污水处理中常用药剂gtjw.docx
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1、废水处理理常用药药剂1. 废水处理理中常用用药剂的的种类有有哪些?为了使废废水处理理后达标标排放或或进行回回用,在在处理过过程需要要使用多多种化学学药剂。根根据用途途的不同同,可以以将这些些药剂分分成以下下几类:絮凝剂剂:有时时又称为为混凝剂剂,可作作为强化化固液分分离的手手段,用用于初沉沉池、二二沉池、浮选池及三级处理或深度处理等工艺环节。助凝剂剂:辅助助絮凝剂剂发挥作作用,加加强混凝凝效果。调理剂剂:又称称为脱水水剂,用用于对脱脱水前剩剩余污泥泥的调理理,其品品种包括括上述的的部分絮凝凝剂和助助凝剂。破乳剂剂:有时时也称脱脱稳剂,主主要用于于对含有有乳化油油的含油油废水气气浮前的的预处理理
2、,其品品种包括括上述的的部分絮絮凝剂和和助凝剂剂。消泡剂剂:主要要用于消消除曝气气或搅拌拌过程中出现的的大量泡泡沫。pH调调整剂:用于将将酸性废废水和碱碱性废水水的pHH值调整整为中性性。氧化还还原剂:用于含含有氧化化性物质质或还原原性物质质的工业业废水的的处理。消毒剂剂:用于于在废水水处理后后排放或或回用前前的消毒毒处理。以上药剂剂的种类类虽然很很多,但一一种药剂剂在不同同的场合合使用,起到的作用不同,也就会拥有不同的称呼。比如说Cl2,应用在加强污水的混凝处理效果时被称为助凝剂,用于氧化废水中的氰化物或有机物时被称为氧化剂,用于消毒处理自然就被称为消毒剂。2. 什么是絮絮凝剂?其作用用是什
3、么么?絮凝剂在在污水处处理领域域作为强强化固液液分离的的手段,可用于强化污水的初次沉淀、浮选处理及活性污泥法之后的二次沉淀,还可用于污水三级处理或深度处理。当用于剩余污泥脱水前的调理时,絮凝剂和助凝剂就变成了污泥调理剂或脱水剂。在应用传传统的絮絮凝剂时时,可以以使用投投加助凝凝剂的方方法来加加强絮凝凝效果。例例如把活活化硅酸酸作为硫硫酸亚铁铁、硫酸酸铝等无无机絮凝凝剂的助助凝剂并并分前后后顺序投投加,可可以取得得很好的的絮凝作作用。因因此,通通俗地讲讲,无机机高分子子絮凝剂剂IPFF其实就是是把助凝凝剂与絮絮凝剂结结合在一一起制备备然后合合并投加加来简化化用户的的操作。混凝处理理通常置置于固液
4、液分离设设施前,与与分离设设施组合合起来、有效地地去除原原水中的的粒度为为1nmm1000mm的悬浮物物和胶体体物质,降降低出水水浊度和和CODDCr,可用在在污水处处理流程程的预处处理、深深度处理理,也可可用于剩剩余污泥泥处理。混凝处理理还可有有效地去去除水中中的微生生物、病病原菌,并可去去除污水水中的乳乳化油、色色度、重重金属离离子及其其他一些些污染物物,利用用混凝沉沉淀处理理污水中中含有的的磷时去除除率可高高达900955%,是是最便宜宜而又高高效的除除磷方法法。3. 絮凝剂的的作用机机理是什什么?水中胶体体颗粒微微小、表表面水化化和带电电使其具具有稳定定性,絮絮凝剂投投加到水水中后水水
5、解成带带电胶体体与其周周围的离离子组成成双电层层结构的的胶团。采用投药后快速搅拌的方式,促进水中胶体杂质颗粒与絮凝剂水解成的胶团的碰撞机会和次数。水中的杂质颗粒在絮凝剂的作用下首先失去稳定性,然后相互凝聚成尺寸较大的颗粒,再在分离设施中沉淀下去或漂浮上来。搅拌产生生的速度度梯度GG和搅拌拌时间TT的乘积积GT可可以间接接表示在在整个反反应时间间内颗粒粒碰撞的的总次数数,通过过改变GGT值可可以控制制混凝反应应效果。一一般控制制GT值值在10041005之间,考考虑到杂杂质颗粒粒浓度对对碰撞的的影响,可可以用GGTC值值作为表表征混凝凝效果的的控制参参数,其其中C表表示污水水中杂质质颗粒的的质量
6、浓浓度,而而且建议议GTCC值在1100左左右。促使絮凝凝剂迅速速向水中中扩散,并并与全部部废水混混合均匀匀的过程程就是混混合。水水中的杂杂质颗粒粒与絮凝凝剂作用用,通过过压缩双双电层和和电中和和等机理,失去去或降低低稳定性性,生成成微絮粒粒的过程程称为凝凝聚。凝凝聚生成成微絮粒粒在架桥桥物质和和水流的的搅动下下,通过过吸附架架桥和沉沉淀物网网捕等机机理成长长为大絮絮体的过过程称为为絮凝。混合、凝聚和絮凝合起来称为混凝,混合过程一般在混合池中完成,凝聚和絮凝在反应池中进行。4. 絮凝剂的的种类有有哪些?絮凝剂是是能够降降低或消消除水中中分散微微粒的沉沉淀稳定定性和聚聚合稳定定性,使使分散微微粒
7、凝聚聚、絮凝凝成聚集集体而除除去的一一类物质质。按照照化学成成分,絮絮凝剂可可分为无无机絮凝凝剂、有有机絮凝凝剂以及及微生物物絮凝剂剂三大类类。无机絮凝凝剂包括括铝盐、铁铁盐及其其聚合物物。有机机絮凝剂剂按照聚聚合单体体带电集集团的电电荷性质质,可分分为阴离离子型、阳阳离子型型、非离离子型、两两性型等等几种,按按其来源源又可分分为人工工合成和和天然高高分子絮絮凝剂两两大类。在在实际应应用中,往往往根据据无机絮絮凝剂和和有机絮絮凝剂性性质的不不同,把把它们加加以复合合,制成成无机有有机复合合型絮凝凝剂。微微生物絮絮凝剂则则是现代代生物学学与水处处理技术术相结合合的产物物,是当当前絮凝凝剂研究究发
8、展和和应用的的一个重重要方向向。5. 无机絮凝凝剂的种类有有哪些?传统应用用的无机机絮凝剂剂为低分分子的铝铝盐和铁铁盐,铝盐主主要有硫硫酸铝(AL22(SOO4)318HH2O)、明明矾(AAL2(SOO4)3K2SO424HH2O)、铝铝酸钠(NaAALO33),铁盐主主要有三三氯化铁铁(FeeCL336H20)、硫硫酸亚铁铁(FeeSO446H20)和和硫酸铁铁(Fee2(SOO4)32H20)。一般来讲讲,无机机絮凝剂剂具有原原料易得得,制备备简便、价价格便宜宜、处理理效果适适中等特特点,因因而在水水处理中中应用较较多。6. 无机絮凝凝剂硫酸酸铝的特点有有哪些?自19世世纪末美美国最先先
9、将硫酸酸铝用于于给水处处理并取取得专利利以来,硫硫酸铝就就以卓越越的凝聚聚沉降性性能而被被广泛应应用。硫硫酸铝是是目前世界界上使用用最多的的絮凝剂剂,全世界界年产硫硫酸铝约约5000万吨,其中中将近一一半用于于水处理理领域。市市售硫酸酸铝有固固、液两两种形态态,固态态的又按按其中不不溶物的的含量分分为精制制和粗制制两种,我我国民间间常用于于饮用水水净化的的固态产产品明矾矾,就是硫硫酸铝与与硫酸钾钾的复盐盐,但在在工业水水及废水水处理中中应用不不多。硫酸铝适适用的ppH值范范围与原原水的硬硬度有关关,处理理软水时时,适宜宜pH值为为56.66,处理理中硬水水时,适适宜pHH值为66.67.22,
10、处理理高硬水水,适宜宜pH值为为7.227.8。硫硫酸铝适适用的水水温范围围是200oC440oC,低低于100oC时混混凝效果果很差。硫硫酸铝的的腐蚀性性较小、使使用方便便,但水水解反应应慢,需需要消耗耗一定的的碱量。7. 无机絮凝凝剂三氯氯化铁的的特点有有哪些?三氯化铁铁是另一一种常用用的无机机低分子子凝聚剂剂,产品品有固体体的黑褐褐色结晶晶体,也也有较高高浓度的的液体。其其具有易易溶于水水,矾花花大而重重,沉淀淀性能好好,对温温度、水水质及ppH的适适应范围围宽等优优点。三三氯化铁铁的适用用pH值范范围是99111,形成成的絮体体密度大大,容易易沉淀,低低温或高高浊度时时效果仍仍很好。固
11、体三氯化铁具有强烈的吸水性,腐蚀性较强,易腐蚀设备,对溶解和投加设备的防腐要求较高,具有刺激性气味,操作条件较差。三氯化铁铁的作用用机理是是利用三三价铁离离子逐级级水解生生成的各各种羟基基铁离子子来实现现对水中中杂质颗颗粒的絮絮凝,而羟基基铁离子子的形成成需要利利用水中中大量的的羟基,因因此使用用过程中中会消耗耗大量的的碱,当当原水碱碱度不够够时,需需要补充充石灰等等碱源。硫酸亚铁铁俗称绿绿矾,形形成絮凝凝体快而而稳定,沉沉淀时间间短,适适用于碱碱度高、浊浊度大的的情况,但但色度不不易除净净,腐蚀蚀性也较较强。8. 无机高分分子絮凝凝剂的种类有有哪些?无机高分分子絮凝凝剂(IIPF)是是从60
12、0年代起起发展起起来的新新型絮凝凝剂,目目前,IIPF的的生产和和应用在在全世界界都取得得了迅速速进展。铝铝、铁和和硅类的的无机高高分子絮絮凝剂实实际上分分别是它它们由水水解、溶溶胶到沉沉淀过程程的中间间产物,即即Al()、Fe()、Si()的羟基基和氧基基聚合物物。铝和和铁是阳阳离子型型荷正电电,硅是是阴离子子型荷负负电,它它们在水水溶态的的单元分分子量约约为数百百到数千千,可以以相互结结合成为为具有分分形结构构的集聚聚体。它它们的凝凝聚絮凝过过程是对对水中颗颗粒物的的电中和和与粘附附架桥两两种作用用的综合合体现。水水中悬浮浮颗粒的的粒度在在纳米到到微米级级,大多多带负电电荷,因因此絮凝凝剂
13、及其其形态的的电荷正正负、电电性强弱弱和分子子量、聚聚集体的的粒度大大小是决决定其絮絮凝效果果的主要要因素。目目前无机机高分子子絮凝剂剂的种类类已有几几十种(主要品品种见表表8-1),产产量也达达到絮凝凝剂总产产量的330%60%,其中中广泛使使用的为为聚合氯氯化铝。表8-1 常用无无机高分分子絮凝凝剂的类类别和品品种阳离子型型聚合氯化化铝(PPAC、PPACLL),聚聚合硫酸酸铝(PPAS),聚合合氯化铁铁(PFFC),聚聚合硫酸酸铁(PPFS),聚合合磷酸铝铝(PAAP),聚聚合磷酸酸铁(PPEP)阴离子型型活化硅酸酸(ASS),聚聚合硅酸酸(PSS)无机复合合型聚合氯化化铝铁(PAFFC
14、),聚聚合硫酸酸铝铁(PAFFS),聚聚合硅酸酸铝(PPASiiC,PASSiS),聚合合硅酸铁铁(PFFSiCC,PFSSiS),聚合合硅酸铝铝铁(PPAFSSi),聚聚合磷酸酸铝铁(PAFFP),聚聚合磷酸酸氯化铝铝(PAAPCLL),聚聚合氯化化硫酸铝铝(PAASCLL),聚聚合氯化化硫酸铝铝铁(PPAFSSCL),聚合合复合型型铝酸钙钙,聚合合硅酸硫硫酸铝(PSiiAS)无机有机机复合型型聚合铝-聚丙烯烯酰胺(PACCM),聚聚合铁-聚丙烯烯酰胺(PFCCM),聚聚合铝-阳离子子有机高高分子(PCAAT),聚聚合铁-阳离子子有机高高分子(PCFFT),聚聚合铝-甲壳素素(PAAPChh
15、)阳离子型型聚合氯化化铝(PPAC、PPACLL),聚聚合硫酸酸铝(PPAS),聚合合氯化铁铁(PFFC),聚聚合硫酸酸铁(PPFS),聚合合磷酸铝铝(PAAP),聚聚合磷酸酸铁(PPEP)阴离子型型活化硅酸酸(ASS),聚聚合硅酸酸(PSS)无机复合合型聚合氯化化铝铁(PAFFC),聚聚合硫酸酸铝铁(PAFFS),聚聚合硅酸酸铝(PPASiiC,PASSiS),聚合合硅酸铁铁(PFFSiCC,PFSSiS),聚合合硅酸铝铝铁(PPAFSSi),聚聚合磷酸酸铝铁(PAFFP),聚聚合磷酸酸氯化铝铝(PAAPCLL),聚聚合氯化化硫酸铝铝(PAASCLL),聚聚合氯化化硫酸铝铝铁(PPAFSSC
16、L),聚合合复合型型铝酸钙钙,聚合合硅酸硫硫酸铝(PSiiAS)无机有机机复合型型聚合铝-聚丙烯烯酰胺(PACCM),聚聚合铁-聚丙烯烯酰胺(PFCCM),聚聚合铝-阳离子子有机高高分子(PCAAT),聚聚合铁-阳离子子有机高高分子(PCFFT),聚聚合铝-甲壳素素(PAAPChh)9. 无机高分分子絮凝凝剂的特点有有哪些?Al()、Fe()、Si()的羟基基和氧基基聚合物物都会进进一步结结合为聚聚集体,在在一定条条件下保保持在水水溶液中中,其粒粒度大致致在纳米米级范围围,以此此发挥凝凝聚絮凝作作用会得得到低投投加量高高效果的的结果。若若比较它它们的反反应聚合合速度,由由AlFeSi是趋趋于强
17、烈烈的,同同时由羟羟基桥联联转为氧氧基桥联联的趋势势也按此此顺序。因因此,铝铝聚合物物的反应应较缓和和,形态态较稳定定,铁的的水解聚聚合物则则反应迅迅速,容容易失去去稳定而而发生沉沉淀,硅硅聚合物物则更趋趋于生成成溶胶及及凝胶颗颗粒。 IPF的的优点反反映在它它比传统统絮凝剂剂如硫酸酸铝、氯氯化铁的的效能更更优异,而而比有机机高分子子絮凝剂剂(OPPF)价价格低廉廉。现在在它成功功地应用用在给水水、工业业废水以以及城市市污水的的各种处处理流程程,包括括预处理理、中间间处理和和深度处处理中,逐逐渐成为为主流絮絮凝剂。但但是,在在形态、聚聚合度及及相应的的凝聚絮凝效效果方面面,无机机高分子子絮凝剂
18、剂仍处于于传统金金属盐絮絮凝剂与与有机高高分子絮絮凝剂之之间的位位置。其其分子量量和粒度度大小以以及絮凝凝架桥能能力仍比比有机絮絮凝剂差差很多,而而且还存存在对进进一步水水解反应应的不稳稳定性问问题。IIPF的的这些弱弱点促进进了各种种复合型型无机高高分子絮絮凝剂的的研究和和开发。10. 聚合氯化化铝的特点有有哪些?聚合氯化化铝(PPAC),又称称碱式氯氯化铝,化化学式为为ALnn(OHH)mCL3nn-m。PPAC是是一种多多价电解解质,能能显著地地降低水水中粘土土类杂质质(多带带负电荷荷)的胶胶体电荷荷。由于于相对分分子质量量大,吸吸附能力力强,形形成的絮絮凝体较较大,絮絮凝沉淀淀性能优优
19、于其他他絮凝剂剂。PAAC聚合合度较高高,投加加后快速速搅拌,可可以大大大缩短絮絮凝体形形成时间间。PAAC受水水温影响响较小,低低水温时时使用效效果也很很好。它它对水的的pH值降降低较少少,适用用的pHH范围宽宽(可在在pH=599范围内内使用),故可可不投加加碱剂。PPAC的的投加量量少,产产泥量也也少,且且使用、管管理、操操作都较较方便,对对设备、管管道等腐腐蚀性也也小。因因此,PPAC在在水处理理领域有逐逐步替代代硫酸铝铝的趋势势,其缺缺点是价价格较高高。另外,从从溶液化化学的角角度看,PPAC是是铝盐水水解聚合沉淀反反应过程程的动力力学中间间产物,热热力学上上是不稳稳定的,一一般液体
20、体PACC产品均均应在半半年内使使用。添添加某些些无机盐盐(如CCaCll2、MnnCl22等)或或高分子子(如聚聚乙烯醇醇、聚丙丙烯酰胺胺等)可可提高PPAC的的稳定性性,同时时可增加加凝聚能能力。从从生产工工艺讲,在在PACC的制造造过程中中引入一一种或几几种不同同的阴离离子(如如SO442-、PPO43-等),利利用增聚聚作用可可以在一一定程度度上改变变聚合物物的结构构和形态态分布,进进而提高高PACC的稳定定性和功功效;如如果在PPAC的的制造过过程中引引入其它它阳离子子组分,如如Fe33+,使使Al33+和FFe3+交错水水解聚合合,可制制得复合合絮凝剂剂聚合铝铝铁。三氧化二二铝含量
21、量是聚合合氯化铝铝有效成成分的衡衡量指标标,一般般而言,絮凝剂产品密度越大,三氧化二铝含量越高。一般来说,碱化度越高的聚合氯化铝吸附架桥能力越好,但因接近Al(OH)3n而易产生沉淀,因此稳定性也较差。11. PAC的的碱化度度是什么么?由于聚合合氯化铝铝可以看看作是AAlCll3逐步水水解转化化为All(OHH)3过程中中的中间间产物,也也就是CCl-逐步被被羟基OOH-取代的的各种产产物。聚聚合氯化化铝的某某种形态态中羟基基化程度度就是碱碱化度,碱碱化度是是聚合氯氯化铝中中羟基当当量与铝铝的当量量之比。实践表明明,碱化化度是聚聚合氯化化铝的最最重要指指标之一一,聚合合氯化铝铝的聚合合度、电
22、电荷量、混混凝效果果、成品品的pHH值、使使用时的的稀释率率和储存存的稳定定性等都都与碱化化度有密密切关系系。常用用聚合氯氯化铝的的碱化度度多为550%80%。12. 复合絮凝凝剂的特特点和使使用的注注意事项项有哪些些?复合絮凝凝剂有各各种成分分,其主主要原料料是铝盐盐、铁盐盐和硅酸酸盐。从从制造工工艺方面面讲,它它们可以以预先分分别羟基基化聚合合再加以以混合,也也可以先先混合再再加以羟羟基化聚聚合,但但最终总总是要形形成羟基基化的更更高聚合合度的无无机高分分子形态态,才能能达到优优异的絮絮凝效果果。复合合剂中每每种组分在在总体结结构和凝凝聚絮凝过过程中都都会发挥挥一定作作用,但但在不同同的方
23、面面,可能能有正效效应,也也可能有有负效应应。IPF产产品通常常要综合合考虑稳稳定性、电电中和能能力和吸吸附架桥桥能力三三种因素素。聚合合铝、聚聚合铁类类絮凝剂剂的弱点点是分子子量和粒粒度尚不不够高而而聚集体体的粘附附架桥能能力不够够强,因因而需要要加入粒粒度较大大的硅聚聚合物来来增强絮絮凝性能能。但加加入阴离离子型的的硅聚合合物后,总总体电荷荷会有所所降低,从从而减弱弱了电中中和能力力。因此,目目前的复复合絮凝凝剂即使使制造质质量优良良,与聚聚合铝相相比,其其效果只只能提高高1030%。作为为使用IIPF的的废水处处理技术术人员,必必须了解解不同种种类复合合絮凝剂剂的特性性、适应应性、优优点
24、及不不足是同同样重要要的。在在选用最最合适的的絮凝剂剂和投加加工艺操操作程序序时,只只有根据据废水水水质特点点,仔细细分析和和判断,才才能获得得最佳的的处理效效果。13. 人工合成成有机高高分子絮絮凝剂的的种类有有哪些?人工合成成有机高高分子絮絮凝剂多多为聚丙丙烯、聚聚乙烯物物质,如如聚丙烯烯酰胺、聚聚乙烯亚亚胺等。这这些絮凝凝剂都是是水溶性性的线型型高分子子物质,每每个大分分子由许许多包含含带电基基团的重重复单元元组成,因因而也称称为聚电电解质。包包含带正正电基团团的为阳阳离子型型聚电解解质,包包含带负负电基团团的为阴阴离子型型聚电解解质,既既包含带带正电基基团又包包含带负负电基团团,称之之
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