污水處理混凝劑或者絮凝劑配方？

【專家解說】：混凝劑種類 按無機(jī)和有機(jī)類可分成以下幾種： 1． 硫酸鋁 硫酸鋁含有不同數(shù)量的結(jié)晶水，Al2(SO4)3·18H2O，其中n=6、10、14、16，18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(jié)晶。 硫酸鋁易溶于水，水溶液呈酸性，室溫時(shí)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(huì)給處理后的水質(zhì)帶來不良影響。當(dāng)水溫低時(shí)硫酸鋁水解困難，形成的絮體較松散。 硫酸鋁在我國(guó)使用最為普遍，大都使用塊狀或粒狀硫酸鋁。根據(jù)其中不溶于水的物質(zhì)的含量，可分為精制和粗制兩種。硫酸鋁易溶于水，可干式或濕式投加。濕式投加時(shí)一般采用10—20％的濃度(按商品固體重量計(jì)算)。硫酸鋁使用時(shí)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(duì)于軟水，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(shí)應(yīng)考慮上述特性。有時(shí)加入過量硫酸鋁，會(huì)使水的pH值降至鋁鹽混凝有效pH值以下，既浪費(fèi)了藥劑，又使處理后的水發(fā)混。 粗制硫酸鋁中有效氧化鋁含量基本與精制相同，主要是不溶于水的物質(zhì)含量高，廢渣較多，最好用熱水并拌以攪拌，才能完全溶解，因含有游離酸，酸度較高，腐蝕性強(qiáng)，溶解與投加設(shè)備應(yīng)考慮防腐。 2． 聚合氯化鋁 聚合氯化鋁是一種無機(jī)高分子混凝劑。六十年代， 日本在制造與應(yīng)用方面做了大量工作，有逐步取代硫酸鋁的趨勢(shì)。我國(guó)在1973年曾在成都召開全國(guó)新型混凝劑技術(shù)經(jīng)驗(yàn)交流會(huì)，會(huì)上對(duì)聚合氯化鋁的產(chǎn)品質(zhì)量提出了要求，其中要求含氧化鋁(Al2O8)10％以上，堿化度為50—80％，不溶物1％以下等。 我國(guó)某些地區(qū)仍將聚合氯化鋁稱為堿式氯化鋁[A1n(OH)mCl3n-m]，這是由于對(duì)它的基本化學(xué)式的不同理解而造成的。聚合氯化鋁的化學(xué)式應(yīng)表示為[Al2(OH)nC18-n]m，其中n可取1到5中間的任何整數(shù)，m為≤10的整數(shù)。這個(gè)化學(xué)式實(shí)際指m個(gè)A12(OH)nCl6-n(稱羥基氯化鋁)單體的聚合物。 聚合氯化鋁中OH-與Al的比值對(duì)混凝效果有很大關(guān)系，一般可用堿化度B表示：，例如n＝4時(shí)，堿化度。一般要求B為40～60％。 聚合氯化鋁作為混凝劑處理水時(shí)，有下列優(yōu)點(diǎn)： (1)對(duì)污染嚴(yán)重或低濁度、高濁度、高色度的原水都可達(dá)到好的混凝效果。 (2)水溫低時(shí)，仍可保持穩(wěn)定的混凝效果，因此在我國(guó)北方地區(qū)更適用。 (3)礬花形成快；顆粒大而重，沉淀性能好，投藥量—般比硫酸鋁低。 (4)適宜的pH值范圍較寬，在5—9間，當(dāng)過量投加時(shí)也不會(huì)像硫酸鋁那樣造成水渾濁的反效果。 (5)其堿化度比其他鋁鹽、鐵鹽為高，因此藥液對(duì)設(shè)備的侵蝕作用小，且處理后水的pH值和堿度下降較小。 聚合氯化鋁的混凝機(jī)理與硫酸鋁相同，硫酸鋁的混凝機(jī)理包括了開始的鋁離子，最后的氫氧化鋁膠體和其中間產(chǎn)物(各種形態(tài)的水解聚合物)的作用。對(duì)于水中負(fù)電荷不高的粘土膠體，最好利用正電荷較低而聚合度大的水解產(chǎn)物，而對(duì)于形成顏色的有機(jī)物，則以正電荷較高的水解產(chǎn)物發(fā)揮作用為宜。但硫酸鋁的化學(xué)反應(yīng)甚為復(fù)雜，不可能根據(jù)不同水質(zhì)人為地來控制水解聚合物的形態(tài)。至于聚合氯化鋁則可根據(jù)原水水質(zhì)的特點(diǎn)來控制制造過程中的反應(yīng)條件，從而制取所需要的最適宜的聚合物，當(dāng)投入水中，水解后即可直接提供高價(jià)聚合離子，達(dá)到優(yōu)異的混凝效果。 目前我國(guó)聚合氯化鋁應(yīng)用中存在的問題主要是各地土法綜合利用制得的產(chǎn)品，因受原 料、工藝條件等限制、質(zhì)量受到影響，而各地區(qū)又缺乏具有完善工藝的專門廠家。 3． 三氯化鐵 三氯化鐵(FeCl3·6H2O)是一種常用的混凝劑，是黑褐色的結(jié)晶體，有強(qiáng)烈吸水性，極易溶于水，其溶解度隨溫度上升而增加，形成的礬花，沉淀性能好，處理低溫水或低濁水效果比鋁鹽好。我國(guó)供應(yīng)的三氯化鐵有無水物、結(jié)晶水物和液體。液體、晶體物或受潮的無水物腐蝕性極大，調(diào)制和加藥設(shè)備必須考慮用耐腐蝕器材(不銹鋼的泵軸運(yùn)轉(zhuǎn)幾星期也即腐蝕，用鈦制泵軸有較好的耐腐性能)。三氯化鐵加入水后與天然水中堿度起反應(yīng)，形成氫氧化鐵膠體，其反應(yīng)式為 以上反應(yīng)式只是一個(gè)粗略的表示方法，實(shí)際上要復(fù)雜得多，當(dāng)被處理水的堿度低或其投加量較大時(shí)，在水中應(yīng)先加適量的石灰。 水處理中配制的三氯化鐵溶液濃度宜高，可達(dá)46％。 三氯化鐵的優(yōu)點(diǎn)是形成的礬花比重大，易沉降，低溫、低濁時(shí)仍有較好效果，適宜的pH值范圍也較寬，缺點(diǎn)是溶液具有強(qiáng)腐蝕性，處理后的水的色度比用鋁鹽高。 4． 硫酸亞鐵 硫酸亞鐵FeS04·7H20是半透明綠色結(jié)晶體，易于溶水，在水溫20℃時(shí)溶解度為21％。 硫酸亞鐵離解出的Fe2+只能生成簡(jiǎn)單的單核絡(luò)合物，因此，不如三價(jià)鐵鹽那樣有良好的混凝效果。殘留于水中的Fe2+會(huì)使處理后的水帶色，當(dāng)水中色度較高時(shí)，F(xiàn)e2+與水中有色物質(zhì)反應(yīng)，將生成顏色更深的不易沉淀的物質(zhì)(但可用三價(jià)鐵鹽除色)。根據(jù)以上所述，使用硫酸亞鐵時(shí)應(yīng)將二價(jià)鐵先氧化為三價(jià)鐵，然后再起混凝作用。 當(dāng)水的pH值在8.0以上時(shí)，加入的亞鐵鹽的Fe2+易被水中溶解氧氧化成Fe3+ (1.16) 當(dāng)水的pH值<8.0時(shí)，則可加入石灰去除水中CO2 (1.17) 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(dāng)水中沒有足夠溶解氧時(shí)，則可加氯或漂白粉予以氧化： (1.19) 理論上1毫克/升FeSO4需加氯0.234毫克/升。 處理飲用水時(shí)，硫酸亞鐵的重金屬含量應(yīng)極低，應(yīng)考慮在最高投藥量處理后，水中的重金屬含量應(yīng)在國(guó)家飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的限度內(nèi)。 鐵鹽使用時(shí)，水的pH值的適用范圍較寬，在5.0—11間。 5． 碳酸鎂 鋁鹽與鐵鹽作為混凝劑加入水中形成絮體隨水中雜質(zhì)一起沉淀于池底，作為污泥要進(jìn)行適當(dāng)處理以免造成污染。大水廠產(chǎn)生的污泥量甚大，因此不少人曾嘗試用硫酸回收污泥中的有效鋁、鐵，但回收物中常有大量鐵、錳和有機(jī)色度，以致不適宜再作混凝劑。 碳酸鎂在水中產(chǎn)生Mg(0H)2膠體和鋁鹽、鐵鹽產(chǎn)生的A1(OH)3與Fe(OH)3膠體類似，可以起到澄清水的作用。石灰蘇打法軟化水站的污泥中除碳酸鈣外，尚有氫氧化鎂，利用二氧化碳?xì)饪梢匀芙馕勰嘀械臍溲趸V，從而回收碳酸鎂。[1] 詳見百度百科··