。硫酸鋁使用時水的有效pH值范圍較窄?約在5.5—8之間,其有效pH值隨原水的硬度含量而異,對於軟水pH值在5.7—6.6?中等硬度的水為6.6—7.2?硬度較高的水則為7.2—7.8。在控制硫酸鋁劑量時應考慮上述特性。有時加入過量硫酸鋁會使水的pH值降至鋁鹽混凝有效pH值以下既浪費了葯劑?又使處理後的水發混。 硫酸亞鐵FeS04·7H20是半透明綠色結晶體?易於溶水?在水溫20℃時溶解度為21%。硫酸亞鐵離解出的Fe2+只能生成簡單的單核絡合物。
?因此,不如三價鐵鹽那樣有良好的混凝效果。殘留於水中的Fe2+會使處理後的水帶色,當水中色度較高時?Fe2+與水中有色物質反應?將生成顏色更深的不易沉澱的物質(但可用三價鐵鹽除色)。根據以上所述,使用硫酸亞鐵時應將二價鐵先氧化為三價鐵?然後再起混凝作用。 當水的pH值在8.0以上時,加入的亞鐵鹽的Fe2+易被水中溶解氧氧化成Fe3+?當水的pH值<8.0時,則可加入石灰去除水中CO2?石灰用量可按下式估算[CaO]=0.37a+1.27CO2 (1.18) 式中 a——FeSO4的投加量(毫克/升),CO2——水中CO2的含量(毫克/升) 當水中沒有足夠溶解氧時?則可加氯或漂白粉予以氧化?理論上1毫克/升FeSO4需加氯0.234毫克/升。 高相對分子量聚丙烯醯胺的分子量很高,一般在(800-2000)萬之間,其分子鏈很長,使其能在兩個粒子之間架橋,加速粒子沉降,是很好的絮凝劑,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、陽離子和兩性型四種類型。
產品分類
1、按照形態:分為乾粉和膠體兩種,乾粉為白色或灰色粉末,膠體為淺黃色,必須溶解後才能應用,因此必須具備有良好溶解性的高分子量聚丙烯醯胺。
2、按照離子度:可分為陰離子型高分子量聚丙烯醯胺、陽離子型高分子量聚丙烯醯胺、兩性離子型高分子量聚丙烯醯胺和非離子型高分子量聚丙烯醯胺。粉狀固含量大於92%,相對分子質量為(500-800)×104,膠體固含量為(8±0.2)%。
產品應用
陽離子型高分子量聚丙烯醯胺的應用:在石油工業中用於多種作業,如鑽井和開發所用的防止泥頁岩水化膨脹的黏土穩定劑。鑽井和採油污水處理用的浮選絮凝劑、酸化液的稠化劑,三次採油用的堵水調剖劑,鑽井和完井用的油層保護劑等。在造紙工業中可用作助留劑、施膠機和增強劑,大大改善了紙張的性能,使之具有較大的市場需求量。
陰離子型高分子量聚丙烯醯胺的應用:在工業廢水(電鍍廠廢水,冶金廢水,鋼鐵廠廢水,洗煤廢水等)中起到絮凝沉澱作用。
非離子型高分子量聚丙烯醯胺的應用:有澄清凈化作用、沉降促進作用、增稠作用及其它作用、過濾促進作用。在廢液處理、污泥濃縮脫水、選礦、洗煤、造紙等方面,能夠充分滿足各種領域的要求。同時使用非離子聚丙烯醯胺和無機絮凝劑(聚合硫酸鐵,聚合氯化鋁,鐵鹽等),可顯示出更大的效果。
聚丙烯醯胺的穩定性
聚丙烯醯胺屬於大分子基團,其固體的熱穩定性比其他聚合物電解質要強,在充滿氮氣的環境中加熱,溫度超過210攝氏度時候,相鄰的醯胺基間分解失水,但是溫度不可以超過300攝氏度,而且同時會生成醯亞胺基,並且釋放出氮氣。
溫度升至500攝氏度的時候,聚丙烯醯胺會變成黑色的粉末。如果聚丙烯醯胺進過充分的乾燥,溫度升到280攝氏度的時候仍能夠保持很好的穩定性。但是因為分子鏈上又存在著大量的醯胺基以及離子基團,這就使得聚丙烯醯胺又有了很強的吸濕性;
在乾燥的時候,具有強烈的水分保留性,不易乾燥充分;乾燥的固體粉末在長期中,因為吸收了空氣中的水分,繼而容易發潮。聚丙烯醯胺的水溶液放久後就容易發生老化,粘度也降低了,性能因此也變差,受到影響。 聚合氯化鋁是一種無機高分子混凝劑,由於氫氧根離子的架橋作用和多價陰離子的聚合作用而生產的分子量較大、電荷較高的無機高分子水處理葯劑。聚合氯化鋁與傳統無機混凝劑的根本區別在於傳統無機混凝劑為低分子結晶鹽,而聚合氯化鋁的結構由形態多變的多元羧基絡合物組成,絮凝沉澱速度快,適用PH值范圍寬,對管道設備無腐蝕性,凈水效果明顯,能有效支除水中色質SS、COD、BOD及砷、汞等重金屬離子,該產品廣泛用於飲用水、工業用水和污水處理領域。
特點
1、擁有更廣泛的pH適用范圍:聚合氯化鋁的pH適用范圍比傳統鋁鹽要寬得多。一般傳統凝聚劑硫酸鋁和氯化鐵鹽在pH>8.0時,會生成氫氧化鋁沉澱,從而降低其處理效果,而聚合氯化鋁在pH<10的范圍內均會得到較好的處理效果。
2、具有強烈的凝聚除濁效能:PAC比傳統硫酸鋁、氯化鐵具有更強的凝聚除濁效果;在相同處理條件下,PAC使用量要比傳統鋁鹽少2/3到1倍,處理成本可節約30-40%;在相同投量條件下,使用聚合氯化鋁能夠獲得比傳統鋁鹽更低的殘余濁度,因而可以較低劑量得到最佳處理效果。
3、對pH值的改變較小:由於硫酸鋁或氯化鐵、聚合硫酸鐵等凝聚劑,水溶液酸度較大,因此處理後水質pH值下降明顯,尤其在高濁度水質處理過程中,投量增大而導致處理水質pH降低超出正常飲用水水質pH范圍(6.5-8.5),因此,需再投加鹼液提高水的pH值。使用聚合氯化鋁,由於酸度較小,處理後水質pH值降低不明顯,因而無需投加鹼液來提高水質的pH值。
4、具有較強的水質適用范圍:由於聚合氯化鋁產品具有較寬的鹼化度調整范圍(鹼化度可從40%調整到90%)和較強的復配作用,對於任何給水、廢水,通過調整產品的鹼化度或復配各種無機或有機化合物,都可達到最佳處理效果,尤其對低鹼度及高有機污染水質。
5、具有較好的低溫低濁水處理效果:一般對於低溫、低濁水(<5℃)以及低鹼度水,傳統混凝劑如硫酸鋁的混凝除濁效能會明顯降低並導致出水水質惡化,而使用PAC,無論對低溫還是低鹼度的水,都能獲得較好的混凝除濁效果。
6、有良好的絮凝沉降效果:聚合氯化鋁能夠明顯提高固液分離效率,改善沉降過濾及污泥脫水性能,從而縮短沉澱池的停留時間,增加產水量。
8、聚合氯化鋁具有良好的脫色及去除腐植物質效果:不僅具有強的凝聚除濁效果,而且也具有良好的脫色及去除水中有機腐殖質的效果,同時,對有害、有毒有機物及病菌,病毒去除也有較明顯提高。
作用
聚(合)氯化鋁其絮凝作用表現如下:
a、水中膠體物質的強烈電中和作用。
b、水解產物對水中懸浮物的優良架橋吸附作用。
c、對溶解性物質的選擇性吸附作用。
用途
⒈城市給排水凈化:河流水、水庫水、地下水。
⒉工業給水凈化。
⒊城市污水處理。
⒋工業廢水和廢渣中有用物質的回收、促進洗煤廢水中煤粉的沉降、澱粉製造業中澱粉的回收。
⒌各種工業廢水處理:印染廢水、皮革廢水、含氟廢水、重金屬廢水、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、污水處理。
⒍造紙施膠。
⒎糖液精製。
⒏鑄造成型。
⒐布匹防皺。
⒑催化劑載體。
⒒醫葯精製
⒓水泥速凝。
⒔化妝品原料。

Ⅱ 化學混凝法適用條件是什麼城市污水的處理可否用化學混凝法,為什麼

混凝澄清法是對不溶態污染物的分離技術,指在混凝劑的作用下,使廢回水中的膠體和細微懸浮物答凝聚成絮凝體,然後予以分離除去的水處理法。混凝澄清法在給水和廢水處理中的應用是非常廣泛的,它既可以降低原水的濁度、色度等水質的感觀指標,又可以去除多種有毒有害污染物。廢水處理的混凝劑有無機金屬鹽類和有機高分子聚合物兩大類,前者主要有鐵系和鋁系等高價金屬鹽,可分為普通鐵、鋁鹽和鹼化聚合鹽;後者則分為人工合成的和天然的兩類。混凝澄清法的主要設備有完成混凝劑與原水混合反應過程的混合槽和反應池,以及完成水與絮凝體分離的沉降池等

Ⅲ 強化混凝技術研究及應用進展

下面是中達咨詢給大家帶來關於強化混凝技術研究及應用進展相關內容,以供參考。
通過綜合大量文獻,概述了強化混凝概念、機理和影響因素;介紹了強化混凝技術在國內外的應用;總結了強化混凝技術和混凝劑的研究進展情況;提出了強化混凝技術和混凝劑在研究和應用方面有待解決的問題,以供今後研究參考。
強化混凝是在常規混凝的基礎上,基於新型混凝劑的開發而發展起來的一種水處理工藝,能有效去除污染水體中的懸浮顆粒、膠體雜質、總磷和藻類等污染物質。關於強化混凝,有強化混凝、化學強化一級處理和強化絮凝等多種提法,本文統稱之為強化混凝。強化混凝技術的概念還沒有形成權威的解釋,筆者認為,強化混凝技術是對常規混凝中葯劑、混合、凝聚和絮凝任瞎凳一環節或多環節的強化和優化,從而進一步提高對水中污染物,包括低分子溶解性污染物的凈化效果。
強化混凝作用機理與常規混凝並無太大差別,主要包括壓縮雙電層作用、吸附電中和作用、吸附-架橋作用、沉析物網捕作用和特殊混凝作用等。向污染水體投入混凝劑後,一方面通過壓縮雙電層和吸附電中和作用,膠體擴散層被壓縮,ξ電位降低,膠體脫穩;另一方面通過吸附-架橋和沉析物網捕等作用使脫穩後的膠體相互聚結成大的絮體並沉澱,最終固液分離。新型高分子混凝劑的使用使以上作用得到強化,它不僅具有以絮凝體吸附水中非溶性大分子有機污染物的物理吸附作用;又能對水中溶解性低分子有機物產生很強的化學吸附和強氧化等多種凈化效果,從而可以提高污染物的去除率。但是,要取得良好的混凝效果還和許多因素有關,其中包括混凝劑品種、混凝劑投加量、水質、水力條件、水溫、鹼度和pH等。只有優化這些反應條件,使混凝劑在最佳條件下起作用,才能達到強化混凝提高常規混凝效果的目的。
1強化混凝技術在國內外的應用
1.1在生活污水處理中的應用
英國早在1870年就開始應用混凝技術,但很快被生物處理所取代,到了20世紀80年代,隨著新型高效混凝劑的不斷問世,同時為了進一步提高污水中有機物和磷的去除率,強化混凝技術開始應用於實際工程。
美國對於強化混凝技術在給水處理中的研究和應用較多,但是在城市污水處理中也有報道。美國落杉磯市的Hyperion污水處理廠採用一種陰離子高聚物(0.15mg/L),與10mg/L的FeCl3復配處理城市污水,連續運行6a,SS和BOD5的一級處理去除率穩定在83%和51%左右,同時對磷和重金屬的去除效果也很好,而其基建費和運行費卻只有二級處理廠的30%左右。南加利福尼亞4大污水處理廠通過對傳統一級處理的工藝進行改進,投加FeCl3混凝劑和部分助凝劑,處理效果大幅度提高。改進後的一級處理工藝,SS去除率達到了85%,BOD5的去除率增加到50%以上。Mete等認為,從經濟和技術上來講,強化混凝法是一項簡單而有效的水處理技術,能有效去除水中溶解性有機物、膠體雜質等。
此外,以色列、埃及、日本和挪威等國對強化混凝的研究和應用均有較多成功的實例。近年來,隨著環境保護力度的加強,強化混凝技術在我國也得到一定的發展。
Harleman等在香港最大的一座CEPT污水處理廠建造之前,曾做了強化混凝工藝和常規一級處理工藝的比較試驗。試驗表明,10mg/L的FeCl3和0.15mg/L的聚合物能使SS的去除率從71%提高到91%,BOD5的去除率從42%提高到80%,且可節省30%沉澱池體積。
台灣的ChenChiuyang研究了城市污水排海前的強化混凝處理,投加硫酸鋁和PAC各30mg/L,沉澱1h,SS和BOD5的去除率分別為70%和60%,比強化處理前提高了25和35個百分點。
王東海、任潔等採用無機絮凝劑處理低濃度生活污水,當PAC投加量為30~50mg/L時,CODCr去除率達70%以上,達標排放鍵迅。
強化混凝處理生活污水在國內外均有很多成功的實例,北歐大型湖泊周邊城鎮和南歐地中海沿岸城鎮經常採用強化混凝技術作為生活污水處理技術,可以說強化混凝是僅次於生化處理的生活污水處理主流技術。在強化混凝技術研究和應用方面,國內外均注重於現有常規混凝劑及絮凝劑的組合或復配,以求達到低成本和高去除率的統一。相磨亮旅對於常規生化處理工藝,強化混凝技術可以節省工程投資,減少水處理成本費用和節約用地面積,特別是該技術對導致水體富營養化元素之一的總磷的去除率能達到90%以上,是很多常規生物處理技術不可比擬的。因此,強化混凝技術是解決我國城鎮由於資金不足導致污水處理率低的出路之一。上海市在建的兩個超大型污水處理廠:竹園污水處理廠(一期)與白龍港污水處理廠(設計日處理能力分別為170萬m3與130萬m3)也採用以強化混凝為主的處理工藝流程。隨著強化混凝技術在我國的普及,2003年頒布的國家城鎮污水處理廠排放標准(GB189118-2002)中對該工藝技術的排放標准進行了規定。
1.2在工業廢水處理中的應用
強化混凝技術廣泛應用於工業廢水的(預)處理,特別是在化工廢水、染整廢水和造紙廢水的預處理中更為普遍。阮湘元等用PAC、PAM預處理富含有機染料的染整廢水,聯合氧化絮凝床,出水可達工業污水排放標准;朱虹等研究表明,新型絮凝劑聚磷硫酸鐵是一種更為有效的染整廢水處理絮凝劑。另外,強化混凝在染整廢水的脫色處理中應用較多,這方面,李春華等做過比較詳細的綜述。
此外,強化混凝在造紙廢水處理中的應用較多,李福仁用PAC與PAM復配預處理,聯合氣浮工藝處理高濃度CTMP制漿造紙廢水,處理效率高,出水水質穩定,可直接排入城市污水處理廠集中處理;張學洪等比較了多種混凝劑對造紙廢水的處理,發現PAC最為合適,不必調節pH,出水達國家污水排放標准。
強化混凝在其他工業廢水處理中的應用國內常有報道。姚文娟等研究表明,PAC、殼聚糖、膨潤土和PAM等絮凝劑對酒精槽的離心廢液有較好的絮凝效果,SS去除率為86.57%~89.62%,CODCr去除率為58.2%~59.2%;相波等用Na2S、FeCl3、PAM復配對銅酞菁廢水預處理,聯合缺氧-好氧生物接觸氧化工藝,取得良好的效果,各項指標均達國家一級排放標准。吳敦虎等研究表明,用聚合氯化硫酸鋁和聚合氯化硫酸鋁鐵混凝劑處理COD為1000~4000mg/L的制葯廢水,去除率達80%。
與生活污水的強化混凝技術相比,工業廢水的強化混凝技術研究更注重於針對不同種類廢水或污染物,開發處理效果更佳的新型混凝劑或含有新型混凝劑的復配混凝劑,以及強化混凝與其他工藝的聯合使用,而對經濟方面的要求相對較寬松。這是由於一些工業廢水含有有毒有害物質不能直接進行生物處理的原因。因此,研究更多更有效的新型混凝劑將推動強化混凝技術在工業廢水處理中的應用,也是治理工業廢水污染的有效方法之一。
1.3在污染地表水處理中的試驗
近幾年,強化混凝在污染地表水處理中的應用漸漸受到關注。中科院王曙光等採用聚合氯化鐵(PFC)為混凝劑,對深圳市的龍崗河、觀蘭河、燕川河、大茅河水體進行了強化混凝處理的試驗研究。結果表明,當PFC投加量為50mg/L時,觀蘭河(原水CODCr=48.0mg/L)的CODCr去除率達70%以上,濁度去除率達91%,TP的去除率達到95%,TN的去除率達41%;大茅河(原水CODCr=84.0mg/L)的CODCr去除率達到50%以上,濁度去除率達78%,TP的去除率達96.5%,TN的去除率達41.6%,對重金屬也有一定的去除效果。處理後水質達到或接近地面水水質標准。
孫從軍等以多種混凝劑,對數條嚴重污染的蘇州河支流水體進行強化混凝實驗室研究。結果表明,硅藻土較為有效,在最佳投葯量為200mg/L的條件下,CODCr去除率為43%~59%,P去除率為92%~100%,但NH3-N幾乎沒有去除。
ChengWenpo等用Al2(SO4)3、PAC、FeCl3和PFS等混凝劑處理水庫水。結果表明,PFS比FeCl3有更好的溶解性有機物(DOC)去除率和更少的鐵殘留;Al2(SO4)3對濁度、色度和細菌的去除效果最好,但是對DOC的去除效果不夠理想;當PFS和Al2(SO4)3聯合使用時,處理效果最佳,DOC、濁度、色度都能得到很好的去除。
污染地表水是介於污水和清潔地表水之間的那部分水,特別是小型封閉水體,包括污染的城市景觀水體。這部分水體的治理,是強化混凝技術應用的新領域,國內已開始研究。由於其污染物濃度較小,相對去除率較低,但是磷的去除相當可觀,能有效防治水體的富營養化,具有廣闊的應用前景。通常可以採取建造構築物或直接投撒的方式來實現污染水體的強化混凝處理。上海佛欣河道公司應用投撒混凝劑來壓制藻類的泛濫取得較好的效果。但是,某些混凝劑的安全性令人擔憂,特別是一些新型高效混凝劑和生物混凝劑的應用,在考慮到其處理效果和處理成本的同時,更應考慮其安全性。
2強化混凝技術研究新進展
2.1混凝劑研究新進展
2.1.1無機高分子混凝劑
無機高分子混凝劑(InorganicPolymerFlocculant,IPF)以其投葯量少、無毒或低毒、價廉和處理效果好等優點,越來越受到人們的重視,逐漸成為給水、工業廢水和城市污水處理的主流混凝劑,被稱為第二代混凝劑。目前應用比較多的還是聚鋁、聚鐵兩大系列,如PAC、PAFC等,但是新型的聚硅、聚磷和聚硫也不斷面世,並顯現出不凡的混凝效果,如聚硅酸鋁、聚磷酸鐵等。因此,無機高分子混凝劑呈現多品種、多組份和多功能的發展趨勢,但品種繁多,產品質量不夠穩定。在今後的研究應用中,應優化混凝劑的制備工藝,改進產品的性能和穩定性,同時根據特定的水質成分開發相應的混凝劑品種和配方,並結合高效混合反應器和智能化投葯監控技術,進一步提高混凝效果。
2.1.2有機高分子絮凝劑
有機高分子混凝劑主要是通過其鏈狀分子的吸附-架橋而起作用,它的應用能有效提高絮體顆粒尺寸,絮體顆粒直徑要比單一投加PAC形成的顆粒直徑大3~5倍,所以在強化混凝中得到廣泛應用。
有機高分子絮凝劑可分為天然和合成兩大類。合成有機高分子絮凝劑由於分子量大,分子鏈官能團多的結構特點,在市場上占絕對優勢,其中以聚丙烯醯胺系列最為廣泛,由於其殘留單體具有毒性,限制了其在某些水處理領域的發展。天然有機高分子絮凝劑由於原料來源廣泛,價格低廉,無毒,易於生物降解等特點顯示了良好的應用前景,但由於其電荷密度小,分子量較低,且易發生生物反應而失去絮凝活性,使其用量遠小於有機合成高分子絮凝劑。經過改性的天然高分子絮凝劑能克服以上缺點,特別受到關注。其中,澱粉改性絮凝劑的研究開發尤為引人注目。因此,研究和開發高效、安全、可生物降解的有機高分子絮凝劑是今後的發展方向。
2.1.3其他混凝劑
除無機高分子混凝劑和有機高分子絮凝劑兩種主流混凝劑外,微生物絮凝劑(MicrobialFlocculantsMBF)近年來受到研究者極大關注。它是利用生物技術,從微生物體或其分泌物中提取、純化而獲得的一種安全、高效,且能自然降解的新型水處理絮凝劑。MBF可以克服無機高分子和合成有機高分子絮凝劑本身固有的安全與環境污染方面的缺陷,易於生物降解,無二次污染。目前,已應用於紙漿廢水、染料廢水處理及污泥脫水、發酵菌體去除等領域,取得了良好的絮凝效果。但是,目前國內的研究多限於對其在實際應用中的研究,而對其作用機理等基礎性研究較少,有待進一步加強。余榮升等指出,由於生物技術的飛速發展,人們對微生物細胞基因的認識和控制也越來越自如,即可根據不同的廢水水質研製出具有針對性的高效MBF,這樣不僅可大大降低絮凝劑的投加量,還可以降低處理成本。
另外,近年來礦物類混凝劑也有一定的發展,粉煤灰、硅藻土、沸石粉和膨潤土等礦物質製成的混凝劑也開始應用於水處理中。據報道,黃彩海、於衍真等制備的粉煤灰混凝劑,混凝效果優於傳統的單一鋁、鐵混凝劑,可用於各種工業廢水的處理。
2.1.4混凝劑的改性和復配
混凝劑的改性和復配能優化混凝劑性能,提高混凝效果。江霜英等對上海污水二期工程污水強化混凝處理的試驗研究表明,聚合雙酸鋁鐵同有機高分子絮凝劑復配經濟有效。Petzold、李爾等也做過類似的研究,表明兩種或兩種以上混凝劑處理廢水,處理效果優於單一混凝劑的使用,有機和無機混凝劑相配合更為有效,具有廣闊的工程應用前景。
2.2強化混凝機理研究新進展
2.2.1表面絡合原理及其定量計算模式在強化混凝中的應用
70年代初期Stumn等首先提出對水合氧化物的分散體系中金屬離子的專屬吸附採用配位化學的處理方法,認為顆粒物界面上與H、OH-和金屬離子的結合屬於絡合化學反應,此時的吸附量可以用與溶液中絡合平衡類似的方法,按質量作用定律加於討論。Schindler等對這一概念加於進一步的闡述,因而後來被稱為Stumn-Schindle絡合模式,近年被廣泛應用於固液界面上反應機制的研究。由於表面絡合模型的計算相當繁雜,主要應用計算機模塊來進行多組分多相的復雜計算,目前主要的計算機程序有REDE-QL,MINEQL,MICROQL,SUREQL,HYDRAQL,FITEQL等。它們可用來計算各種化學平衡和表面絡合反應中的平衡常數和組分濃度。例如MICROQL可以計算飽和Al(OH)3溶液中鋁的形態分布及其表面平衡常數。王向天等應用Stumn-Schindle絡合模式,計算了高嶺土、二氧化硅的表面絡合常數,得到了與實驗數據相吻合的計算結果。
2.2.2分形理論在強化混凝中的應用
分形理論用於對混凝的研究也是一種有效的新手段。絮體結構和性能在混凝研究中一直有十分重要的地位,其大小、強度、密度與穿透性等特點對於污泥處置和出水水質至關重要,其形成往往具有分形特徵。通過分形結構分析,用一非整數維數來描述非規則體中的無規則程度,為這些看起來復雜不規則形態提供一種數學框架,從而得以定量的描述,而分形結構分析中最重要的特徵參數是分形維數(分維)。一般認為,對應於分形體的不規則和復雜性或空間填充程度,分維不同則反映了聚集體結構所具有的開放程度,在混凝研究中應用分維可以對不同條件下形成的絮體結構進行更為准確的描述。關於分形理論和研究方法及其在強化混凝中的應用,王東升等作過比較詳細的論述。
2.2.3混凝作用機理研究逐漸向半定量仍至定量化發展
表面絡合理論和分形理論的引入推動了混凝研究的半定量和定量化進程,發展了多種計算模式和軟體,但多限於應用在傳統混凝劑,對新型高分子混凝劑混凝過程的計算尚存在困難,有待進一步的研究。王東升等以典型IPF-顆粒物-水溶液體系的相互作用為例,對Dentel的吸附沉積-電中和模式(,PCNM)作了適當改進,能夠較好地預測聚合鋁的混凝特徵,實驗結果與模式預測值基本吻合。
2.3其他方面研究新進展
2.3.1混凝過程的在線控制
由於流動電流原理及其檢測技術在混凝中的應用,實現了混凝過程的在線控制,保證了混凝劑的最佳投葯量。另有報道,利用水中顆粒物對光的散射作用能很好地實現混凝過程的在線監測。金鵬康等根據這一原理研製的光散射顆粒分析儀(PhotometricDispersionAnalyzer,PDA)對腐殖質混凝過程進行在線監測,並對得到的FI(FlocculationIndex)曲線的特徵參數進行分析,發現FI曲線及其特徵參數受混凝劑投葯量的影響很大,其變化情況與膠體穩定情況(ξ電位)及混凝效果(TOC去除率)具有良好的相關性,說明這種在線監測技術對混凝過程的在線監測是有效的。
2.3.2強化混凝設備的開發
混凝設備中混合器最為關鍵,其主要作用是讓葯劑與水盡快混合。常用的混合設備有水泵混合、管道混合、壓力式孔板混合、機械攪拌混合、渦流式混合及射流混合等,其中射流混合是混合技術的新發展,具有混合速度快,功率損失小、絮凝效率高等優點。具體過程為用注入管將絮凝劑注入接近反應池的進口處,注入管的側面周邊有幾個小孔,混凝劑經小孔以很大的速度進入。在垂直於原水管的中軸處水流的紊動強度最大,混凝劑射流由此進入最易與原水完全混合。
3結語
強化混凝技術近年來得到了迅速的發展,在研究和應用中都取得了較大的進步。由於一些新理論新方法的引入,使對強化混凝的研究得以深入,特別是一些基礎性的機理研究越來越受到重視,但由於強化混凝是一個相當復雜的過程,其中的許多問題有待於進一步的深入研究,特別是以下幾方面應得到加強:
(1)繼續研製高效混凝劑和混凝設備,提高其混凝效果,降低其生產成本;
(2)加強強化混凝的機理研究,尋找研究強化混凝的有效方法,如研究無機高分子絮凝劑中最佳形態的鑒定和定量分析方法等,最大限度地提高其中最佳形態的含量及其穩定性;
(3)加強強化混凝動力學的研究,將化學反應動力學與混合的流體動力學結合起來全面描述絮凝劑投入水中後的形態變化及污染物的脫穩模型,以便對強化混凝進行預測和控制,最終服務於工程實踐。
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Ⅳ 化學混凝法適用條件是什麼城市污水的處理可否用化學混凝法,為什麼

化學混凝一般用在工業廢水的處理上,比如預處理、最近也有用在深度處理上的,造紙、印染、屠宰都有。城市污水可以是可以,就是運行成不太高,你想啊,一座日處理10萬噸的污水處理廠,噸水造價在0.1元的話,每天葯劑費用就是1萬元,更何況噸水造價往往比0.1元高很多。最經濟適用的還是生化處理,就是消耗一點電費。

Ⅳ 混凝法在廢水處理中的應用現狀

化學來混凝沉澱工藝是一種源去除廢水中懸浮物質和膠體的分離技術。常用於預處理和一級處理。在廢水中投加混凝劑來破壞膠體的穩定性,使廢水中的膠體和細小懸浮物聚集成具有可分離性的絮凝體。
沉澱是對絮凝體進行液固分離,把廢水中的有害物質濃縮到污泥里,水質得到凈化,污泥可進行無害化處置。
該項技術操作簡便、運行成本低、去除率通常可以達到50%以上,性價比較高、應用十分廣泛。

Ⅵ 混凝法是什麼

混凝法是一種用於處理廢水的技術。

混凝法是一種常用的水處理技術,廣泛應用於廢水處理領域。它通過向廢水中添加混凝劑,使懸浮在廢水中的膠體顆粒和微小懸浮物聚集形成較大的顆粒,進而通過沉降或上浮的方式從廢水中分離出來。這種方法能夠有效地去除廢水中的懸浮物、有機物和其他雜質,使水質得到改善。

具體解釋如下:

混凝法的基本原理是通過混凝劑的橋聯作用實現。

混凝劑,也稱為凝聚劑或絮凝劑,是一種能夠促使膠體顆粒聚集的物質。當混凝劑添加到廢水中時,它會通過電荷中和、吸附橋聯等機制,使膠體顆粒失去穩定性並相互聚集,形成較大的顆粒或絮狀物。這些聚集物隨後可以通過沉降或上浮的方式從廢水中分離出來,從而實現廢水的凈化。

混凝法的應用過程中,選擇合適的混凝劑是關鍵。

不同的廢水成分和特性需要不同的混凝劑來處理。常見的混凝劑包括無機鹽類和有機高分子絮凝劑。選擇合適的混凝劑可以提高處理效果,同時降低處理成本。

混凝法具有廣泛的應用范圍。

它不僅可以用於工業廢水的處理,如造紙廢水、印染廢水、石油化工廢水等,還可以用於城市污水和給水處理。此外,混凝法還可以與其他廢水處理技術結合使用,如活性炭吸附、生物處理等,以提高廢水處理的效果和效率。

總的來說,混凝法是一種有效的廢水處理技術,通過添加混凝劑使膠體顆粒聚集並分離,從而改善水質。其在廢水處理領域的應用具有重要意義。

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