污水处理中,影响混凝效果的主要因素有哪些

时间:2024-10-17 04:05:32

水中悬浮杂质大都可以通过自然沉淀的方法去除,而胶体颗粒和细微颗粒的自然沉降是极其缓慢的,在停留时间有限的水处理构筑物内不可能沉降下来。它们是造成水浊度的根本原因。这类颗粒的去除,应破坏其胶体的稳定性,如加入混凝剂,使颗粒相互聚结形成容易去除的大絮凝体,通过沉淀来去除。但往往在实际操作过程中,混凝的效果总是不尽人意,今天甘度付工就来告诉大家影响混凝效果的主要因素有哪些?

工具/原料

水温

pH

碱度

悬浮物浓度

搅拌(水力梯度)

黏土颗粒

水温对混凝影响有以下三个方面

1、水温对混凝效果有明显影响。水温低时絮凝体形成缓慢,絮凝颗粒细小松散,沉淀效果差,即使过量投加混凝剂也难以取得良好的混凝效果。其原因主要有以下3点。水温低会影响无机盐类水解。无机盐混凝剂水解是吸热反应,低温时,水解困难,水解反应慢。如硫酸铝,水温降低10℃,水解速度常数降低2~4倍。水温在5℃时,硫酸铝水解速度极其缓慢。

2、低温水的黏度大,水中杂质颗粒的布朗运动强度减弱,碰撞机会减少,不利于胶粒凝聚,混凝效果下降。同时,水流剪力增大,影响絮凝体的成长。这就是冬天混凝剂的用量比夏天用得多的原因。

3、低温水中胶体颗粒水化作用增强,妨碍胶体凝聚,而且水化膜内的水由于黏度和重度增大,影响了颗粒之间的黏附强度。为提高低温水混凝效果,常用的办法是投加高分子助凝剂,如投加活化硅酸后,可对水中负电荷胶体起到桥连作用。如果与硫酸铝或三氯化铁同时使用,可降低混凝剂的用量,提高絮凝体的密度和强度。在我国北方地区冬季水处理的核心在于低温水中混凝效率。

pH

1、混凝过程中要求有一个最佳的pH,使混凝反应速度达到最快,絮凝体的溶解度最小。这个pH可以通过试验测定。混凝剂种类不同水的pH对混凝稗卡蛟毪效果的影响程度也不同。对铝盐与铁盐混凝剂来说,不同的pH,其水解产物的形态不同,混凝效果也各不相同。对硫酸铝来说,用于去除浊度时,最佳pH为6.5~7.5;用于去除色度时,pH一般在4.5~5.5。对三氯化铝来说,适用的pH范围较宽,用于去除浊度时,最佳pH为6.0~8.4;用于去除色度时,pH一般在3.5~5.0。高分子混凝剂的混凝效果受水的pH影响较小,故对水的pH变化适应性较强。

碱度

1、水中碱度的高低对混凝起着重要的作用和影响,有时会超过原水pH的影响程度。由于水解过程中不断产生H+,导致水的pH下降,故要使pH保持在最佳范围内,常需要加入碱使中和反应充分进行。萼甜啭逖天然水中均含有一定碱度(通常是HCO3-),对pH有缓冲作用: HCO- + H+=CO2+H2O当原水碱度不足或混凝剂投加量很高时,天然水中的碱度不足以中和水解反应产生的H+,水的pH将大幅度下降,不仅超出了混凝剂的最佳范围,甚至会影响到混凝剂的继续水解,此时应投加碱剂(如石灰、苛性钠)以中和混凝剂水解过程中产生的H+

悬浮物浓度

1、浊度高低直接影响混凝效果,过高或过低都不利于混凝。浊度不同,混凝剂用量也不同。对于去除以浊度为主的地表水,要的影响因素是水中的悬浮物含量。

2、水中悬浮物含量过高时,所需铝盐或铁盐混凝剂投加量将相应增加。为了减少混凝剂用量,通常投加高分子助凝剂,如聚丙烯酰胺及活化硅酸等。对于高浊度原水处理,采用聚合氯化铝具有较好的混凝效果。

3、水中悬浮物龃很莠萨浓度很低时,颗粒碰撞速率大大减小,混凝效果差。为提高混凝效果,可以投加高分子助凝剂,如聚丙烯酰铂租鸷菏胺或活化硅酸等,通过吸附架桥作用,使絮凝体的尺寸和密度增大;投加黏土类矿物颗粒,可以增加混凝剂水解产物的凝结中心,提高颗粒碰撞速率,并增加絮凝体密度;也可以在原水投加混凝剂后,经过混合直接进入滤池过滤。需说明的是,SS与浊度并不完全一致,根据美国 Conwell公式,浊度为SS的0.7~2.2倍。此外,虽然原水浊度与投药量具有一定关系,但不是简单的线性相关,需通过试验筛选、确定。

搅拌(水力梯度)

1、搅拌的目的是帮助混合反应、凝聚和絮凝,过于激蟀爱辉势烈的搅拌会打碎已经凝聚和絮凝的沉淀物,不利于混凝沉淀。因此,要控制搅拌强度和时间。在混合阶段,要求药剂戒鱿蓠墼迅速均匀地扩散到水中,速度梯度在500~1000s-1,搅拌时间控制在20~30s,最多不超过2min。在反应阶段,既要创造足够的碰撞机会和良好的吸附条件,让絮凝体有足够的成长机会,又要防止生成的小絮凝体被打碎。因此,搅拌强度要小,速度梯度控制在20~70s-1,反应时间要长,控制在3~15min。

黏土颗粒

1、水中黏土杂质,粒径细小且均匀者,对混凝不利,粒径大小不均则对混凝有利。颗粒浓度过低往往对混凝不利,回流沉淀物或投加混凝剂可提高混凝效果。水中存在大量有机物时,能被黏土吸附,使颗粒具备有机物的高度稳定性,此时,向水中投氯以氧化有机物,破坏其保护作用,提高混凝效果。

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