活化聚硅酸在稳定水质、提高单位产水量过程中的作用
活化硅酸助凝剂总结报告
1 前言硅酸一般由硅酸钠和硫酸(或盐酸、磷酸等酸类)反应而成,反应进行的程度受硅酸钠的浓度、pH值、溶液中的电解质浓度等因素的影响。
硅酸钠又叫水玻璃,水玻璃的商品一般有两种:一种是白色块粒状固体,一种是无色的粘液体,往往略带绿色或灰色,水玻璃的组成按Na2O:SiO2的组成比例表示,自Na2O:SiO2=1:1.6到1,一般也把Na2O:SiO2的值称为复杂度,这个比例大的,复杂度就小,比例小的,复杂度就大。
加热纯的白砂与碳酸钠混合物使其熔化而得到偏硅酸钠的浓溶液。
偏硅酸H2SiO3为二元弱酸,K1=2×10-10,K2=1×10-12,酸性比碳酸还弱。
硅酸钠和盐酸反应可出现三种情况[1]其一,形成稳定的溶胶。
当pH值为3~5时,加热也不凝聚,缓慢向溶液中加入硅酸钠溶液,当pH为8~9时,则有白色胶状硅酸凝胶生成。
其二,不稳定的硅酸溶胶,此时,pH值为6~7,加热,立刻产生沉淀。
其三,当pH为8~9时,迅速生成稳定的硅酸溶胶,会很快凝聚,形成一种果冻状的胶状物质。
上海自来水公司(现上海市北自来水公司)[2]通过实验认为活化硅酸制备过程的主要影响因素是pH值,SiO2的浓度及加入的电解质,硅酸的聚合过程分三步:单体聚合成颗粒;颗粒的长大;颗粒和颗粒相互连成分支的支链而成网状,并逐步延伸至整个液相,最终形成凝胶,最终形成的硅酸聚合物的分子量在104左右。
在实验中,他们发现:1mg/L(SiO2)的活化硅酸助凝剂,可使混凝剂的投加量降低至少25%,出水浊度降低30~40%,并有一定的助滤作用。
低温低浊水处理的混凝剂一般采用聚合氯化铝[3],实践表明,助凝剂可采用活化硅酸,混凝剂和助凝剂的比例一般采用5:1~7:1,经验认为要使活化硅酸起到良好的絮凝效果,必须注意活化的方式和方法,活化硅酸的配制应控制原液的浓度和碱度。
首先,硅酸聚合最大的影响因素是pH[4],聚合作用是硅酸的一个特性,影响硅酸聚合速度的因素很多,如所用酸的性质,所生硅酸的浓度、温度和外加物(电解质)等,其中pH值是一个最重要的因素。
活化硅酸在低温_低浊水库水处理中的应用
第 34 卷 第 6 期 2008 年 6 月
差值明显随着水温的降低而增加,其主要原因是由 于水温较低时硫酸铝净水剂水解较困难,导致混凝 反应不彻底,引起剩余浊度上升,投加助凝剂后,由 于有吸附架桥作用,使颗粒之间更易凝聚形成矾花。
2 生产性试验
北仑水厂的原水全部取自横山水库,水厂有两
从表 1 可以看出,在混凝剂加入后 30s 左右时 剩余浊度最低,表明此刻加入助凝剂时效果最好。 同时调整混凝剂、助凝剂加入顺序试验,先投加助凝 剂,开动搅拌机,在快速、慢速搅拌的不同时刻投加 混凝剂,但助凝效果均不好。由于活化硅酸属阴离子 型无机高分子物质,而水体中的胶体颗粒通常也带 负电荷,两者之间的静电斥力阻碍了吸附架桥作用。 先投加混凝剂中和水中胶体颗粒所带的部分负电 荷,降低其排斥能峰,然后再加活化硅酸才能较好地 发挥吸附架桥作用,改变絮体结构,加速混凝过程[3]。 1.3 加入量的影响
3结论
投加助凝剂能明显改善混凝沉淀效果,使颗粒之间 更易凝聚形成矾花。
生产性试验表明混凝剂为聚合氯化铝时投加助 凝剂,也能明显改善混凝沉淀效果,但没有混凝剂为 硫酸铝时投加助凝剂效果明显;20d 的生产连续性 投加试验证明,所配制的活化硅酸较稳定,能明显降 低沉淀池出水浊度。
组经过两年时间的研究,配制出了 pH 值 9 左 右、SiO2 的浓度为 2%左右、能稳定保存 30d 以上的 活化硅酸助凝剂,并对其性能进行了小试和生产性 试验。小试表明,助凝剂合适的加入时间应在混凝剂 加入后约 30s 左右;投加量为 40 kg/kT 时比较理想, 过多或过少都能引起剩余浊度值升高;水温较低时,
硅酸的用途
硅酸的用途
硅酸是指硅元素的一系列的酸,有硅酸钠,硅酸钾,硅酸铵等,它们有着许多不同的用途。
首先,硅酸在农业上常用于处理土壤,以提高土壤的肥力并减少地表受到空气中杂质的侵害,特别是土壤中的重金属离子,同时也可以提高土壤的水分含量。
在这种情况下,土壤肥力提高会导致植物生长更快,获得更多的养分,使其质量更高。
其次,硅酸也是用于水处理的有效成分,用于去除水中的杂质,比如重金属离子和微生物。
这种处理方法非常有效,可以快速去除水中的有害物质,使水变得更加安全可饮用。
此外,硅酸还被广泛用于工业生产,比如玻璃制品的制造,其中硅酸钙经常用于作为玻璃的基料。
然而,硅酸也广泛应用于陶瓷行业,用于制作陶瓷制品并增加陶瓷制品的硬度。
此外,由于硅酸有较大的折射率,它还被用于制造各种光学产品。
最后,硅酸也被用于食品加工,例如硅酸钠可以用于调味,而硅酸铵可以用来作为防腐剂。
它们可以帮助食品延长保存期,并有效防止食物变质。
总而言之,硅酸有许多不同的用途,在农业,工业,水处理,和食品加工等领域均有广泛的应用。
同时,硅酸的有效性也受到普遍认可,为这一领域带来了实质性的改善。
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聚硅酸硫酸铁絮凝剂的制备及应用
聚硅酸硫酸铁絮凝剂的制备及应用引言水处理是一个至关重要的环境领域,其核心使命是净化水资源,使其达到工业、农业和生活用水的标准。
在这个过程中,一个关键步骤就是絮凝,它被用来有效去除水中的固体颗粒和悬浮物。
聚硅酸硫酸铁,作为一种广受欢迎的絮凝剂,将在本文中进行详细介绍。
水处理的重要性无法被强调过。
随着工业化和城市化的快速发展,水资源的质量和可用性已经成为一个全球性的问题。
为了满足工业、农业和生活用水的需求,水处理成为了不可或缺的一部分。
通过一系列物理、化学和生物过程,水处理技术可以有效地去除水中的各种污染物,包括固体颗粒、有机物、重金属和微生物等,从而确保水质的安全和可用性。
絮凝是水处理中的一个关键步骤,它通过添加絮凝剂来促进水中的颗粒和悬浮物聚集在一起,形成大的絮状物,从而可以更容易地通过沉降或过滤去除。
如果没有这个过程,许多固体物质将仍然存在于水中,影响水质。
聚硅酸硫酸铁是一种常用的絮凝剂,它由硅酸盐和硫酸铁反应形成。
这种物质具有很好的絮凝性能,能够有效地去除水中的固体颗粒和悬浮物。
它的使用可以大大提高水处理的效率和质量,是水处理过程中的一个重要工具。
此外,聚硅酸硫酸铁还具有一些其他的优点。
例如,它可以在广泛的pH范围内使用,具有很好的稳定性;它的制备过程相对简单,成本较低;最重要的是,它对环境的影响较小,可以有效地保护水资源。
总的来说,水处理是保护和利用水资源的关键环节,而絮凝是水处理中的重要步骤之一。
聚硅酸硫酸铁作为一种常用的絮凝剂,具有优秀的性能和广泛的应用前景。
通过使用这种物质,我们可以更有效地去除水中的污染物,提高水质,满足工业、农业和生活用水的需求。
同时,它也为我们提供了一个解决全球水资源问题的有效工具。
第一部分:聚硅酸硫酸铁的制备聚硅酸硫酸铁的制备通常包括以下步骤:1. 准备硫酸铁溶液起初,需要将硫酸铁固体加入适量的水中,搅拌溶解,以制备硫酸铁溶液。
这是合成聚硅酸硫酸铁的基础材料。
活化聚硅酸在稳定水质_提高单位产水量过程中的作用
科技专论活化聚硅酸在稳定水质、提高单位产水量过程中的作用乔尚鸡西矿业集团供水公司 黑龙江鸡西 158100【摘 要】水质与水量的关系是制约水厂尤其是老水厂的一个“瓶颈”问题,如何在保证水质的前提下提高供水能力,对水厂面临的任务和发展起着至关重要的作用。
【关键词】活化硅酸;助凝;反应速度;单位产水量随着供水管网的不断延伸,用户的持续增加以及工、农业生产给水源水质造成的污染的加剧,多数水厂受当初设计产水能力的限制,出现了保水质难保水量,保水量则难保水质的两难境地。
鸡西矿业集团供水公司净水厂总设计产水能力为5.5万吨/日,实际产水能力4.8万吨/日,这在10年前是足以满足各矿和局址地区的供水任务的,但从2000年至2012年用户增加了近20%,各种工业、建筑、商服、农业等用水量也节节攀升,使水厂的净化能力严重滞后于用水量的不断增加。
在工艺条件难以改变的前提下,虽然增加投剂量但仍然难以保障超出净化能力的出厂水质。
积于此,从水源水质情况和工艺运行特点入手,通过大量混凝模拟实验,采用活化聚硅酸配合硫酸铝对水体实施净化,取得了满意的净化效果,缓解了目前情况下的供需矛盾。
1、活化聚硅酸的净水机理活化聚硅酸是水玻璃(Na 2O XSiO 2yH 2O硅酸钠)溶液中,能起助凝作用的聚合硅酸胶体。
是水玻璃溶液在活化剂(如硫酸、盐酸等)的作用下,不断游离出中性原硅酸单体,在溶液中产生缩聚,经羟基桥联和氧基桥联形成的阴离子型的无机高分子。
反应过程如下:H 2SO 4+Na 2O ・XSiO 2・yH 2O→Na 2SO 4+XSiO 2+(y+1)H 2O SiO 2yH 2O→Si (OH)4OH OH │ │2Si (OH)4→HO-Si-O-Si-OH+H 2O │ │ OH OH 活化聚硅酸具有四面体状构造,可以发展成为线状、分支链状和球状。
当活化聚硅酸作为助凝剂参与到水体中后便会凭借较大的粒径和链长以及表面具有的羟基、架桥和吸附能力强的特点,将混凝剂与水中悬浮微粒形成的细小而分散的絮凝体联成大而密实的絮粒,在水中迅速下沉,达到净化目的。
活化沸石的作用
活化沸石的作用
活化沸石是一种经过特殊工艺活化的天然沸石,其吸附性能和离子交换性能都比天然沸石更强。
具体来说,活化沸石的主要作用包括但不限于:
1. 提高水质:活化沸石可以去除水中的杂质和有害物质,从而提高水的纯度和清澈度。
它不仅可以去除水中的浊度、色度、异味,而且对水中有害的重金属,如铬、镉、镍、锌、汞、铁离子及有机物,如酚、六六六、滴滴涕、三氮、氨氮、磷酸根离子等物质具有吸附交换作用。
2. 作为催化剂:由于活化沸石具有独特的结构和高度的稳定性,它可以作为许多化学反应的催化剂,如合成氨、石油化工等。
在这些化学反应中,活化沸石可以提供高效的催化作用,从而提高反应的效率和产物的纯度。
3. 作为吸附剂:活化沸石具有高效的吸附作用,可以吸附许多有害物质,如有机物、重金属等。
总的来说,活化沸石的作用主要体现在提高水质和处理废水等方面,为工业生产和环境保护提供了重要的支持。
助凝剂活化硅酸与 hca 处理水库水的效果研究
引言水库于1996年建成初期,水质优良,达到国家《地表水环境质量标准》Ⅱ类水体,出厂水浊度均满足≤0.5NTU的内控标准。
但近几年来,随着水库水质的恶化,水库经常出现不同程度的水华现象。
水华的爆发不仅影响水体的外观,使水的色度增大,同时水中的藻类会释放出使水体发臭的物质和毒素,导致水库水嗅和味等级升高,使水库水表现为:藻类数量多、色度大、水质发臭的现象,水库水质降至为Ⅲ类。
经统计,在非高峰期时该水库水中的藻类达上千万个/L;高峰期时藻类达上亿个/L,属于典型的低浊度高藻类水库水。
水厂采用的常规水处理工艺混凝所形成的矾花细小、结构疏松,呈棉絮状,难以稳定沉降,大量微小藻体穿透滤池,导致出厂水浊度升高,水质口感下降,使运行管理和供水安全难度加大。
含二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)的聚合产品HCA属于有机阳离子型高分子絮凝剂[1],可通过电性中和及吸附架桥作用使带负电荷的悬浮颗粒失稳絮凝。
王桂荣等[2]采用HCA助凝PAC 处理东湖含藻水,对藻类和浊度均有良好地去除效果。
姚萱[3]等采用HCA助凝PAC处理巢湖高藻水,助凝剂活化硅酸与HCA处理水库水的效果研究何晓梅 陈振华 周治文(珠海水务环境控股集团有限公司,广东珠海 519020)摘要:珠海市A水厂水源为水库水,水质特点为低浊、高藻。
水厂采用单一混凝剂处理效果差,面临混凝剂投加量大、生产运行管理难度大,出厂水水质下降等问题。
本文以不增加新的工艺构筑物、不改变现有净水处理工艺为前提,通过搅拌试验和生产性试验,对比研究了含二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)的聚合产品HCA与活化硅酸分别作为助凝剂强化混凝的处理效果。
结果表明:(1)单一混凝剂分别联合HCA和活化硅酸的强化混凝均优于单独投加混凝剂的效果;(2)HCA的助凝效果优于活化硅酸,但活化硅酸有改善絮凝体比重,使絮凝体更易下沉,可减少搅拌池的冲洗次数,降低水损;投加“PAFC+HCA”时搅拌池冲洗间隔时间为1~3.5天,投加“PAFC+活化硅酸”时搅拌池冲洗间隔时间为3~5天;(3)原水pH对HCA的助凝效果有一定的影响,当原水pH范围为6.8~8.0时药剂投加量相对较少,处理效果较好;当原水pH大于8时增大药剂投加量,处理效果仍不理想。
聚硅酸絮凝剂的作用原理
聚硅酸絮凝剂的作用原理
聚硅酸絮凝剂是水处理领域常用的一种化学品,它能够有效地帮助去除水中的悬浮物和胶体物质。
它的作用原理主要包括以下几个方面:
1. 电中和作用:聚硅酸絮凝剂中的阳离子能够与水中的阴离子形成离子对,并且与水中的阴离子相连,形成大的聚集物。
这种电中和作用能够中和水中的电荷,减小悬浮物和胶体物质之间的静电排斥力,促进它们之间的聚集。
2. 桥连作用:聚硅酸絮凝剂中的硅酸根离子能够与水中的阳离子形成桥连结构,将悬浮物和胶体物质之间连接在一起,形成更大的聚集物。
这种桥连作用增加了悬浮物和胶体物质之间的相互作用力,使其更容易聚集并沉降。
3. 吸附作用:聚硅酸絮凝剂表面带有许多活性吸附位点,可以吸附水中的悬浮物和胶体物质。
通过吸附作用,聚硅酸絮凝剂能够将悬浮物和胶体物质集中起来,形成较大的凝聚体。
4. 空间排斥作用:聚硅酸絮凝剂的添加会引起溶液中的聚合物浓度增加,从而导致溶液中的聚合物分子之间的空间排斥作用增强。
这种空间排斥作用会使溶液中的聚合物分子更易聚集形成聚集体。
综上所述,聚硅酸絮凝剂通过电中和作用、桥连作用、吸附作用和空间排斥作用等多个机制,促进水中悬浮物和胶体物质的聚集和沉降,从而达到絮凝的目的。
活化硅酸助凝剂的应用分析
活化硅酸的应用分析活化硅酸作为一种助凝剂,可配合硫酸铝、聚合氯化铝、复合聚铝及铁盐类混凝剂等多种混凝剂,用于处理水库水、湖泊水、地表河网水,对有色度水、低浊度、高浊度、含藻水的处理都有明显处理效果,特别针对低温、低浊水库水的处理具有独到效果(《净水工》2005版第183页)。
能降低沉淀池出水跑矾花现象,从而减轻滤池负担,延长滤池冲洗周期,在保证相同出水水质的前题下能节省混凝剂投加量(20~40%)。
因此,应该说活化硅酸是一种很好的助凝剂,而且无毒,不象有些高分子助凝剂(如PAM)具有一定的毒性作用,有些城市自来水不主张采用(PAM)。
PAM应用在自来水处理的公司较多,但活化硅酸较少,最主要的原因是活化硅酸配制后不容易保存,少则几小时,多则几天时间,而且只能配制成液体,没有固体产品,因此给商业化的推广应用带来不少困难,所以也造成目前只有上海、哈尔滨等少数几家自来水公司自配自用,现配现用。
目前天健公司配制的活化硅酸原液(10%),能稳定保存在一周以上时间,如加水稀释保存时间更长,今后完全有条件、有能力保证给用户不间断供货。
目前省内许多自来水公司对活化硅酸还比较陌生,那么今后天健公司朝哪些自来水公司首先进攻呢?在回答这个问题之前,我想先借用石灰的例子:天健公司对石灰在自来水公司的推广应用已经较成功了,但反过来想想,目前的用户主要有两种类型:(1)原水PH值较低,加矾处理后,出厂水PH难达到6.5国家标准,如果不调高PH,出厂水就不合格;(2)创建浙江省现代化水厂,出厂水PH必须达到7.0以上,而目前浙江省许多水厂采用水库水,原水PH一般不超过7.0,加混凝剂处理后,出厂水PH还要降低,因此必须调高PH。
以上这两种类型自来水公司肯定要加碱调PH,综合考虑投加成本、对水处理的影响(助凝、水质化学稳定性),许多水厂最终选择了石灰。
而活化硅酸助凝剂应用的突破口在哪里呢?同样要进行一番分析比较,本人认为有以下两种类型的自来水公司会有活化硅酸的需要:(1)创建浙江省现代化水厂的需要:目前以及今后,将有越来越多的自来水公司采用水库水,也将创建现代化水厂,目前低温低浊水库水的处理比较困难,形成的矾花细小,容易跑矾花,当水厂实际产水量超过设计量的2/3时,出厂浊度很难保证90%以上小于0.1NTU,此时必须加助凝剂,光靠更换不同公司的混凝剂是没有用的;(2)消除不合格出厂水的需要:国家新的饮用水卫生标准,虽然规定浊度是1NTU,但包括了城区管网水、每家每户的笼头水必须达到此标准,因此现在许多水厂把出厂水浊度控制在0.5NTU,当超过0.5NTU时(台风、暴雨、或其它不明原因),就需临时加助凝剂处理。
水溶液中硅酸的聚合以及它对乳化的影响
水溶液中硅酸的聚合以及它对乳化的影响硅酸是一种广泛存在于自然界中的无机化合物,常见于岩石、土壤和水中。
在水溶液中,硅酸可以发生聚合反应,形成不同聚合态的硅酸,这对乳化过程有一定影响。
硅酸聚合是指多个硅酸单体通过化学键连接在一起形成高分子化合物的过程。
这种聚合过程可以分为两种类型:缩聚和聚合。
缩聚是指硅酸中的硅-氧键发生断裂,形成硅-氮键或硅-氧-硅键。
这种硅酸的聚合形成结构相对简单的链状或环状化合物。
例如,较低浓度的硅酸在水溶液中可以形成线性或环形的硅酸聚合物,如环状四聚体或线性二聚体。
聚合是指硅酸中的硅-氧-硅键发生断裂,形成高分子量的聚合物。
这种聚合过程需要加热或用酸催化。
高浓度的硅酸在水溶液中可以形成较复杂的多聚体结构。
硅酸聚合对乳化有一定影响。
乳化是指两种不相溶液体的混合过程,液滴形式的分散相在连续相中稳定悬浮。
硅酸聚合物可以作为乳化剂,影响乳化的稳定性和形成。
硅酸聚合物具有一定的表面活性,可以在油水界面上降低表面张力,有助于油水乳化。
硅酸聚合物可以在液滴表面形成类似胶状的物质,增加液滴之间的相互作用力,使液滴更容易形成和稳定。
硅酸聚合物可以通过改变乳化过程中的界面性质来影响乳化的效果。
乳化过程中,液滴之间的相互作用力和表面活性剂在乳化液界面位置的分布决定了乳化的稳定性。
硅酸聚合物可以提供额外的相互作用力,增强乳化液滴之间的吸附和结合能力,从而提高乳化的稳定性。
此外,硅酸聚合物还可以通过调整乳化系统的pH值来影响乳化。
硅酸聚合物可以在酸性条件下发生聚合,形成高分子量的聚合物。
这些聚合物可以在乳化系统中形成稳定的凝胶结构,增加乳化的粘度,改善乳化的质量和稳定性。
然而,需要指出的是,硅酸的聚合程度和聚合物的结构与其对乳化的影响有关。
不同聚合程度和结构的硅酸聚合物对乳化的效果可能存在差异。
此外,硅酸聚合物的浓度和添加量也可能影响乳化过程的结果。
总结起来,水溶液中硅酸的聚合可以通过增加界面相互作用力和调整界面性质来影响乳化的稳定性和形成。
硅酸的用途
硅酸的用途硅酸是一种结构紧凑而活泼强大的化合物,它常常被应用于很多行业,比如建材、制药、机械制造和农业等。
硅酸具有许多独特的特性,我们可以利用它来满足不同的需求。
硅酸在建筑领域的应用十分广泛,用于制作水泥、砖石等建筑用品,同时也被用于砌墙、建筑物结构以及抗水分析。
硅酸可以确保建筑物的强度和稳定性,从而确保建筑物的安全。
此外,硅酸还被用于涂料,胶粘剂和印刷墨水中,可以改善建筑物的外观,也可以保护它们不受水分、冷凝、霉菌等方面的侵袭。
硅酸在机械制造行业也有广泛的应用,可用于抗腐蚀剂、冷却剂、磨料粉末和纤维等机械零部件中。
硅酸对磨料粉末具有较好的抗拉强度和抗磨损性能,可以提高机械制造的效率;硅酸也可以增加冷却剂的抗凝能力和抗腐蚀性,可以有效延长机械的使用寿命;此外,硅酸也可以用于纤维的防护,可以抵抗高温环境和腐蚀性物质的侵袭,使纤维具有更佳的耐用性。
硅酸在医药领域有着广泛的应用,最常见的用途是用于制备药物,比如抗生素、抗病毒药物、抗癌药物等,这些药物都有着一定的抗病毒活性和抗肿瘤活性,可以活化药物的作用,有效提高治疗效果。
此外,硅酸也可以用作缓冲剂,以稳定药物的pH值,保证药物的有效性,同时也可以抑制有害物质的生成。
硅酸在农业行业也有着重要的作用,比如用于提高土壤的pH值,促进土壤里面微生物的生长,增加土壤中营养成分,增加土壤的肥力,使土壤有利于植物生长。
硅酸还可以吸收植物体中的污染物,形成一种抗性污染膜,有效地保护植物体,从而改善植物的生长环境,提高植物的生产效率。
综上所述,硅酸有着多种用途,无论在建筑、机械制造、制药以及农业行业,都有着重要的作用。
在未来,硅酸的应用将会越来越多,将给社会经济带来丰富的回报。
聚合物材料在水处理中的应用研究
聚合物材料在水处理中的应用研究随着现代化的进程,人们对于水资源的需求日益增长,而水资源的供给却逐渐降低。
因此,水资源的处理和再利用显得尤为重要。
聚合物材料作为一种常见的材料,其在水处理中的应用也逐渐被人所了解和认可。
本文将就聚合物材料在水处理中的应用进行探讨。
一、聚合物材料的概述聚合物是由单体分子通过化学键连结而成的大分子物质。
聚合物材料可分为天然聚合物和合成聚合物两类,其中合成聚合物是指通过人工手段操作从而制得的材料。
合成聚合物的应用十分广泛,包括塑料、橡胶、纤维等材料。
二、聚合物材料在水处理中的应用聚合物材料在水处理中的应用主要包括絮凝剂、吸附剂、膜材料等。
1.聚合物材料作为絮凝剂的应用絮凝是处理水中杂质的一种方法,其基本原理是通过化学絮凝剂的加入,使水中杂质在药剂的作用下汇聚成大颗粒物质,并形成絮体,便于沉淀分离。
常用的化学絮凝剂包括铝盐、铁盐、硅酸盐等物质,这些物质能够中和水中的带电杂质,从而得以实现絮凝作用。
然而,传统的化学絮凝剂在处理水质时会产生大量的废水和二次污染问题,为此,聚合物材料作为新型絮凝剂也逐渐占据了市场。
相比传统的化学絮凝剂,聚合物材料作为絮凝剂不仅能够中和水中的带电物质,还能够通过吸引力和静电效应将这些物质结合成大颗粒,并迅速沉淀,从而实现水质净化的目的。
同时,聚合物材料在处理水质时所产生的废水也很少,因此,它被广泛应用于污水处理、造纸工业、矿山废水处理等领域。
2.聚合物材料作为吸附剂的应用吸附是一种能够除去水中杂质的方法,常见的吸附剂有活性炭、氧化铁等材料。
与此不同的是,聚合物材料作为吸附剂时,常常是以颗粒形态存在,通过吸引水中溶解的有机化合物、重金属等杂质,从而将其去除。
聚合物材料作为吸附剂的优点在于独特的材料特性,表面积大,吸附效率高,且不会产生二次污染。
同时,聚合物材料也可被再生和回收,因此,它也被广泛应用于废水处理、地下水污染治理等领域。
3.聚合物材料作为膜材料的应用膜技术是目前水处理领域中的一种新型技术,其基本原理是将一些与被过滤液体相容性极小的物质——膜材料与被过滤液体隔离开来,从而实现将水中杂质分离的目的。
活化硅酸助凝剂在给水处理中的应用研究
活化硅酸助凝剂在给水处理中的应用研究
作者:黄正杰, 张玉先, 缪丽英, 张立东, Huang Zhengjie, Zhang Yuxian, Miu Liying , Zhang Lidong
作者单位:黄正杰,张玉先,Huang Zhengjie,Zhang Yuxian(同济大学环境科学与工程学院,上海
,200092), 缪丽英,张立东,Miu Liying,Zhang Lidong(江河港武水务有限公司,武进
,213161)
刊名:
给水排水
英文刊名:WATER & WASTEWATER ENGINEERING
年,卷(期):2009,35(z2)
参考文献(5条)
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本文链接:/Periodical_jsps2009z2016.aspx。
硅酸钾稳定化
硅酸钾稳定化硅酸钾是一种无机化合物,由硅酸根离子和钾离子组成。
它是一种白色结晶固体,在水中具有良好的溶解性。
硅酸钾可以稳定化许多物质,使其更加稳定和持久。
硅酸钾可以稳定化水溶液中的氧气。
氧气是一种高度活性的气体,容易与其他物质发生反应。
当氧气溶解在水中时,容易引起氧化反应,导致水的质量下降。
然而,加入适量的硅酸钾可以稳定化水溶液中的氧气,防止其与其他物质发生反应,保持水的质量稳定。
硅酸钾还可以稳定化某些化学反应。
在一些化学反应中,反应物的活性很高,容易发生副反应或分解。
这种情况下,加入适量的硅酸钾可以稳定化反应物,提高反应的选择性和产率。
例如,在有机合成中,硅酸钾可以用作催化剂,帮助控制反应的速度和方向,从而提高产物的纯度和收率。
硅酸钾还可以稳定化一些材料的性能。
在某些材料中,存在着一些不稳定的成分或结构,容易发生变化或分解。
通过加入适量的硅酸钾,可以稳定化这些材料,延长其使用寿命。
例如,在玻璃制造中,硅酸钾可以用作玻璃的成分之一,使玻璃更加耐高温和耐腐蚀。
硅酸钾还可以稳定化土壤的性质。
土壤中存在着许多有机和无机成分,它们的相互作用会影响土壤的肥力和水分保持能力。
硅酸钾可以与土壤中的一些成分发生反应,形成稳定的化合物,提高土壤的肥力和保水能力。
这对于农业生产和生态环境都是非常重要的。
硅酸钾的稳定化作用广泛存在于生活和工业生产中。
它可以稳定化水溶液中的氧气,稳定化化学反应,稳定化材料的性能,稳定化土壤的性质。
通过稳定化作用,硅酸钾能够提高物质的稳定性和持久性,有助于提高生产效率和保护环境。
活化硅酸助凝剂在给水处理中的应用研究
活化硅酸助凝剂在给水处理中的应用研究
黄正杰;张玉先;缪丽英;张立东
【期刊名称】《给水排水》
【年(卷),期】2009(035)0z2
【摘要】研究了活化硅酸配制和保存的合适参数,并通过试验得到了对于江苏某湖水,活化硅酸的最佳投加量和投加时间.同时进行了生产性试验,并与PAM做了助凝效果和经济效果的比较分析.结果表明活化硅酸具有良好的助凝作用,并在经济性和安全性上优于PAM.
【总页数】6页(P63-68)
【作者】黄正杰;张玉先;缪丽英;张立东
【作者单位】同济大学环境科学与工程学院,上海,200092;同济大学环境科学与工程学院,上海,200092;江河港武水务有限公司,武进,213161;江河港武水务有限公司,武进,213161
【正文语种】中文
【相关文献】
1.提高助凝剂活化硅酸配制质量的技术改造 [J], 殷春艳;刘素娟;王新晶;张俊武
2.活化硅酸助凝剂生产性应用的影响因素 [J], 潘海祥;金惠芬;费杰
3.高效助凝剂——改性活化硅酸的应用 [J], 王海
4.高效助凝剂改性活化硅酸在净化水处理中的应用 [J], 李玉华;谢红
5.助凝剂活化硅酸与HCA处理水库水的效果研究 [J], 何晓梅; 陈振华; 周治文
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硅酸水中溶解度-概念解析以及定义
硅酸水中溶解度-概述说明以及解释1.引言1.1 概述硅酸水是一种含有硅和氧的化合物,具有重要的化学性质和广泛的应用价值。
其溶解度是指在一定温度和压力下,单位溶剂中溶解的最大溶质的量,是衡量化合物在水溶液中溶解程度的重要参数。
硅酸水的溶解度受多种因素影响,如温度、压力、pH值等,这些因素对其溶解度的影响具有重要的理论和实际意义。
本文将重点讨论硅酸水的溶解度及其影响因素,以及其在生产和生活中的应用和意义。
1.2 文章结构本文将从硅酸水的性质、溶解度影响因素以及应用和意义三个方面进行详细的探讨。
首先将介绍硅酸水的化学性质和物理性质,包括其分子结构、化学组成和基本特性。
然后将分析影响硅酸水溶解度的因素,包括温度、压力和溶液中其他物质的存在对其溶解度的影响。
最后将探讨硅酸水在工业生产和生活中的应用,以及其在环境保护和科学研究领域的意义。
通过全面的论述,旨在全面了解硅酸水的溶解度及其相关知识,提供对该领域更深入的认识和理解。
1.3 目的本文旨在探讨硅酸水在不同条件下的溶解度,深入剖析影响硅酸水溶解度的因素,包括温度、压力和化学环境等。
通过对硅酸水溶解度的研究,可以更好地理解硅酸水的性质和特点,为其在工业生产和环境保护中的应用提供理论和实践指导。
同时,通过对硅酸水溶解度的分析,可以为解决相关工程和环境问题提供重要参考和支持。
在深入了解硅酸水溶解度的影响因素和应用意义的基础上,本文还将展望硅酸水溶解度研究的未来发展方向,为相关领域的学术研究和工程实践提供借鉴和启示。
2.正文2.1 硅酸水的性质硅酸水是一种无色无味的化合物,其化学式为H4SiO4。
它是由硅酸分子和水分子组成的,具有一定的化学和物理性质。
首先,硅酸水是一种弱酸性物质,可以在水中部分解离产生硅酸根离子和氢离子。
虽然它的酸性比较弱,但也具有一些酸的性质,比如能和碱反应生成盐和水。
其次,硅酸水具有良好的溶解性。
在常温下,它可以溶解于水中,形成稳定的硅酸水溶液。
聚硅酸铁混凝剂的制备及在给水中的应用
聚硅酸铁混凝剂的制备及在给水中的应用
聚硅酸铁混凝剂是一种高效水处理药剂,具有较强的吸附作用和沉淀能力,可用于给水中的污染物去除。
其制备方法通常采用化学合成法,即将铁盐和硅酸盐在一定条件下反应生成聚硅酸铁。
制备过程中,需要控制反应条件、反应时间和添加剂的种类和用量等因素,以获得高质量的产品。
在给水处理中,聚硅酸铁混凝剂通常作为混凝剂使用,可以有效地去除水中的浑浊物、悬浮物、有机物和部分重金属等污染物。
其作用机理主要是通过吸附、中和和絮凝等多种作用方式,使水中的污染物形成较大的沉淀体,从而实现快速高效地去除。
使用聚硅酸铁混凝剂处理给水时,需要控制剂量和混凝条件,通常包括pH值、搅拌速度和搅拌时间等因素。
在实际应用中,需要根据水质情况和污染物种类的不同,选择合适的混凝剂种类和用量,以达到最佳的处理效果。
总的来说,聚硅酸铁混凝剂在给水处理中具有广泛的应用前景和重要的意义,可以有效地改善水质和保障人民的健康。
聚硅酸硫酸铝强化污水厂污泥脱水效能
聚硅酸硫酸铝强化污水厂污泥脱水效能聚硅酸硫酸铝强化污水厂污泥脱水效能污水处理是现代社会中一项重要的环境工程工作,而污泥处理也是其中关键的环节之一。
污泥的脱水是将其所含的水分含量减少,从而降低体积和重量,方便后续处理和处置。
近年来,聚硅酸硫酸铝作为一种新型脱水剂,在污泥脱水领域表现出了良好的效能和应用前景。
聚硅酸硫酸铝是一种高效的无机絮凝剂,具有较强的絮凝性能和脱水效果。
它有着较大的比表面积和孔隙结构,能够吸附并聚集污泥中的细小颗粒、胶体和有机物质,从而加快污泥的沉降速度和固液分离效果。
与传统的有机脱水剂相比,聚硅酸硫酸铝不仅可以在较短的时间内达到较高的脱水率,还具有更低的处理成本和更好的环境友好性。
因此,聚硅酸硫酸铝已经成为了污泥脱水领域的重要研究方向之一。
那么,聚硅酸硫酸铝对污水厂污泥脱水效能究竟有何影响呢?首先,聚硅酸硫酸铝可以明显提高污泥脱水速度。
由于其良好的絮凝性能,聚硅酸硫酸铝能够加速污泥颗粒的聚集和沉降,使得固液分离的过程更加迅速高效。
而且,聚硅酸硫酸铝还能够改善污泥的物理特性,使其更易于排水和脱水。
因此,使用聚硅酸硫酸铝进行脱水处理,可以大大缩短处理时间,提高处理效率。
其次,聚硅酸硫酸铝能够减少污泥脱水过程中的能耗。
传统的脱水方法通常需要通过机械设备施加压力或者使用高温等手段来实现固液分离,这不仅会导致能耗的增加,还可能破坏污泥的结构和组分。
而使用聚硅酸硫酸铝则可以在自然的温和条件下实现脱水过程,不需要额外的能源供应,从而节约能源,降低成本。
此外,聚硅酸硫酸铝还具有较好的抗冻性能和对重金属离子的吸附能力,可以有效解决污泥脱水过程中可能出现的冻结和重金属污染问题。
在低温环境下,聚硅酸硫酸铝可以保持较高的脱水效率,避免污泥脱水成本的增加。
同时,聚硅酸硫酸铝通过与重金属离子的结合,减少了其释放和渗漏,保障了脱水处理过程的环境安全性。
最后,聚硅酸硫酸铝的应用也能够辅助污泥的后续处理和资源化利用。
活化硅酸钠在某水厂应用中投加方法分析
原有药剂投加量 和 投 加 比 例 的 情 况 下,沉 淀 池 出 水
浊 度 逐 渐 升 高 ,为 此 ,该 水 厂 通 过 调 整 混 凝 剂 和 助 凝
剂投加量及投加 比 例,进 行 了 为 期 4 个 月 的 生 产 性
试 验 ,至 2013 年 1 月 混 凝 剂 单 耗 高 达 75.40 mg/L,
给水排水 Vol.40 No.1 2014 2 3
投 加 矾 ,会 使 胶 粒 间 静 电 斥 力 势 能 减 弱 ,并 使 得 后 加 入的带负电荷的链状活化硅酸钠胶体能在水中胶粒 间真正起到吸 附 架 桥 作 用。 矾 与 助 凝 剂 同 时 投 加 时,带正电荷的矾 会 与 带 负 电 荷 的 活 化 硅 酸 钠 先 发 生 电 中 和 反 应 ,减 弱 了 矾 加 入 水 中 后 的 电 中 和 能 力 , 降低了絮凝效果。
沉淀池出水平均浊度在1.5NTU 以上。
4.2 药 剂 投 加 点 对 比
絮凝沉淀池及加药系统改造前聚氯化铝和活化
硅酸钠在输水明 渠 内 穿 孔 隔 板 混 合 槽 前 投 加,活 化
硅酸钠投加点在聚 氯 化 铝 投 加 点 前 约 1 m 处,活 化
硅酸钠和聚氯化铝经穿孔隔板混合槽混合后经过约
60m 长的 DN1 400管道进入絮凝 池。 改 造 后 聚 氯
聚氯化铝混凝剂投加点位于水厂絮凝池前机械 混 合 池 内 ,混 合 搅 拌 机 下 安 装 投 药 环 形 加 药 管 。
根据多年的运 行 经 验,该 水 厂 使 用 活 化 硅 酸 钠 作为助凝剂效果较好。
有国内相关试 验 研 究 表 明,助 凝 剂 在 矾 后 投 加 效果优于矾 前 投 加,而 同 时 投 加 的 效 果 最 差 。 [1] 先
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活化聚硅酸在稳定水质、提高单位产水量过程中的作用[摘要]水质与水量的关系是制约水厂尤其是老水厂的一个“瓶颈”问题,如何
在保证水质的前提下提高供水能力,对水厂面临的任务和发展起着至关重要的作用。
【关键词】活化硅酸;助凝;反应速度;单位产水量
随着供水管网的不断延伸,用户的持续增加以及工、农业生产给水源水质造成的污染的加剧,多数水厂受当初设计产水能力的限制,出现了保水质难保水量,保水量则难保水质的两难境地。
鸡西矿业集团供水公司净水厂总设计产水能力为5.5万吨/日,实际产水能力4.8万吨/日,这在10年前是足以满足各矿和局址地区的供水任务的,但从2000年至2012年用户增加了近20%,各种工业、建筑、商服、农业等用水量也节节攀升,使水厂的净化能力严重滞后于用水量的不断增加。
在工艺条件难以改变的前提下,虽然增加投剂量但仍然难以保障超出净化能力的出厂水质。
积于此,从水源水质情况和工艺运行特点入手,通过大量混凝模拟实验,采用活化聚硅酸配合硫酸铝对水体实施净化,取得了满意的净化效果,缓解了目前情况下的供需矛盾。
1、活化聚硅酸的净水机理
活化聚硅酸是水玻璃(Na2O·XSiO2·yH2O硅酸钠)溶液中,能起助凝作用的聚合硅酸胶体。
是水玻璃溶液在活化剂(如硫酸、盐酸等)的作用下,不断游离出中性原硅酸单体,在溶液中产生缩聚,经羟基桥联和氧基桥联形成的阴离子型的无机高分子。
反应过程如下:
活化聚硅酸具有四面体状构造,可以发展成为线状、分支链状和球状。
当活化聚硅酸作为助凝剂参与到水体中后便会凭借较大的粒径和链长以及表面具有的羟基、架桥和吸附能力强的特点,将混凝剂与水中悬浮微粒形成的细小而分散的絮凝体联成大而密实的絮粒,在水中迅速下沉,达到净化目的。
2、活化聚硅酸的助凝效果
活化聚硅酸本身没有絮凝能力,但能对混凝剂产生的絮凝体具有强烈地吸附作用。
对铝盐和铁盐做混凝剂的净化工艺,无论是低温低浊、低温高浊或常温高浊均具有明显的助凝效果。
以下是两组利用ISZ-80型混凝实验模拟仪所做的模拟实验。
实验一、相同混凝剂投量下,有、无助凝剂的实验
从上述两实验数据和现象可知,与单加混凝剂硫酸铝相比,投加活化聚硅酸的烧杯水体矾花形成快,颗粒大而密实,沉降速度明显优于单加硫酸铝的烧杯。
在达到相同净化效果的同时,可降低混凝剂投量15%—30%。
3、活化聚硅酸的生产及使用
3.1、活化聚硅酸的生产
3.1.1活化聚硅酸反应器的制造
根据水厂日产水量、及模拟实验的最佳投量,确定反应器的容量,用10mm 厚的铁板圈成φ=3000mm;H=1500mm的圆罐,上面安装搅拌机。
转数要求控制在60转/分。
3.1.2原料选择
水玻璃模数在3.1—3.4;PH值12—13;无杂质无异色。
活化剂硫酸浓度≥96%;密度≥1.80;无杂质无异色。
3.1.3控制反应
广泛PH值试纸。
3.2、活化聚硅酸的制备
将浓硫酸(20kg塑料桶包装)缓慢沿器壁加入盛有200kg清水的容器中,边加边搅拌,配成30%的硫酸溶液,冷却备用。
在搅拌的条件下向已注入一半水的活化聚硅酸反应器中加入水玻璃,配成1.5%浓度的硅酸钠溶液,然后缓慢加入30%已冷却的硫酸溶液,并随时用PH值试纸加以检测。
开始时溶液由无色透明,流动性良好,随着活化时间的增加,PH 值的逐渐降低(由13→8),流动性变缓,当溶液呈淡白色,微带蓝色时,微调PH值呈淡绿色(此时PH=8.5),搅拌活化60分钟,活化聚硅酸配置结束。
3.3、活化聚硅酸的使用
3.3.1活化聚硅酸加注点的选择
活化聚硅酸虽然有良好的助凝作用,但必须选择好加注点,从实验室实验可知,先加或与混凝剂同时加效果均没有后加理想,实践证明在混凝剂投加1分钟后再加助凝剂效果最优。
也就是当混凝剂与水中杂质或悬浮微粒充分混合以后,助凝剂才能发挥其特有的作用。
从工艺角度看加注点选在管式静态混合器末端(前端加混凝剂硫酸铝),反应效果最好。
3.3.2活化聚硅酸的投量
由于活化聚硅酸本身无絮凝作用,投量小效果差,投量大也无明显助凝作用,通过实验,当活化聚硅酸与待净化的水体以重量比2:10000时效果最佳,且用量最小。
4、活化聚硅酸的工艺运行分析
通过活化聚硅酸的投加,分离区内絮凝体与水体分离速度明显加快,澄清池内漂浮絮粒减少,出水浊度降低,澄清池排污周期和滤池反冲洗周期延长3—5小时,水厂自用水节约40%(排污和反冲洗用水),硫酸铝投量降低20%,提高单位水产量10%。
从上述实验和工艺运行可知,活化聚硅酸的使用对水厂单位产水量和稳定水质有良好的辅助作用,活化聚硅酸原料易购、生产工艺简单,可操控能力强,净水效果突出,较好地解决了水厂面临的供需矛盾。