詳細(xì)介紹
RLHB-AO菏澤食品廠污水處理設(shè)備
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影響絮凝劑使用的因素有哪些?
⑴水的pH值
水的pH值對(duì)無機(jī)絮凝劑的使用效果影響很大,pH值的大小關(guān)系到選用絮凝劑的種類、投加量和混凝沉淀效果。水中的H+和OH-參與絮凝劑的水解反應(yīng),因此,pH值強(qiáng)烈影響絮凝劑的水解速度、水解產(chǎn)物的存在形態(tài)和性能。以通過生成Al(OH)3帶電膠體實(shí)現(xiàn)混凝作用的鋁鹽為例,當(dāng)pH值﹤4時(shí),Al3+不能大量水解成Al(OH)3,主要以Al3+離子的形式存在,混凝效果極差。pH值在6.5~7.5之間時(shí),Al3+水解聚合成聚合度很大的Al(OH)3中性膠體,混凝效果較。pH值﹥8后,Al3+水解成AlO2-,混凝效果又變得很差。
水的堿度對(duì)pH值有緩沖作用,當(dāng)堿度不夠時(shí),應(yīng)添加石灰等藥劑予以補(bǔ)充。當(dāng)水的pH值偏高時(shí),則需要加酸調(diào)整pH值到中性。相比之下,高分子絮凝劑受pH值的影響較小。
⑵水溫
水溫影響絮凝劑的水解速度和礬花形成的速度及結(jié)構(gòu)。混凝的水解多是吸熱反應(yīng),水溫較低時(shí),水解速度慢且不*。低溫情況下,水的粘度大,布朗運(yùn)動(dòng)減弱,絮凝劑膠體顆粒與水中雜質(zhì)顆粒的碰撞次數(shù)減少,同時(shí)水的剪切力增大,阻礙混凝絮體的相互粘合;因此,盡管增加了絮凝劑的投加量,絮體的形成還是很緩慢,而且結(jié)構(gòu)松散、顆粒細(xì)小,難以去除。低溫對(duì)高分子絮凝劑的影響較小。但要注意的是,使用有機(jī)高分子絮凝劑時(shí),水溫不能過高,高溫容易使有機(jī)高分子絮凝劑老化甚至分解生成不溶性物質(zhì),從而降低混凝效果。
⑶水中雜質(zhì)成分
水中雜質(zhì)顆粒大小參差不齊對(duì)混凝有利,細(xì)小而均勻會(huì)導(dǎo)致混凝效果很差。雜質(zhì)顆粒濃度過低往往對(duì)混凝不利,此時(shí)回流沉淀物或投加助凝劑可提高混凝效果。水中雜質(zhì)顆粒含有大量有機(jī)物時(shí),混凝效果會(huì)變差,需要增加投藥量或投加氧化劑等起助凝作用的藥劑。水中的鈣鎂離子、硫化物、磷化物一般對(duì)混凝有利,而某些陰離子、表面活性物質(zhì)對(duì)混凝有不利影響。
⑷絮凝劑種類
絮凝劑的選擇主要取決于水中膠體和懸浮物的性質(zhì)及濃度。如果水中污染物主要呈膠體狀態(tài),則應(yīng)無機(jī)絮凝劑使其脫穩(wěn)凝聚,如果絮體細(xì)小,則需要投加高分子絮凝劑或配合使用活化硅膠等助凝劑。很多情況下,將無機(jī)絮凝劑與高分子絮凝劑聯(lián)合使用,可明顯提高混凝效果,擴(kuò)大應(yīng)用范圍。對(duì)于高分子而言,鏈狀分子上所帶電荷量越大,電荷密度越高,鏈越能充分伸展,吸附架橋的作用范圍也就越大,混凝效果會(huì)越好。
⑸絮凝劑投加量
使用混凝法處理任何廢水,都存在絮凝劑和投藥量,通常都要通過試驗(yàn)確定,投加量過大可能造成膠體的再穩(wěn)定。一般普通鐵鹽、鋁鹽的投加范圍是10~100mg/L,聚合鹽為普通鹽投加量的1/2~1/3,有機(jī)高分子絮凝劑的投加范圍是1~5mg/L。
⑹絮凝劑投加順序
當(dāng)使用多種絮凝劑時(shí),需要通過試驗(yàn)確定投加順序。一般來說,當(dāng)無機(jī)絮凝劑與有機(jī)絮凝劑并用時(shí),應(yīng)先投加無機(jī)絮凝劑,再投加有機(jī)絮凝劑。而處理雜質(zhì)顆粒尺寸在50μm以上時(shí),常先投加有機(jī)絮凝劑吸附架橋,再投加無機(jī)絮凝劑壓縮雙電層使膠體脫穩(wěn)。
⑺水力條件
在混合階段,要求絮凝劑與水迅速均勻地混合,而到了反應(yīng)階段,既要?jiǎng)?chuàng)造足夠的碰撞機(jī)會(huì)和良好的吸附條件讓絮體有足夠的成長(zhǎng)機(jī)會(huì),又要防止已生成的小絮體被打碎,因此攪拌強(qiáng)度要逐步減小,反應(yīng)時(shí)間要足夠長(zhǎng)。
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天然有機(jī)高分子絮凝劑的種類有哪些?
天然有機(jī)高分子絮凝劑在水處理中應(yīng)用具有悠久的歷史,直到今天,天然高分子化合物仍是一類重要的絮凝劑,只是使用量遠(yuǎn)低于人工合成高分子絮凝劑,原因是天然高分子絮凝劑電荷密度較小,分子量較低,且易發(fā)生生物降解而失去絮凝活性。
與人工合成的絮凝劑相比,天然有機(jī)高分子絮凝劑的毒性小,提取工藝簡(jiǎn)單,無論是化學(xué)成分還是生產(chǎn)工藝,都能很好地與自然和諧*,因此研究、利用這些自然資源用作水處理藥劑成為當(dāng)前的熱點(diǎn),這與重視合理利用資源,保護(hù)和改善環(huán)境的形勢(shì)密不可分。
目前天然高分子絮凝劑的種類很多,按照其主要天然成分(包括改性所用的基質(zhì)成分),可以分為:殼聚糖類絮凝劑、改性淀粉絮凝劑、改性纖維素絮凝劑、木質(zhì)素類絮凝劑、樹膠類絮凝劑、褐藻膠絮凝劑、動(dòng)物膠和明膠絮凝劑等。這些天然高分子多數(shù)具有多糖結(jié)構(gòu),其中淀粉主鏈中僅含有一種單糖結(jié)構(gòu),屬于同多糖;殼聚糖、樹膠、褐藻膠等含有多種單糖結(jié)構(gòu),屬于雜多糖;木質(zhì)素是一種特殊的芳香型天然高聚物;動(dòng)物膠和明膠屬于蛋白質(zhì)類物質(zhì)。
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使用高分子有機(jī)絮凝劑時(shí),應(yīng)注意哪些事項(xiàng)?
有機(jī)高分子絮凝劑屬于線團(tuán)結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)鏈大分子,在水中必然經(jīng)歷一個(gè)溶漲過程,固體產(chǎn)品或高濃度液體產(chǎn)品在使用之前必須配制成水溶液再投加到待處理水中。配制水溶液的溶藥池必須安裝機(jī)械攪拌設(shè)備,溶藥連續(xù)攪拌時(shí)間要控制在30min以上。水溶液的濃度一般為0.1%左右,再高,溶液的粘度增大,投加困難,再低,需要的溶液池體積又會(huì)過大。溶藥使用的水中應(yīng)盡量避免含有大量的懸浮物,以避免有機(jī)高分子絮凝劑與這些懸浮物進(jìn)行絮凝反應(yīng)形成礬花,影響投加后的使用效果。
對(duì)固體有機(jī)高分子絮凝劑進(jìn)行溶解時(shí),固體顆粒的投加點(diǎn)一定要在水流紊動(dòng)烈的地方,同時(shí)一定要以小投加量向溶藥池中緩慢投入,使固體顆粒分散進(jìn)入水中,以防固體投加量太快在水中分散不及而相互粘結(jié)形成團(tuán)塊,團(tuán)塊的結(jié)構(gòu)是內(nèi)部有固體顆粒、外部包圍部分水解物,這樣的團(tuán)塊一旦形成,往往要花費(fèi)很長(zhǎng)時(shí)間才能再均勻地溶入水中,在連續(xù)溶藥池中甚至可以存在長(zhǎng)達(dá)數(shù)天。
固體顆粒的投加點(diǎn)一定要遠(yuǎn)離機(jī)械攪拌器的攪拌軸,因?yàn)閿嚢栎S通常是溶藥池中水流紊動(dòng)性差的地方,溶解不充分的有機(jī)高分子絮凝劑經(jīng)常會(huì)附著在軸上,日益積累,有時(shí)可以形成相當(dāng)大的粘團(tuán),如果不及時(shí)認(rèn)真地予以清理,粘團(tuán)會(huì)越變?cè)酱螅绊懛秶簿驮絹碓酱蟆?/span>
作為助凝劑時(shí),一般要先在處理水中投加無機(jī)絮凝劑進(jìn)行壓縮雙電層脫穩(wěn)后,再投加有機(jī)高分子絮凝劑實(shí)現(xiàn)架橋作用。在無機(jī)絮凝劑投加充足的條件下,有機(jī)高分子絮凝劑的助凝效果不會(huì)因投加量的差異而有較大差別。因此,作為助凝劑時(shí),有機(jī)高分子絮凝劑的投加量一般為0.1mg/L。
固體有機(jī)高分子絮凝劑容易吸水潮解成塊,必須使用防水包裝,保存地點(diǎn)也必須干燥,避免露天存放。
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微生物絮凝劑的種類有哪些?
微生物絮凝劑與傳統(tǒng)無機(jī)或有機(jī)絮凝劑有顯著不同,它們或是直接利用微生物細(xì)胞,或是利用微生物細(xì)胞壁提取物、代謝產(chǎn)物等。前者是微生物絮凝劑研究的主要方面,至今發(fā)現(xiàn)的具有絮凝性能微生物有17種以上,包括霉菌、細(xì)菌、放線菌和酵母,后者與有機(jī)絮凝劑為同類物質(zhì)。微生物絮凝劑具有傳統(tǒng)無機(jī)或有機(jī)絮凝劑所不能比擬的許多優(yōu)點(diǎn),如不產(chǎn)生二次污染、生產(chǎn)成本低等。
微生物絮凝劑的絮凝性能受諸多因素影響,內(nèi)在因素包括絮凝基因的遺傳和表達(dá),外在因素則有微生物培養(yǎng)基的組成、細(xì)胞表面疏水性的變化、環(huán)境中二價(jià)金屬離子的存在等。目前,國外已有性能良好的微生物絮凝劑商品,如日本生產(chǎn)的NOC--1。微生物絮凝劑從研究到生產(chǎn)的關(guān)鍵問題是發(fā)展成熟的微生物育種技術(shù),同時(shí)努力降低生產(chǎn)成本。我國的微生物絮凝劑研制正朝著這一方向邁進(jìn),但是離工業(yè)化生產(chǎn)還有一定距離。
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如何確定使用絮凝劑的種類和投加劑量?
絮凝劑的選擇和用量應(yīng)根據(jù)相似條件下的水廠運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)或原水混凝沉淀試驗(yàn)結(jié)果,結(jié)合當(dāng)?shù)厮巹┕?yīng)情況,通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。選用的原則是價(jià)格便宜、易得,凈水效果好,使用方便,生成的絮凝體密實(shí)、沉淀快、容易與水分離等。
混凝的目的在于生成較大的絮凝體,由于影響因素較多,一般通過混凝燒杯攪拌試驗(yàn)來取得相應(yīng)數(shù)據(jù)。混凝試驗(yàn)在燒杯中進(jìn)行,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)過快速攪拌迅速分散并與水樣中的膠粒相接觸,膠粒開始凝聚并產(chǎn)生微絮體;通過慢速攪拌,微絮體進(jìn)一步互相接觸長(zhǎng)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。通過對(duì)混凝效果的綜合評(píng)價(jià),如絮凝體沉降性、上清液濁度、色度、pH值、耗氧量等,確定合適的絮凝劑品種及其用量。
試驗(yàn)用六聯(lián)攪拌機(jī),它有六個(gè)可垂直移動(dòng)的轉(zhuǎn)軸,其底部位置處帶有攪拌葉片,葉片尺寸6cm×2cm。轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)速度和旋轉(zhuǎn)時(shí)間可以預(yù)先設(shè)定,能自動(dòng)工作。一般試驗(yàn)按快速攪動(dòng)2min,n=300r/min;慢速攪動(dòng)3min,n=60r/min。試驗(yàn)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(zhuǎn)軸的正下方,將轉(zhuǎn)軸下移到底;再在連接在一水平轉(zhuǎn)軸上的6個(gè)小玻璃燒杯內(nèi),依次加入不同數(shù)量的藥液,轉(zhuǎn)動(dòng)水平軸,則小管內(nèi)的藥液同時(shí)倒入相應(yīng)的原水中。然后啟動(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(jì)測(cè)量上清液的濁度。以投藥量為橫坐標(biāo),上清液的剩余濁度為縱坐標(biāo),繪制成曲線將不同絮凝劑的效果進(jìn)行對(duì)比,根據(jù)除濁效果和綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)多方面因素,選擇確定處理這種廢水的絮凝劑。
燒杯攪拌試驗(yàn)方法可分單因素試驗(yàn)和多因素試驗(yàn)兩種。試驗(yàn)時(shí)要做到所用原水與實(shí)際水質(zhì)*相同,同時(shí)在根據(jù)水的pH值、雜質(zhì)性質(zhì)等因素考慮確定絮凝劑的種類、投加量、投加順序,而且試驗(yàn)應(yīng)該是實(shí)際過程的模擬,兩者的水力條件(主要是GT值)必須相同或接近。
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助凝劑的作用是什么?
在廢水的混凝處理中,有時(shí)使用單一的絮凝劑不能取得良好的混凝效果,往往需要投加某些輔助藥劑以提高混凝效果,這種輔助藥劑稱為助凝劑。常用助凝劑有氯、石灰、活化硅酸、骨膠和海藻酸鈉、活性炭和各種粘土等。
有的助凝劑本身不起混凝作用,而是通過調(diào)節(jié)和改善混凝條件、起到輔助絮凝劑產(chǎn)生混凝效果的作用。有的助凝劑則參與絮體的生成,改善絮凝體的結(jié)構(gòu),可以使無機(jī)絮凝劑產(chǎn)生的細(xì)小松散的絮凝體變成粗大而緊密的礬花。
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常用助凝劑的種類有哪些?
助凝劑種類較多,但按它們?cè)诨炷^程中所起作用來說大致可分為如下兩類:
⑴調(diào)節(jié)或改善混凝條件的藥劑
混凝過程應(yīng)該在一定的pH值范圍內(nèi)進(jìn)行,如果原水pH值不能滿足此要求,則應(yīng)調(diào)整原水的pH值,這類助凝劑包括酸和堿。原水pH值較低、堿度不足而使絮凝劑水解困難時(shí),可以投加CaO、Ca(OH)2、Na2CO3、NaHCO3等堿性物質(zhì)(常用的為石灰);而PH值較高時(shí),則常用或CO2來降低原水的pH值。
對(duì)溶解性有機(jī)物含量較大的廢水,可用Cl2等氧化劑來破壞有機(jī)物,提高對(duì)溶解性有機(jī)物的去除效果。另外亞鐵鹽作絮凝劑時(shí),可用將亞鐵(Fe2+)氧化成高價(jià)鐵(Fe3+),以提高混凝效果。以上堿劑、和CO2、等本身并不起凝聚作用,只起輔助混凝的作用。
⑵加大礬花粒度、密度和結(jié)實(shí)性的助凝劑
混凝的結(jié)果要求生成粒度大、密度大和結(jié)實(shí)的礬花,既有利于沉淀,又不易破碎。為獲得此種結(jié)果,結(jié)合水質(zhì)的特點(diǎn),有時(shí)必須在水中加入某種物質(zhì)或藥劑。如含有不宜沉降的質(zhì)地較輕雜質(zhì)的低濁廢水中,加入二氧化硅、活性炭、粘土一類較粗顆粒或回流部分沉淀污泥可起到加重、加大礬花的作用;當(dāng)采用鋁鹽、鐵鹽作絮凝劑只能產(chǎn)生細(xì)小而松散的絮凝體時(shí),可投加聚丙烯酰胺、活化硅酸及骨膠等高分子助凝劑,利用它們的強(qiáng)烈吸附架橋作用,使細(xì)小而松散的絮凝體變得粗大而密實(shí)。
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絮凝劑、助凝劑在強(qiáng)化廢水處理中的應(yīng)用有哪些?
廢水處理中投加絮凝劑可加速廢水中固體顆粒物的聚集和沉降,同時(shí)也能去除部分溶解性有機(jī)物。這種方法具有投資少,操作簡(jiǎn)單,靈活等優(yōu)點(diǎn),特別適合于處理水量小,懸浮雜質(zhì)含量較大的廢水。采用無機(jī)絮凝劑時(shí),因?yàn)橥端幜看螅a(chǎn)生的污泥量也大,所以實(shí)際應(yīng)用中主要采用人工合成有機(jī)高分子絮凝劑OPF,或采用無機(jī)絮凝劑與OPF相結(jié)合的方式。
據(jù)有關(guān),在初級(jí)沉淀池,常使用陰離子型已水解的聚丙烯酰胺去除廢水中的懸浮雜質(zhì),而使用非離子型聚丙烯酰胺(PAM)時(shí)的效果不好。經(jīng)驗(yàn)表明,在初級(jí)沉淀池中投加1mg/L水解聚丙烯酰胺,可去除進(jìn)場(chǎng)廢水中50%以上的懸浮粒子及40%以上的BOD5。
在廢水的初級(jí)沉淀處理中,將有機(jī)高分子聚電解質(zhì)與無機(jī)絮凝劑的混合使用,要比它們各自單獨(dú)使用效果更好。由于進(jìn)場(chǎng)廢水中懸浮粒子的濃度、粒徑分布及種類等隨時(shí)會(huì)發(fā)生變化,就使得絮凝劑的劑量有時(shí)難以控制。這時(shí)若過量投加無機(jī)絮凝劑,用卷掃機(jī)理來沉淀去除懸浮雜質(zhì),方法雖然可行,但其缺點(diǎn)也是很突出的,一是作用時(shí)間比較長(zhǎng)(15~30min),再是形成的絮體易破碎。如果在投加無機(jī)絮凝劑的同時(shí),再加入一定量的有機(jī)高分子聚電解質(zhì),可使絮凝時(shí)間減少到2~5min,而且形成的絮體也比較結(jié)實(shí)。
在用沉淀法去除水中帶色有機(jī)膠體雜質(zhì)時(shí),可使用雙電解質(zhì)系統(tǒng)。先用帶有高正電荷的陽離子型聚電解質(zhì)使這些有機(jī)膠體脫穩(wěn),然后再用大分子量非離子型或陰離子型聚電解質(zhì)使已脫穩(wěn)的有機(jī)膠體絮凝成易沉淀的絮體。
二次沉淀池中常使用陽離子型聚電解質(zhì)作絮凝劑,如聚二甲基已二烯氯化銨或聚氨甲基二甲基已二烯氯化銨等,但其投加量要比在初次沉淀池中少一些。原因是初次沉淀池中所添加的陰離子型聚電解質(zhì)有一部分在進(jìn)入二次沉淀池后繼續(xù)發(fā)揮作用,而且二次沉淀池中所添加的聚電解質(zhì)在污泥回流中能反復(fù)得到利用。
另外,混凝處理還可以去除廢水中的磷酸鹽和重金屬離子。*以來,人們一直采用投加金屬鹽類無機(jī)絮凝劑的方法來去除廢水中的部分磷酸鹽。但實(shí)驗(yàn)證明,在保證磷酸根的去除率沒有降低的前提下,用陽離子聚合物代替無機(jī)絮凝劑可以取得同樣的除磷效果,這說明聚合物參與了對(duì)陰離子磷酸根的吸附。例如某廢水處理場(chǎng)在混凝處理工藝中,用12mg/L鐵和3mg/L高電荷密度的陽離子聚合物,以及0.2mg/L高分子量的陰離子聚合物復(fù)合,代替原來23mg/L的鐵,在磷的去除率不變的情況下,使出水BOD5去除率從30%上升到了55%。同時(shí),采用混凝處理后,可以使活性污泥階段產(chǎn)生的污泥中無機(jī)物成分減少,提高活性污泥的生物降解功能。
廢水處理中使用的過濾、浮選等處理工藝中,通過使用無機(jī)絮凝劑和聚電解質(zhì)助凝劑,可以提高出水水質(zhì)。結(jié)合廢水水質(zhì)特點(diǎn),絮凝劑可以單獨(dú)使用,也可以多種絮凝劑復(fù)合使用或一主一輔復(fù)配使用(輔者作為助凝劑)。絮凝劑的選擇可以通過燒杯靜態(tài)試驗(yàn)初步篩選,再在生產(chǎn)裝置上驗(yàn)證確定。
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常用污泥調(diào)理劑的種類有哪些?
調(diào)理劑又稱脫水劑,可分為無機(jī)調(diào)理劑和有機(jī)調(diào)理劑兩大類。無機(jī)調(diào)理劑一般適用于污泥的真空過濾和板框過濾,而有機(jī)調(diào)理劑則適用于污泥的離心脫水和帶式壓濾脫水。
⑴無機(jī)調(diào)理劑
效、也是用的無機(jī)調(diào)理劑主要有鐵鹽和鋁鹽兩大類。鐵鹽調(diào)理劑主要包括氯化鐵(FeCl3?6H2O)、鐵(Fe2(SO4)3?4H2O)、亞鐵(FeSO4?7H2O)以及聚合鐵(PFS)([Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]m)等,鋁鹽調(diào)理劑主要有鋁(Al2(SO4)3?18H2O)、三氯化鋁(AlCl3)、堿式氯化鋁(Al(OH)2Cl)、聚合氯化鋁(PAC)([Al2(OH)n?Cl6-n]m)等。
投加無機(jī)調(diào)理劑后,可以大大加速污泥的濃縮過程,改善過濾脫水效果。而且鐵鹽和石灰聯(lián)用可以進(jìn)一步提高調(diào)理效果。投加無機(jī)調(diào)理劑的缺點(diǎn)一是用量較大,一般來說,投加量要達(dá)到污泥干固體重量的5%~20%,從而導(dǎo)致濾餅體積增大;二是無機(jī)調(diào)理劑本身具有腐蝕性(尤其是鐵鹽),投加系統(tǒng)要具有防腐性能。應(yīng)當(dāng)注意的是,采用氯化鐵作為調(diào)理劑時(shí),會(huì)增加對(duì)脫水污泥處理設(shè)備金屬構(gòu)件的腐蝕性,因此所配備的脫水污泥處理設(shè)備的防腐等級(jí)應(yīng)適當(dāng)提高。
⑵有機(jī)調(diào)理劑
有機(jī)合成高分子調(diào)理劑種類很多,按聚合度可分為低聚合度(分子量約為1千~幾萬)和高聚合度(分子量約為幾十萬~幾百萬)兩種;按離子型分為陽離子型、陰離子型、非離子型、陰陽離子型等。與無機(jī)調(diào)理劑相比,有機(jī)調(diào)理劑投加量較少,一般為污泥干固體重量的0.1%~0.5%,而且沒有腐蝕性。
用于污泥調(diào)理的有機(jī)調(diào)理劑主要是高聚合度的聚丙烯酰胺系列的絮凝劑產(chǎn)品,主要有陽離子型聚丙烯酰胺、陰離子型聚丙烯酰胺和非離子型聚丙烯酰胺三類。其中陽離子型聚丙烯酰胺能中和污泥顆粒表面的負(fù)電荷并在顆粒間產(chǎn)生架橋作用而顯示出較強(qiáng)的凝聚力,調(diào)理*,但費(fèi)用較高。為降低成本,可以使用較便宜的陰離子型聚丙烯酰胺-石灰聯(lián)用法,利用帶有正電荷的Ca(OH)2絮體物將帶負(fù)電的絮凝劑和污泥顆粒吸附在一起,形成一種復(fù)合的凝聚體系。
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選擇使用污泥調(diào)理劑應(yīng)考慮的因素有哪些?
⑴調(diào)理劑的品種特點(diǎn)
就常用的鋁鹽和鐵鹽無機(jī)調(diào)理劑而言,使用鋁鹽時(shí)的藥劑投加量 較大,所形成的絮體密度較小,調(diào)理效果較差,在脫水過程中會(huì)堵塞 濾布。因此,在選用無機(jī)調(diào)理劑時(shí),盡可能采用鐵鹽;當(dāng)使用鐵鹽會(huì) 帶來許多問題時(shí),再考慮采用鋁鹽。無機(jī)調(diào)理劑與有機(jī)調(diào)理劑相比, 藥劑投加量較大,形成的絮體顆粒細(xì)小,但絮體強(qiáng)度較高。因此在利 用真空過濾機(jī)和板框壓濾機(jī)使污泥脫水時(shí),可以考慮采用無機(jī)調(diào)理 劑。與無機(jī)調(diào)理劑相比,有機(jī)調(diào)理劑藥劑投加量較小,形成的絮體粗 大,但絮體強(qiáng)度較低,比無機(jī)調(diào)理劑形成的絮體更容易破碎。而且一 旦絮體被破壞,不論采用無機(jī)調(diào)理劑還是有機(jī)調(diào)理劑,都不易恢復(fù)到 原來的狀態(tài)。因此在利用離心脫水機(jī)和帶式壓濾機(jī)使污泥脫水時(shí),可 以考慮采用有機(jī)調(diào)理劑。在采用無機(jī)調(diào)理劑或有機(jī)調(diào)理劑中的一種難 以達(dá)到理想的調(diào)理效果時(shí),可以考慮將無機(jī)和有機(jī)調(diào)理劑復(fù)配使用, 有時(shí)能取得更好的調(diào)理效果。比如石灰和三氯化鐵聯(lián)合使用,不但能 起到調(diào)節(jié)pH值的作用,而且石灰和污水中的重碳酸鈣生成的碳酸鈣 顆粒結(jié)構(gòu)還能增加污泥的孔隙率,促進(jìn)泥水分離。
⑵污泥性質(zhì)
不同性質(zhì)的污泥,選用調(diào)理劑的種類和投加量也有很大差異。對(duì) 有機(jī)物含量高的污泥,較為有效的調(diào)理劑是陽離子型有機(jī)高分子調(diào)理 劑,而且有機(jī)物含量越高,越適宜選用聚合度越高的陽離子型有機(jī)高 分子調(diào)理劑。而對(duì)以無機(jī)物為主的污泥,則可以考慮采用陰離子型有 機(jī)高分子調(diào)理劑。污泥性質(zhì)的不同直接影響調(diào)理效果:初沉池污泥較 易脫水,而浮渣和剩余活性污泥則較難脫水,混合污泥的脫水性能則 介于兩者之間。為達(dá)到一定的調(diào)理效果,所需調(diào)理劑的數(shù)量存在顯著 差異。一般來說,越難脫水的污泥其調(diào)理用藥劑量越大,污泥顆粒細(xì) 小,會(huì)導(dǎo)致調(diào)理劑消耗量的增加,污泥中的有機(jī)物含量和堿度高,也 會(huì)導(dǎo)致調(diào)理劑用量的加大。另外,污泥含固率也影響調(diào)理劑的投加量, 一般污泥含固率越高,調(diào)理劑的投加量越大。
⑶溫度
污泥的溫度直接影響著無機(jī)鹽類調(diào)理劑的水解作用,溫度低時(shí), 水解作用會(huì)變慢。如果溫度低于10oC,調(diào)理效果會(huì)明顯變差,可通 過適當(dāng)延長(zhǎng)調(diào)理時(shí)間的方法改善調(diào)理效果。使用有機(jī)高分子調(diào)理劑 時(shí),如果配制藥液的母液或自來水溫度過低或污泥溫度過低,就會(huì)由 于水的動(dòng)力粘滯度和高分子調(diào)理劑溶液本身的粘度變大而不利于稀 釋均勻和調(diào)理混合均勻,進(jìn)而影響污泥調(diào)理效果和脫水效果。因此, 冬季氣溫較低時(shí),要重視污泥輸送系統(tǒng)的保溫環(huán)節(jié)(從污水處理系統(tǒng) 排出的污泥溫度一般不低于15oC),盡量減少污泥輸送過程中熱量的損失。在必要的情況下,可以采取對(duì)有機(jī)高分子調(diào)理劑稀釋罐加熱 或適當(dāng)延長(zhǎng)混合溶解時(shí)間和加大攪拌強(qiáng)度的方法改善溶解條件。
⑷pH值
污泥的pH值決定無機(jī)鹽類調(diào)理劑的水解產(chǎn)物形態(tài),同一種調(diào)理 劑對(duì)不同pH值的污泥的調(diào)理效果也大不相同。鋁鹽的水解反應(yīng)受pH 值的影響很大,其凝聚反應(yīng)的pH值范圍為5~7。當(dāng)pH值大于8 或小于4時(shí),難以形成絮體,也就是說失去了調(diào)理的作用。而高鐵鹽 調(diào)理劑受pH值的影響較小,無論污泥呈酸性還是呈堿性,都能形成 水解產(chǎn)物Fe(OH)3絮體,pH值范圍為6~11。亞鐵鹽在pH值為 8~10的污泥中,其溶解度較高的水解產(chǎn)物能被氧化成溶解度較低的 Fe(OH)3絮體。因此選用無機(jī)鹽類調(diào)理劑時(shí),首先要考慮脫水污泥的 具體pH值,如果pH值偏離其凝聚反應(yīng)的范圍,更換使用另 一種調(diào)理劑。否則就要考慮在對(duì)污泥進(jìn)行調(diào)理之前,投加酸或堿調(diào)整 污泥的pH值,一般情況下,都不采取這種措施。
pH值對(duì)聚合電解質(zhì)的調(diào)理效果也有影響,污泥的pH值影響著調(diào) 理劑分子的電離、荷電狀況以及分子形狀。陽離子型聚合電解質(zhì)在低 pH值的酸性污泥中的電離度較大,分子形狀趨向舒展;而在高pH值 的堿性污泥中電離度較小,分子形狀趨向卷曲。與陽離子型聚合電解 質(zhì)性質(zhì)相反,陰離子型聚合電解質(zhì)在低pH值的酸性污泥中的電離度 較小,分子形狀趨向卷曲;而在高pH值的堿性污泥中電離度較大, 分子形狀趨向舒展。陰陽離子型聚合電解質(zhì)的情況稍有不同,在等電點(diǎn)時(shí),整個(gè)分子呈中性,正負(fù)兩種電荷相互吸引,故分子緊密卷曲成 團(tuán)。在等電點(diǎn)兩側(cè),分子上都會(huì)有一種電荷過剩,因互相排斥作用而 使分子趨向舒展。
⑸配制濃度
調(diào)理劑的配制濃度不僅影響調(diào)理效果,而且影響藥劑消耗量和泥 餅產(chǎn)率,其中有機(jī)高分子調(diào)理劑影響更為顯著。一般來說,有機(jī)高分 子調(diào)理劑配制濃度越低,藥劑消耗量越少,調(diào)理效果越好。這是因?yàn)?有機(jī)高分子調(diào)理劑配制濃度越低,越容易混合均勻,分子鏈伸展得越 好,架橋凝聚作用發(fā)揮得越好,調(diào)理效果當(dāng)然也越好。但配制濃度過 高或過低都會(huì)降低泥餅產(chǎn)率。而無機(jī)高分子調(diào)理劑的調(diào)理效果幾乎不 受配制濃度的影響。經(jīng)驗(yàn)和有關(guān)研究表明,有機(jī)高分子調(diào)理劑配制濃 度在0.05%~0.1%之間比較合適,三氯化鐵配制濃度10%,而鋁 鹽配制濃度在4%~5%適宜。
⑹投加順序
當(dāng)采用不止一種調(diào)理劑時(shí),調(diào)理劑投加的順序也會(huì)影響調(diào)理效 果。當(dāng)采用鐵鹽和石灰作調(diào)理劑時(shí),一般先投加鐵鹽,再投加石灰, 這樣形成的絮體與水較易分離,而且調(diào)理劑總的消耗量也較少。當(dāng)采 用無機(jī)調(diào)理劑和有機(jī)高分子調(diào)理劑聯(lián)合調(diào)理污泥時(shí),先投加無機(jī)調(diào)理 劑,再投加有機(jī)高分子調(diào)理劑,一般可以取得較好的調(diào)理效果。
⑺混合反應(yīng)條件
要想達(dá)到的調(diào)理效果,污泥與調(diào)理劑實(shí)現(xiàn)*充分的混合是 非常必要的。但值得注意的是,污泥與調(diào)理劑混合反應(yīng)形成絮體后, 決不能再被破壞,因?yàn)樾躞w一旦受到破壞就很難恢復(fù)到原來的狀態(tài)。 經(jīng)驗(yàn)表明,針對(duì)某種污泥,使用某種調(diào)理劑,只有混合反應(yīng)的強(qiáng)度和 時(shí)間在一定范圍內(nèi),才能取得較好的調(diào)理效果,而且調(diào)理效果會(huì)隨著 停留時(shí)間的增加而降低。這就是說,經(jīng)過試驗(yàn)確定了調(diào)理的時(shí)間和強(qiáng) 度后,必須在實(shí)際操作中嚴(yán)格遵守執(zhí)行。一方面不能隨意延長(zhǎng)或縮短 混合反應(yīng)的時(shí)間,另一方面要盡可能快地使調(diào)理后的污泥進(jìn)入脫水 機(jī)。
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調(diào)理劑的投加量如何確定?
污泥調(diào)理的藥劑消耗量沒有固定的標(biāo)準(zhǔn),根據(jù)污泥的品種、消化 程度、固體濃度等具體性質(zhì)的不同,投加量會(huì)出現(xiàn)一定的差異。因此, 大多是在實(shí)驗(yàn)室或在現(xiàn)場(chǎng)直接試驗(yàn)確定調(diào)理劑的種類及具體投加量。
一般來說,按污泥干固體重量的百分比計(jì),三氯化鐵的投加量為 5%~10%,亞鐵約為10%~15%,消石灰的投加量為20%~40%,聚 合氯化鋁和聚合鐵約為1%~3%,陽離子型聚丙烯酰胺為0.1%~ 0.3%。據(jù)有關(guān)資料介紹,由于常用的聚丙烯酰胺系列有機(jī)合成高分子 調(diào)理劑的價(jià)格較為昂貴(有的品種是普通無機(jī)調(diào)理劑的十幾甚至二十 倍以上),雖然其投加量較少,但折合調(diào)理每噸污泥的費(fèi)用,使用有 機(jī)合成高分子調(diào)理劑的成本仍然較高。普遍的做法是優(yōu)選無機(jī)調(diào)理劑,當(dāng)無機(jī)調(diào)理劑作用較差、難以達(dá)到理想的調(diào)理效果時(shí),再考慮使 用有機(jī)合成高分子調(diào)理劑或?qū)o機(jī)和有機(jī)調(diào)理劑復(fù)配使用。
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使用調(diào)理劑的注意事項(xiàng)有哪些?
為了更好地使用調(diào)理劑,應(yīng)注意以下事項(xiàng):①充分了解和掌握被 處理污泥的性質(zhì)(濃度、成分等),②試驗(yàn)確定適合于污泥性質(zhì)和脫 水機(jī)性質(zhì)的調(diào)理劑種類,③試驗(yàn)確定調(diào)理劑的注入點(diǎn)、反應(yīng)條件、投 加量等,④根據(jù)調(diào)理劑的性質(zhì)確定調(diào)理劑的溶解、儲(chǔ)存等使用方法。
一般來說,無機(jī)調(diào)理劑適用于真空過濾脫水和板框壓濾脫水,而有機(jī)調(diào)理劑則較適用于離心脫水和帶式壓濾脫水。在使用離心脫水機(jī) 和帶式壓力脫水機(jī)時(shí),為了形成不易破碎的粗大絮凝物,一般使用分子量在10萬、甚至100萬以上的陽離子系列高分子調(diào)理劑。同時(shí)還 要注意,由于離心脫水機(jī)是在2000~3000G的高離心力下進(jìn)行固液分離,使用分子量越大的高分子調(diào)理劑,越容易形成堅(jiān)固的絮凝物,越有利于脫水;而對(duì)帶式壓濾脫水機(jī)來講,分子量過高時(shí),調(diào)理劑的部分粘性會(huì)殘留在絮凝物上,從而導(dǎo)致濾餅在濾布上的剝離性較差。就陽離子調(diào)理劑而言,對(duì)于同樣污泥,和離心脫水機(jī)相比,帶式壓力脫水機(jī)要求調(diào)理劑的陽離子度較高、而投加量較少。
一般來說,污泥濃度高時(shí),使用高分子量的調(diào)理劑效果較好,而 污泥濃度低時(shí),使用分子量較低的調(diào)理劑效果較好。
廢水生物處理產(chǎn)生的剩余污泥和回流污泥的性質(zhì)相同,其主要成 分是微生物的絮凝物,一般帶有負(fù)電荷,因此為使剩余污泥凝聚,使用陽離子的調(diào)理劑。當(dāng)前使用較多的陽離子調(diào)理劑是聚丙酰胺的 共聚物或氨基甲基化變性物,通過調(diào)整陽離子變性條件,可得到不同 陽離子度的調(diào)理劑。根據(jù)陽離子度的不同(可用膠體滴定法測(cè)定), 陽離子調(diào)理劑可分為高、中、低陽離子度調(diào)理劑。
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絮凝劑、助凝劑,脫水劑、調(diào)理劑之間的關(guān)系
脫水劑是對(duì)污泥進(jìn)行脫水之前投加的藥劑,也就是污泥的調(diào)理劑,因此脫水劑和調(diào)理劑的意義是一樣的。脫水劑或調(diào)理劑的投加量一般都以污泥干固體重量的百分比計(jì)。
絮凝劑應(yīng)用于去除污水中懸浮物,是水處理領(lǐng)域的重要藥劑。絮 凝劑的投加量一般以待處理水的單位體積內(nèi)投加的數(shù)量來表示。
脫水劑(調(diào)理劑)與絮凝劑、助凝劑的投加量都可以稱為加藥量。 同一種藥劑既可以在處理污水時(shí)應(yīng)用為絮凝劑,又可以在剩余污泥處 理過程中應(yīng)用為調(diào)理劑或脫水劑。
助凝劑用在水處理領(lǐng)域作為絮凝劑的助劑時(shí)被稱為助凝劑,同一種助凝劑在剩余污泥處理時(shí)一般不稱助凝劑,而是統(tǒng)稱為調(diào)理劑或脫水劑。
使用絮凝劑時(shí),由于水中的懸浮物數(shù)量畢竟有限,為了實(shí)現(xiàn)絮凝劑與懸浮顆粒的充分接觸,需要配備混合、反應(yīng)設(shè)施,并且都要具有足夠的時(shí)間,比如混合需要幾十秒到數(shù)分鐘、反應(yīng)則需要15~30min。 而污泥脫水時(shí)從投加調(diào)理劑到污泥進(jìn)入脫水機(jī)往往只有幾十秒的時(shí)間,即只有相當(dāng)于絮凝劑的混合過程、沒有反應(yīng)的時(shí)間,而且經(jīng)驗(yàn)也表明,調(diào)理效果會(huì)隨著逗留時(shí)間的延長(zhǎng)而降低。