水处理药剂絮凝/混凝/助凝机理分析

关键词:水处理药剂 絮凝 混凝 助凝 机理
日期:2012年3月17日 来源:佰科

    絮凝是聚合物的高分子链在悬浮的颗粒与颗粒之间发生架桥的过程。“架桥”就是聚合物分子上不同链段吸附在不同颗粒上,促进颗粒与颗粒聚集。絮凝剂多数为聚合物,并有特定的电性(离子性)和电荷密度(离子度)。
絮凝剂一般分有机絮凝剂和有机絮凝剂。无机絮凝剂有硫酸亚铁、氯化亚铁、明矾、聚合氯化铝、碱式氯化铝、、硫酸铝、氯化钙等;有机絮凝无主要是高分子絮凝剂,目前使用的比较多的是聚丙烯酸钠、聚丙烯酰胺 聚苯乙烯磺酸盐、聚氧化乙烯等。
 二、 混凝的原理混凝剂的类别
水中悬浮的颗粒在粒径小到一定程度时,其布朗运动的能量足以阻止重力的作用,而使颗粒不发生沉降。这种悬浮液可以长时间保持稳定状态。而且,悬浮颗粒表面往往带电(常常是负电),颗粒间同种电荷的斥力使颗粒不易合并变大,从而增加了悬浮液的稳定性。
混凝过程就是加入带正电的混凝剂去中和颗粒表面的负电,使颗粒“脱稳”。于是,颗粒间通过碰撞、表面吸附、范德华引力等作用,互相结合变大,以利于从水中分离。
混凝剂是分子量低而阳电荷密度高的水溶性聚合物,多数为液态。它们分为无机和有机两大类。无机混凝剂主要是铝、铁盐及其聚合物。
 
  三、助凝剂的作用机理和分类
      助凝剂是为了改善或强化混凝过程而投加的一些辅助药剂,其作用原理与具体用途有关,对于藻类过量繁殖的情况,可加入氧化剂进行预氧化提高混凝效果,也可加入有机高分子助凝剂,增加絮体密度,提高混凝沉淀效果;对于低温低浊水处理,由于其黏度大,絮体沉降性能差,造成混凝剂投加量增大,此时加入有机或无机高分子助凝剂增大絮体尺寸、增加絮体密度,提高沉速;对于碱度较低的原水,混凝过程会导致pH下降,不但影响混凝效果,而且会产生酸性水,不利于管网水质稳定,因此需要投加碱进行pH调整;对于有机类色度水,不但混凝剂投加量升高,而且沉降性能恶化,可加入一定量有机高分子助凝剂提高沉降性能,也可加入一定量的氧化剂破坏有机物对胶体的稳定作用。对于含铁、锰废水,氧化剂可使铁和锰的有机物络合物破坏,有利水中铁、锰和有机物的去除。
     助凝剂种类:⒈有机与无机高分子,如活化硅酸、聚丙烯酰胺、骨胶等。⒉pH调节剂如盐酸、硫酸和碱石灰。⒊无机颗粒如黏土、微砂。⒋氧化剂如高锰酸钾、二氧化氯等

    在实际运用中由于混凝剂/絮凝剂/助凝剂都是高分子物质,同一产品中大大小小的分子都有,所谓“分子量“只是一个平均概念。所以,在用某一混凝剂\助凝剂或絮凝剂处理污水是,“电中和”和“架桥”作用会交织在一起同时发生。絮凝过程是多种因素综合作用的结果,目前仍有一些没有认清和解决的问题。就我们所知,絮凝过程与絮凝剂分子结构、电荷密度、分子量有关;与悬浮颗粒表面性质、颗粒浓度、比表面积有关;与介质(水)的pH值、电导、水中其他物质的存在、水温、搅动情况等因素有关。因此尽管有理论和经验可循,用实验来选择絮凝剂仍然是不可缺少的。

有关于聚丙烯酰胺黏度方面的信息:水溶液粘度 (0.3%SOL)|1100 ~ 1500( CPS)
粘度(cps)为动力粘度的一个单位,单位为 帕斯?秒 ,是早期的粘度国际通用单位,现在已经被废除 ,但很多美日产品还是采用这个单位作为粘度的标准单位。现在m.Pa.s是通用的粘度国际单位。
面积各为1m2并相距1m的两层流体,以1m/s的速度作相对运动时所产生的内摩擦力de单位:Pa.S(帕.秒)
1 cps=1 m.Pa.s
聚丙烯酰胺的价位主要娶决于聚丙烯酰胺的成分和纯度, 阴离子型的离子度越高就越贵,反之越低越便宜,阳离子的主要看分子量,分子量越大越贵。现在,很多水处理时都要用到聚丙烯酰胺,但是聚丙烯酰胺价格不菲,国内市场竞争大,购买方把价格压到很低,弄得很多厂家或代理商无利润可赚,于是很多商家就在产品中做手脚。一般来讲,聚丙烯酰胺中掺的东西主要有两种:尿素和食用盐。尿素,价格低,外观和聚丙烯酰胺相似,尿素的加入,能减少聚丙烯酰胺PAM链间的氢键数量,因此在聚丙烯酰胺PAM溶于水时,能加速聚丙烯酰胺的溶解,减少结团的现象。再说食用盐,价格低,外观和聚丙烯酰胺相似,食盐的加入,能达到增溶的作用,即能提高聚丙烯酰胺PAM的稠度。这两种东西的加入是聚丙烯酰胺在量上完全达到要求,但实际效果可想而知。在这里提醒各位购买商,在选购聚丙烯酰胺时要谨记一分价钱一分货的道理,试想,一万多一点的阳离子聚丙烯酰胺您买回去会觉得放心吗?便宜无好货的道理谁都懂,请给位买家慎之又慎。

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