高浊度水的混凝

什么是高浊度水?•河水浊度高或含沙量大的水源，原水中的泥沙或其它悬浮物与原水浊度既有联系又有区别。•水中含沙量大，透明度低，浊度高，•但也有含沙量不大，透明度低，浊度高的水源。•主要由河流流域内土壤类别决定。高浊度水的性质---以黄河为例•泥沙的主要成分是黄土、少量沙和泥土。•沙也仅限于极细沙、细沙范围，泥沙颗粒较为均匀，属于粗分散系0.05-0.005的颗粒占绝大部分，胶体物质较少。•光线入射时，主要是反射光和折射光，散射光较弱。•原水沉降是粗颗粒泥沙先下沉，称为“非稳定泥沙”，余下悬浮于水中颗,粒较细的泥沙称为“稳定泥沙”。高浊度水的混凝技术z混凝的概念“混凝”就是水中胶体粒子以及微小悬浮物的聚集过程。z混凝机理混凝剂对水中胶体粒子的混凝作用。分为四种：电性中和作用吸附架桥作用网捕卷扫作用压缩双电层作用高浊度水混凝的吸附架桥作用机理不仅带异性电荷的高分子物质与胶粒具有强烈吸附作用，不带电甚至带与胶粒同种电荷的高分子物质与胶粒也有吸附作用。当高分子链的一端吸附了某一胶粒后，另一端又吸附另一胶粒，形成“胶粒”---高分子----胶粒”的絮凝体。高分子物质在胶粒之间起了桥梁作用。混凝剂的选用近年来，高分子絮凝剂越来越多地用于水处理领域。高分子絮凝剂的种类•聚丙烯酰胺（PAM）：亦称三号凝聚剂,分子式为,是线状水溶性高分子聚合物,分子量在300-1800万之间,外观为白色粉末状或无色粘稠胶体状,无臭、中性，是水溶性高分子化合物中应用最为广泛的品种之一。PAM具有优良的增强、絮凝、助留、净化等功能。•聚合氯化铝（PolyaluminiumChloride）：简称PAC，通常也称作碱式氯化铝或混凝剂等。它是介于ALCL3和AL(OH)3之间的一种水溶性无机高分子聚合物，化学通式为[AL2(OH)NCL6-NLm]其中m代表聚合程度，n表示PAC产品的中性程度。颜色呈黄色或淡黄色、深褐色、深灰色树脂状固体。•聚合氯化铝铁：聚合氯化铝铁在铝盐和铁盐混凝水解机理的基础上开发出来的一种无机高分子混凝剂，依据协同增效原理，加入单质铁离子或三氧化铁和其它含铁化合物复合而制得的一种新型高效混凝剂。尤其在水处理中，PAM能使悬浮物质通过电中和,架桥吸附等作用,起絮凝作用,其絮凝效力比传统的无机絮凝剂(如明矾，铝盐、铁盐等)大几倍到几十倍.根据聚丙烯酰胺大分子链上官能基在水溶液中的离解性质，可将其分为阴离子型、阳离子型、非离子型及两性离子型。其中，阴离子型水解聚丙烯胺（HPAM）是目前广泛应用于高浊度水混凝中的混凝剂。ＰＡＭ的混凝机理PAM能使悬浮物质通过电中和,架桥吸附等作用絮凝。其分子链中基团可在相距较远的各个固体颗粒间形成聚合物桥，因而能大大加速混凝絮状物的形成和沉析，又因其分子量高，分子在水中的伸展度大，更利于在两个带负电胶体颗粒之间，越过其势能峰并将其桥连起来。选用混凝剂的效果1.单独使用无机铝盐混凝剂处理高浊度原水，其最有利的结构形态是低电荷高聚合度，因此使用时对PH有特定要求；其混凝机理是以电性中和为主，因此易发生胶体再稳现象，投药操作要求严格。2.复合使用无机和有机高分子混凝剂处理高浊度原，混凝效果更好，速度更快,对PH无特定要求，产生污泥量少，絮凝体比金属氢氧化物沉淀易处理同时混凝剂用量大大减少，总成本下降。尤以先加无机混凝剂后加有机高分子混凝剂的复合使用方法效果更佳，且不会发生胶体再稳现象，投药操作安全方便。高浊度水混凝最优GT值的研究－－以浑液面沉速为标准为使高浊度水混凝沉淀达到多出清水澄清的目的和少排浑水的浓缩目的，混凝剂选好之后，重要指出在于创造良好的絮凝条件，即使絮凝剂与固体泥沙颗粒充分相互接触，产生颗粒大且又多的絮凝体颗粒，这样使浑液面沉速大大提高，从而大大提高沉淀池产水量。以浑液面沉速为标准的最优ＧＴ值概念通过实验表明：高浊度水高效絮凝回流清水工艺工艺流程图如下所示：图1---高浊度水高效絮凝清水回流工艺将药剂投入到回流的清水之中，可极大降低絮凝剂的工作浓度。由于清水量多，易与原水混合，可创造泥沙均等吸附条件，从而获得较好的架桥效果。将图1工艺综合于一个澄清构筑物中就构造成了图2的实验装置，实现清水回流的技术。其回流系统由回流清水集水槽，回流管和混合器三部分组成z高浊度水高效絮凝清水回流工艺自从八十年代末期在国内被首次提出后，得到了广泛的发展和应用，并不断有所改进。例如:用CSTR分析高浊度水的高效絮凝澄清装置实行清水回流工艺与池前进水管集中加药,在运行条件相同的情况下比较，反应时间缩短0.37—0.93倍,产水量可提高1.07—2.72倍,若产水量保持不变,反应容积可缩小0.37—0.93倍.