聚合氯化铝_硫酸铝混凝效果分析与选择_王泰

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几种常见的水处理絮凝剂的絮凝效果解析

几种常见的水处理絮凝剂的絮凝效果解析

几种常见的水处理絮凝剂的絮凝效果解析随着我国工农业生产的迅速发展,大量生产性和生活性污水排放量剧增,如不加以处理直接排放,将引发一系列的环境问题污.水处理领域中的治理方法很多,主要有生化法、絮凝沉降法、吸附法、电渗析法、离子交换法和化学氧化法等,其中絮凝沉降法是应用广、成本低的常用处理方法,而高效能的絮凝剂沉降处理过程关键在于恰当地选择和投加性能优良的水处理絮凝剂,因此,了解和比较各类絮凝剂的絮凝特征、相适应的水质条件以及絮凝过程中搅拌强度是非常重要的.本实验从胶体化学基本观点出发,结合一系列试验,综合分析聚合氯化铝、三氯化铁和硫酸铝3种常用的絮凝剂的絮凝特性,并对水中TOC去除效果进行对比.1 实验部分1.1 仪器与试剂1.1.1 仪器浊度仪(美国HACH公司);pH值测定仪(美国HACH公司);3型N电位仪(包括电泳槽、显微测速装置、时间跟踪器和中央数据处理显示器);COD测定仪(5000A,日本岛津);DC-506型六联浆拌式搅拌机.1.1.2 试剂三氯化铁;聚合氯化铝;硫酸铝;盐酸(AR级):北京化工厂;氢氧化钠(AR级):北京化工厂.1.2 实验方法(1)浊度水配制:配浊试验用水取自当地水库,配浊粘土取自水库上游,取回的粘土和水充分混合,静置2h后,取上层悬浮液,浊度为10NTU.(2)在DC-506型六联浆拌式搅拌机上进行搅拌(该机能够一次设定9种不同转速,絮凝过程自动完成,具有参数记忆、计算、显示功能,如水温、转速及相应的水力梯度G值的计算),每次可同时做6个水样,每个水样水量1000mL,并用1mol/L的HCl溶液和1mol/L的NaOH溶液调节溶液pH值至预定值.在快速搅拌状态下(120~180r/min)投加絮凝剂,搅拌1min后立即取样,在电泳仪上测定N电位和电泳迁移率EM值,然后继续慢速(40~90r/min)搅拌20min后停止,沉淀20min,用浊度仪测上清液的剩余浊度RT.2 结果与讨论2.1 絮凝剂的投加量对絮凝效果的影响从图1、图2中可知,对一定浊度的水质,PAC、三氯化铁和硫酸铝3种絮凝剂都存在最佳投加量.在配水浊度为10NTU、pH值为8.16、水温为19.5e条件下,聚合氯化铝(PAC)、三氯化铁和硫酸铝最佳投加量(剩余浊度为0.5NTU以下)分别为2mg/L(以Al2O3计)、8mg/L(以FeCl3计)和2mg/L(以Al2O3计).图1 聚合氯化铝和硫酸铝的投加量对絮凝效果的影响图2 三氯化铁的投加量对絮凝效果的影响2.2 pH值对絮凝效果的影响图3表明:同一种絮凝剂在不同pH条件下,絮凝效果不一样.这主要取决于絮凝剂水解生成物在不同pH条件下的形态转化规律.硫酸铝最佳絮凝区原水pH范围为6~8,PAC最佳絮凝区原水pH范围为4~10,三氯化铁最佳絮凝区原水pH范围为5~10.PAC和三氯化铁适应pH范围基本相同,都比硫酸铝适应pH范围宽.从絮凝效果可见,pH>7时PAC优于三氯化铁.图3 3种絮凝剂在不同pH值条件下絮凝效果对比絮凝剂投加量:三氯化铁8mg/L(以FeCl3计);PAC2mg/L(以Al2O3计);硫酸铝2mg/L(以Al2O3计)2.3 絮凝剂絮凝除浊作用及电泳特征絮凝剂投放在不同的pH原水中所表现的形态多种多样,通过控制絮凝反应条件,可以控制絮凝剂在水中的形态,进而探讨絮凝剂形态对絮凝效果的影响.2.3.1 三氯化铁絮凝除浊作用及电泳特征图4为向浊度10NTU的原水中投加8mg/L的三氯化铁后凝聚微粒的F值和上清液剩余浊度在不同pH的条件下的变化情况.在pH值为3时,F值为-16mV,上清液剩余浊度为5.7NTU,没有良好的絮凝效果;在pH接近5时,F值变为正值;当pH值为6左右时,F值为正值最大;随着pH的继续增大F值由正值变为负值,并且越来越大,但仍具有较好的絮凝效果.图4 F电位以及剩余浊度与pH的关系配水浊度为10NTU,水温为20.5e,三氯化铁投加量为8mg/L从上清液剩余浊度来看,pH为5~10时剩余浊度小于1NTU,受pH影响不大.当pH<4时凝聚决定于双电层压缩,主要是Fe3+和少量高电荷低聚合度物质对胶体颗粒的吸附脱稳.当pH=4~6时主要是正电荷聚合体对胶体颗粒吸附脱稳作用,此时的水解产物对胶体颗粒的吸附脱稳比Fe3+阳离子更有效,发挥作用的化合物是高电荷低聚合体和低电荷高聚合体.当pH>6时主要是铁盐水解生成Fe(OH)3沉淀物对胶体颗粒卷扫絮凝.2.3.2 PAC絮凝除浊作用及电泳特征图5为向浊度为10NTU的原水中投加2mg/L的PAC后凝聚微粒的F值和上清液剩余浊度在不同pH的条件下的变化情况.当pH为4~6时F值比较稳定,平均F值为-9.5mV,上清液剩余浊度为0.7~1NTU.pH上升到7时F值继续减小,pH为7~10时F值又出现稳定,平均F值为-6.25mV,上清液剩余浊度为0.5NTU以下.pH为10以上时F值开始升高.当pH在4~10范围,上清液剩余浊度小于1NTU,F值变化不大,产生良好絮凝的F值范围为?6mV.PAC不论是在pH高区、pH低区或pH中区都能较好地发挥压缩双电层、电中和吸附脱稳、凝聚絮凝的效能,这表明了PAC稳定性好,形态较为稳定,可以适应于更广pH范围内的水质净化.图5 F电位以及剩余浊度与pH的关系从图5中还可发现,F值在pH=4~10范围内并没有出现等电态,这主要由于投药量少,没有完全降低F电位.絮凝效果很好,是由于絮凝剂在水中发挥电性中和和压缩双电层的作用,并且由于粒子数目增多,碰撞次数增多,相对降低了对脱稳的要求.2.3.3 硫酸铝絮凝除浊作用及电泳特征图6为向浊度为10NTU的原水中投加2mg/L硫酸铝后,凝聚微粒的F值和上清液剩余浊度在不同pH条件下的变化情况.可见凝聚微粒的F值随pH的增大而减小,当pH<5时F值均为较高负值,所以不能产生凝聚.当pH=5.5时F值为-10mV,开始凝聚,pH为6左右时F值为-5.12mV,具有良好凝聚效果,此时发挥絮凝作用主要为高电荷低聚合度的电中和脱稳作用.在pH值7附近,F值上升为-10mV,发挥絮凝作用的铝几乎全是中性不溶解性的[Al(OH)3]]大型聚合体或低电荷高聚合度的物质,这时粘土粒子和铝聚合体之间几乎失去电排斥力,主要依靠OH-离子的架桥,使粘土粒子和[Al(OH)3]]粘结生成大的絮凝体,产生良好的絮凝沉淀效果.随pH的继续增大,F值增大,当pH值超过8.5以后,絮凝效果降低,此时发挥絮凝效果的主要成分为负电荷铝离子,这些阴离子成为Al(Ó)的主要形态,架桥聚合态铝离子也不足,浊度去除率也显著降低.从剩余浊度来看,当pH为6时上清液剩余浊度最低为0.5NTU以下.当pH<5.5或pH>8.5时基本上无絮凝效果,在5.5或pH>8.5时基本上无絮凝效果,在5.5<pH<8.5时为最佳除浊区段,这主要是由于铝矾水解生成的带电荷的聚合物质或氢氧化铝凝胶物对脱稳微粒产生粘结架桥絮凝和卷扫沉淀作用所致.图6 F电位以及剩余浊度与pH的关系配水浊度为10NTU,水温为20.5e,硫酸铝投加量2mg/L2.3.4 几种絮凝剂对水中TOC去除效果的对比影响TOC去除率絮凝效果的因素有絮凝剂品种、絮凝剂投加量、混合水力条件、原水水质变化以及药剂投加方式等.图7示出3种絮凝剂对水中TOC去除效果的对比.从图7中可知:同一种原水,不同絮凝剂对水中的TOC去除效果不同,在同样加药量的情况下聚合,氯化铝好于硫酸铝和三氯化铁,同时也发现过量加入同等剂量的混凝剂,聚合氯化铝对水中TOC的去除效果也明显好于其他两种混凝剂,并且随着混凝剂投加量的增加,TOC去除率明显增大,当聚合氯化铝投加量为42mg/L(Al2O35mg/L)时,TOC去除率达到99%以上.图7 不同投加量条件下TOC的去除率对比3 结论(1)对一定浊度的水质,PAC、三氯化铁和硫酸铝3种絮凝剂都存在最佳投加量,分别为2mg/L(以Al2O3计)、8mg/L(以FeCl3计)和2mg/L(以Al2O3计).(2)同一种絮凝剂在不同pH条件下,絮凝效果不一样.PAC和三氯化铁适应pH范围基本相同,都比硫酸铝范围宽.从絮凝效果可见,pH>7时PAC优于三氯化铁.(3)絮凝剂投放在不同的pH水中所表现的形态对絮凝效果会产生影响.(4)总体来看,PAC对浊度去除率最好,三氯化铁次之,硫酸铝最差.(5)PAC对水中TOC的去除效果明显好于三氯化铁和硫酸铝,并且随着混凝剂投加量的增加,TOC去除率明显增大.。

聚合氯化铝与硫酸铝

聚合氯化铝与硫酸铝

聚合氯化铝与硫酸铝聚合氯化铝(PAC)和硫酸铝(Alum)是广泛用于水处理中的两种重要的絮凝剂。

虽然它们都是金属盐,但它们在化学组成、应用和性能方面存在显著差异。

化学组成聚合氯化铝是一种复杂的高分子聚合物,其分子式为[Al2(OH)nCl6-n]m,其中n为2-5,m为可变的聚合度。

它是一种棕褐色液体或粉末,具有吸湿性。

硫酸铝是一种无机盐,化学式为Al2(SO4)3·18H2O,是一种白色结晶粉末。

应用聚合氯化铝主要用于饮用水和废水处理,作为絮凝剂和除磷剂。

它还可以去除颜色和浊度。

硫酸铝也用于水处理,但主要用作絮凝剂。

它还可以作为造纸和纺织品行业的媒染剂。

絮凝机制聚合氯化铝和硫酸铝通过不同的机制起作用。

聚合氯化铝通过带正电荷的铝离子与带负电荷的胶体颗粒相互作用,形成絮凝体。

这些絮凝体可以通过沉降或过滤去除。

硫酸铝通过形成氢氧化铝絮凝体起作用,这些絮凝体吸附胶体颗粒并促进其沉降。

性能差异絮凝效率:聚合氯化铝通常比硫酸铝具有更高的絮凝效率。

这是因为它具有更高的电荷密度和形成更大、更强的絮凝体的能力。

用量:聚合氯化铝的用量通常比硫酸铝低。

这是因为它具有更高的絮凝能力。

pH范围:聚合氯化铝在更宽的pH范围内有效,从5到9。

硫酸铝在pH 5到7范围内最有效。

残留铝:聚合氯化铝处理后的水中残留铝的含量通常低于硫酸铝。

这是因为它形成的絮凝体更稳定,不易释放铝离子。

成本:聚合氯化铝通常比硫酸铝贵。

然而,由于其更高的絮凝效率和更低的用量,在某些情况下它可能是更具成本效益的。

选择标准选择聚合氯化铝还是硫酸铝取决于多种因素,包括:水的浊度和颜色水的pH值所需的絮凝效率允许的残留铝含量成本总结聚合氯化铝和硫酸铝都是有效的水处理絮凝剂,但它们在化学组成、应用和性能方面存在差异。

聚合氯化铝通常具有更高的絮凝效率,用量更低,但成本也更高。

硫酸铝的成本较低,但絮凝效率可能较低。

选择哪种絮凝剂取决于具体应用的要求。

聚合氯化铝、聚合硫酸铁、聚合硫酸铝铁除磷效果对比研究

聚合氯化铝、聚合硫酸铁、聚合硫酸铝铁除磷效果对比研究

聚合氯化铝、聚合硫酸铁、聚合硫酸铝铁除磷效果对比研究李光辉;王桂玉;占国将;陈巧丽【摘要】以人工配制含磷废水和实际含磷废水为研究对象,重点考察了聚合氯化铝(PAC)、聚合硫酸铁(PFS)和聚合硫酸铝铁(PAFS)的最佳除磷pH值范围、最佳投加量范围以及对不同类型含磷废水的除磷性能.结果表明,3种絮凝剂均在pH=6的条件下除磷效果最佳,其中,PFS表现出良好的除磷性能,是一种高效除磷混凝剂.【期刊名称】《上海化工》【年(卷),期】2014(039)008【总页数】4页(P1-4)【关键词】絮凝剂;除磷效果;聚合硫酸铁;富营养化【作者】李光辉;王桂玉;占国将;陈巧丽【作者单位】常州友邦净水材料有限公司江苏常州213164;常州友邦净水材料有限公司江苏常州213164;常州友邦净水材料有限公司江苏常州213164;常州常路美新型建材有限公司江苏常州213164【正文语种】中文【中图分类】X703近年来,水体富营养化现象备受人们关注,它所导致的水质恶化严重影响人们的生产和生活。

富营养化不仅使水体丧失应有功能,而且使水体生态环境向不利于人类的方向演变。

研究表明,磷是多数水体富营养化的控制性因素,因此控制磷的浓度尤为重要。

引起磷污染的途径主要有两个:一是日常生活中排放的含磷废水;二是工业生产中排放的含磷污水。

与前者相比,后者含磷浓度高、涉及范围小、治理更为重要[1]。

因此,如何有效地除去废水中的磷对消除污染、保护环境,具有十分重要的意义。

目前,国内外污水除磷技术主要有生物法、化学法两大类。

在工业化应用上,国外比较成熟的技术是生化除磷法,主要适合处理低浓度及有机态含磷废水。

但由于该法条件控制苛刻,一次投入费用太高,限制了它在国内的应用及发展,而化学法因其投资省、处理费用低等特点,具有很好的发展前景[2-3]。

其中混凝沉淀法是一种可靠的含磷废水处理方法,具有性能稳定、可靠等优点,在除磷、除COD(化学需氧量)等方面也有较好的效果,应用前景广阔。

混凝土中添加硫酸铝的工艺技术

混凝土中添加硫酸铝的工艺技术

混凝土中添加硫酸铝的工艺技术混凝土中添加硫酸铝的工艺技术是一种被广泛应用于建筑行业的重要工艺。

硫酸铝是一种常见的化学添加剂,它可以在混凝土中起到多种作用,包括提高混凝土的早期强度、缓减混凝土的热释放、改善混凝土的耐久性等。

在本文中,我将以从简到繁的方式来探讨混凝土中添加硫酸铝的工艺技术,帮助您更好地理解这一主题。

一、硫酸铝的基本概念在介绍混凝土中添加硫酸铝的工艺技术之前,我们首先需要了解硫酸铝的基本概念。

硫酸铝是由硫酸和铝盐反应生成的一种物质,它具有良好的水溶性和化学稳定性。

硫酸铝在混凝土中起到促进水化反应、改善混凝土的早期强度和减少热释放等作用。

二、混凝土中添加硫酸铝的工艺流程混凝土中添加硫酸铝的工艺流程一般包括以下几个步骤:1. 原材料准备:硫酸铝一般以粉末的形式供应,需要事先将其与适量的水进行混合,形成硫酸铝溶液。

2. 混凝土调配:按照设计配合比,将水泥、骨料和硫酸铝溶液等原材料进行合理的配比和搅拌。

3. 浇筑成型:将调配好的混凝土浇注到模具中,进行振捣和养护,使其逐渐凝固和硬化。

4. 后期处理:混凝土凝固后,可以进行养护和加工等后期处理,以保证混凝土的性能和质量。

三、混凝土中添加硫酸铝的作用机理混凝土中添加硫酸铝的作用机理主要包括以下几个方面:1. 促进水化反应:硫酸铝溶液可以与水泥中的水化产物反应,生成胶凝体,从而促进水化反应的进行。

2. 改善早期强度:硫酸铝可以通过与水泥中的矿物反应,形成一些具有早期强度的化合物,从而改善混凝土的早期强度。

3. 减少热释放:硫酸铝的添加可以缓解混凝土的热释放速率,降低温度升高带来的热裂缝和损伤。

4. 提高耐久性:硫酸铝在混凝土中的反应产物可以填充孔隙,减少溶质的迁移和水的渗透,从而提高混凝土的耐久性。

四、混凝土中添加硫酸铝的注意事项在进行混凝土中添加硫酸铝的工艺技术时,需要注意以下几个事项:1. 控制添加量:硫酸铝的添加量应根据具体的工程要求和设计配合比进行合理控制,避免过量使用导致不良效果。

新型混凝剂_聚硫氯化铝混凝性能及在电厂中的应用

新型混凝剂_聚硫氯化铝混凝性能及在电厂中的应用
沉淀时间到,取澄清水样,测定剩余浊度等水 质指标。 试验期间, 同时观测絮凝体形成时间、形
表 3 试验程序设置
试验程序
时间
混合 350 min 絮凝 67 r/min
沉淀
60 s 10 min 10 min
状、大小和沉降状况,并作记录。 2.2 分析测定方法
浊度测定按照中华人民共和国国家标准 GB12151-89 测定,结果采用 NTU 浊度单位。 3 结果与讨论 3.1 PACS 投加量对混凝效果的影响
电厂一般采用地表水或地下水作为化学补给 水水源,一般浊度较小。 以长江水为例,其浊度、悬 浮物、硬度、有机物含量较小,是理想的补给水水 源,但由于其浊度较小,在冬季混凝处理时混凝剂 投加量较大。 太仓港协鑫电厂在 2007 年 4 月之前 采用聚合氯化铝, 在冬季混凝处理时投加量约为 25~30 ppm,在夏季混凝处理时投加量约为 15 ppm。
自从使用聚硫氯化铝,在冬季混凝处理时投加量约为 15~20 ppm, 在夏季混凝处理时投加量约为 15 ppm。 聚硫氯化铝混凝效果受温度变化较小,在低温时使 用可以减少投加量,保证出水水质,具有良好的经 济性。
本试验主要对低温和低浊水进行试验,同时和 聚合氯化铝进行对比,以判定聚硫氯化铝对低浊度 水质的混凝性能。 2.1 混凝性能试验方法
试验表明, 随着投加量的增大,PACS 和 PAC 的混凝效果增强,出水浊度减小。 在高温低浊水处 理时,PACS 比 PAC 混凝效果稍好。 但 PACS 在低 温低浊水处理时随着投加量的增大,其混凝效果比 PAC 显著增强(图 1)。 3.2 温度对 PACS 混凝效果的影响
试验表明, 在相同投加量时,PACS 和 PAC 随 温度的降低混凝效果减弱, 出水浊度增大。 但 PACS 混凝效果受温度影响较小,PAC 混凝效果受 温度影响明显(图 2)。

聚硅氯化铝的混凝效果及在处理水中的残留铝研究.

聚硅氯化铝的混凝效果及在处理水中的残留铝研究.

聚硅氯化铝的混凝效果及在处理水中的残留铝研究作者:高宝玉岳钦艳王占时间:2007-11-24 16:28:00摘要:采用共聚与复合两种工艺,制备出了具有不同碱化度(B)和Al/Si摩尔比的聚硅氯化铝(PASC)混凝剂。

试验结果表明,PASC较PAC具有更好的混凝除浊效果和较低的残留铝含量;共聚法制备的PASC又较复合法制备的PASC具有更好的混凝效果和低的残留铝含量。

B值的升高和Al/Si摩尔比的降低均有利于降低混凝剂在水体中的残留铝含量;pH值对PASC混凝剂在水体中的残留铝量有一定的影响,在中性条件下,PASC在水体中的残留铝量最低关键词:混凝聚硅氯化铝残留铝铝盐是给水处理中广泛采用的混凝剂,但其在净水的同时也留下了程度不同的残留铝量。

过去,人们对铝的生物毒性没有认识,许多国家对生活饮用水中铝含量也没有限制要求。

近年来,这一问题已引起人们的重视,目前一些国家对生活饮用水中的铝含量制定了限制标准,如美国为0.05 mg/L,世界卫生组织制定的标准为0.2 mg/L,我国在即将出台的饮用水标准中也将增加铝含量的要求。

饮用水中铝含量的高低与所用铝盐混凝剂的效能有直接关系。

混凝剂的效能越高,在水体中的投加量越少,其在水体中的残留铝含量也就越低。

由于铝系混凝剂在给水处理中应用最广泛、技术最成熟,预测铝系混凝剂在今后较长时间内仍是主要的水质净化剂,所以开发研制新型、高效、价廉的铝系混凝剂是减少水体中残留铝含量的一个十分有效的手段。

国外从90年代初开始研制铝硅复合混凝剂[1~3],国内近几年也进行了初步的探索工作[4、5]。

初步应用研究发现,聚硅酸铝盐混凝剂较铝盐在除浊、脱色、去除COD等方面都有更好的效果,并可降低其残留铝含量。

目前聚硅酸铝盐混凝剂基本上都是用聚硅酸与硫酸铝采用不同的工艺进行复合反应制备,未发现用聚硅酸和聚合氯化铝(PAC)进行聚硅氯化铝混凝剂研究及应用的报道。

考虑到PAC较硫酸铝使用效果好、适应范围广,采用一定的工艺将PAC与聚硅酸进行反应或复合后有可能制备出效果更理想、且能满足给排水处理要求的新型铝硅复合混凝剂--聚硅氯化铝(Polyaluminum Silicate Chloride,简称PASC),所以笔者开展了PASC的研究工作,并在与PAC对比的情况下,初步评价了PASC的混凝除浊效果,重点研究了在处理水中的残留铝情况,得到了比较满意的结果。

聚合氯化铝作为混凝剂在制水过程中的 应用及优化对策

聚合氯化铝作为混凝剂在制水过程中的 应用及优化对策

聚合氯化铝作为混凝剂在制水过程中的应用及优化对策摘要] 通过实际生产,对聚合氯化铝的性能、影响因素、使用方法以及使用过程中注意事项进行分析,寻求最佳使用条件和最佳投药量以达到最好的处理效果,使混凝剂使用的各项参数得到优化。

[关键词]聚合氯化铝;使用;优化1 引言聚合氯化铝,简称PAC.是一种多羟基、多核络合体的阳离子型无机高分子絮凝剂,固体产品外观为淡黄色。

本产品的显著特点是净水效果明显,絮凝沉淀速度快,沉降快、活性好。

适应pH范围宽;对管道设备腐蚀性低;能有效去除水中色质、SS、COD、BOD及砷、汞等重金属离子;该产品广泛用于饮用水、工业用水和污水处理领域。

2 自来水厂净水药剂使用现状净水剂、絮凝剂、混凝剂就是投放入水中能和水中其它杂质产生反应的药剂。

主要是起到净水的目的。

常用到的净水剂、絮凝剂、混凝剂有聚合氯化铝、聚合氯化铝铁、碱式氯化铝、聚丙烯酰胺、硫酸亚铁、硫酸铝、聚合硫酸铁等。

常用混凝剂见表2-1:表2-1 常用混凝剂污水处理中用的较多3 常用混凝剂及各自优缺点常用的无机混凝剂主要有硫酸铝、聚合氯化铝、碱式氯化铝、三氯化铁、硫酸亚铁、聚合铁等。

(1)我们常用的硫酸铝为固态硫酸铝,采用固态硫酸铝运输方便,使用方便,粗制的价格也较低,但质量不稳定,杂质含量多,增加了药液配制和废渣排除方面的操作麻烦,水温低时水解较困难,形成的絮凝体比较松散,效果不及铁盐混凝剂。

(2)聚合氯化铝又称为碱式氯化铝或羟基氯化铝,分子式﹝Al2(OH)nCl6-n﹞m。

我国是研制PAC较早的国家之一,PAC早已得到广泛应用。

其作用机理与硫酸铝相似,但效能优于硫酸铝,相同水质下,其投加量比硫酸铝少,对水的pH值变化适应性较强。

(3)三氯化铁FeCl3.6H2O是铁盐混凝剂中最常用的一种。

三氯化铁溶于水后,和铝盐相似,水合铁离子Fe(H2O)63+也进行水解,聚合反应。

与硫酸铝相比,三氯化铁具有以下优点:适用的pH值范围较宽;形成的絮凝体比铝盐絮凝体密实;处理低温低浊水的效果优于硫酸铝;但三氯化铁腐蚀性较强,且固体易吸水潮解,不易保管。

聚合氯化铝工艺和效益分析

聚合氯化铝工艺和效益分析

聚合氯化铝生产工艺一、用途无机高分子絮凝剂与传统的铝盐和铁盐混凝剂相比,具有高效低毒、适应性强、价格低廉等优点,因此得到迅速发展和应用。

其种类繁多,主要可分为单一型(阳离子型和阴离子型)和复合型(无机复合型和无机有机复合型)两大类。

其中,以聚合氯化铝(PAC)的生产技术最为成熟、吸附活性高、澄清泥沙时间短、适应pH值范围宽,不需要助凝剂和不受水温影响等优点而倍受关注,成为目前无机高分子絮凝剂重要的发展品种之一,应用领域也不断扩大。

聚合氯化铝的絮凝效果优于硫酸铝、硫酸亚铁、三氯化铁;絮体形成快、沉速大、反应时间短,可提高处理单元的生产强度;泥渣脱水性好;配合一定比例的聚丙烯酰胺效果更好;对废水的PH、温度、浊度、碱度等适应范围广;处理后出水PH改变小,铝与盐分残留小,利于回收;成本低,用量少,且适用各种工业废水。

二、生产方法PAC的方法主要有金属铝法(包括铝灰、铝渣)、活性氢氧化铝法、三氧化二铝法(包括铝矾土、煤矸石等)、结晶氯化铝法。

金属铝法:所用原料主要为金属铝的下脚料,铝灰、铝渣等,在工艺上分为酸法、碱法、中和法三种方法。

目前我国以金属铝为原料至PAC主要采用酸法。

、酸法具有反应速度快、设备投资少、工艺简单、操作方便的特点,但溶液中杂质含量偏高,尤其是重金属元素含量通常容易超标,产品质量不稳定,设备腐蚀严重。

碱法生产工艺则难度较高、设备投资较大,由于用碱量大,还要用酸中和至PH4-5,成本较高,其应用受到一定限制。

中和法的特点是综合了酸法和碱法两者的优点。

其主要机理是铝原料与盐酸反应后,通过铝酸钠调节盐基度,浓缩、除盐得产品聚合氯化铝。

中和法的关键在于合成聚合氯化铝时,铝酸钠和AlCl3溶液之间的配比必须严格控制。

2、以结晶Al(OH)3为原料的制造方法用结晶Al(OH)3为原料制造聚合氯化铝的方法可分为凝胶法、氢氧化铝酸溶二步法以及氢氧化铝酸溶一步法3种方法。

凝胶法是在常压下,结晶Al(OH)3在HCl中的溶解度较小,通常溶出液中Al与Cl的当量比小于1.0。

聚合氯化铝和硫酸铝水处理混凝效果对比试验

聚合氯化铝和硫酸铝水处理混凝效果对比试验
碱 固体粉 末纯 度 > 88 ,用 自来 水 配置 成 4 9 .% %的溶
液 ( 为质 量分 数 ) 均 。净 水剂 和助 凝剂 均为 食 品级 。
收 稿 日期 :0 5 1— 4 20 — 0 2
从 表 l可 知 ,在 相 同 的原 水 水 质情 况下 ,A PC
维普资讯
机物 含量 的变化 适应性 强 ,过量 投加 后 不 易产 生 副 作用 , 有较高 的净水 安 全性 。硫 酸铝 又名 明矾 , 具 分
后测定上层清夜 的浊度和 p H值。
2 实验 结果 和讨 论
21 P C最 佳投 加量 . A
子式 A2 0) 1H0, 1S 4 ・8 : 在空气 中长期存放易吸潮结 (
20 年第 1 卷第 2 06 3 期
化工生产与技术
C e i l r ut nadT cnl y h mc o c o n eh o g aP d i o
・1 6・
的最 佳 投加 量 为 3 ms L / ,硫 酸 铝 的最 佳投 加 量 8
实 际生产 中 ,A P C试 验 2虽 然 出水水 质较 P C试验 A
验 , 明使 用聚 合 氯化 铝 的混 凝 效 果 好 于 硫 酸 铝 的 混 凝 效 果 : 征 配制 P C和 纯碱 的质 量 分 数 A
分 别 以 11%和 3 3 .1 . %为 宜 , 以保 证 出厂 水 的 混 浊度 小 于 1 , 3 可 . 处理 的 稳 定 性较 好 , 采 用 O 比 硫 酸铝 成 本 低 , 益 明 显 。 效 关键 词 聚 合 氯化 铝 ; 酸铝 ; 凝 ; 活饮 用水 硫 混 生
表 1 P C投 加 量 对 水质 的影 响 A
混 凝剂 在水处 理工 艺 中混凝效 果 的对 比 ,实 现既 能 提 高供水 水质 , 又能 合理 降低药 耗 的 目的 。

不同pH的硫酸铝混凝剂水处理效果对比

不同pH的硫酸铝混凝剂水处理效果对比

不同pH的硫酸铝混凝剂水处理效果对比夏添;薛松;别宏宇;夏萍【摘要】针对水厂原水水质情况,选择3种不同pH的硫酸铝混凝剂进行混凝效果对比试验,研究不同pH的硫酸铝混凝剂对pH、碱度、浊度、残铝的控制效果.结果表明,相同投加量下,pH为2.92、3.07和3.58这三种不同pH的硫酸铝混凝剂对混凝出水pH、残铝、浊度影响不大.【期刊名称】《净水技术》【年(卷),期】2016(000)0z2【总页数】3页(P19-21)【关键词】硫酸铝;混凝;效果;残铝【作者】夏添;薛松;别宏宇;夏萍【作者单位】上海城市水资源开发利用国家工程中心有限公司,上海200082;上海城投水务(集团)有限公司,上海200002;上海城市水资源开发利用国家工程中心有限公司,上海200082;上海城市水资源开发利用国家工程中心有限公司,上海200082【正文语种】中文【中图分类】TU991强化混凝环节是提高水处理系统除污染效率的关键,而选择适合处理原水水质的优质高效的混凝剂则是提高混凝效率的重要途径之一[1]。

在混凝设施水力条件一定的情况下,混凝剂种类的选定、混凝剂投加量的多少直接影响混凝效果及其后续处理,更是水厂制水成本的直接影响因素[2]。

利用水厂现有的混凝搅拌设备和实验室检测设备,根据水厂的原水水质,选用3种不同pH的硫酸铝混凝剂进行混凝效果对比研究,研究不同pH的硫酸铝混凝剂对pH、碱度、浊度、残铝的控制效果。

1.1 混凝剂试验所用三种不同pH硫酸铝混凝剂氧化铝含量均为7.8%,混凝剂硫酸铝A的pH为2.92,混凝剂硫酸铝B的pH为3.07,混凝剂硫酸铝C的pH为3.58。

使用液浓度为10 mg/mL(以折固硫酸铝为标准计算浓度)。

1.2 混凝试验参数搅拌试验设备为武汉恒岭科技有限公司制造的TA6-1程控混凝试验搅拌仪,试验参数设置为:①快速300 r/min,2 min;②200 r/min,3 min;③50 r/min,5 min;④静沉,15 min,取上清液进行测定。

给水处理絮凝剂聚合氯化铝与硫酸铝比较应用

给水处理絮凝剂聚合氯化铝与硫酸铝比较应用

给水处理絮凝剂聚合氯化铝与硫酸铝比较应用摘要:聚合氯化铝(PAC)与硫酸铝都是给水处理中常用的絮凝剂,二者在处理效果上有着一定差异,本文通过实验对两种絮凝剂的应用效果进行了对比。

在源水水质、净水工艺以及混凝剂品种相同的条件下,使用聚合氯化铝的混凝效果优于硫酸铝,而且在稳定性、处理成本等方面也是聚合氯化铝优于硫酸铝。

在对生活饮用水进行处理时,可以优先选择聚合氯化铝,这可以有效的提高处理厂的经济效益,还可以保证给水处理的质量,从而保证饮用水的安全性。

关键词:给水处理;絮凝剂;聚合氯化铝;硫酸铝;应用随着社会的不断进步,我国各个行业发展越来越快,但是很多人缺乏环保意识,所以在平时的生产与生活中,造成了较多的污染,为了有效的处理这一情况,给水单位需要采用有效的措施保障生活饮用水的质量与安全。

聚合氯化铝与硫酸铝都是常见的给水处理絮凝剂,二者有着一定相似性,也有着一定区别,在选用的时候需要了解两种产品的特点,以降低处理成本、保障给水处理质量为前提。

下面笔者对聚合氯化铝与硫酸铝的应用效果进行简单介绍。

1、实验概述由于当前社会对生活饮用水的质量提出了更高的要求,相关处理单位需要保证水处理的质量,还要降低水处理的成本。

合理使用絮凝剂可以保证混凝工序的有效进行,还能提高水资源的利用率。

聚合氯化铝是一种新型的高效无机高分子净水机,硫酸铝也叫明矾,其在空气中放置,可以吸附空气中的湿气,在水中有着良好的絮凝效果,但是容易受到水温的影响。

在生活饮用水以及废水的处理中,聚合氯化铝有着广泛的应用,其在过量投加后也不会产生副作用,而且能保证水处理的安全性。

在给水处理过程中,需要经过混凝这道工序,聚合氯化铝与硫酸铝都是应用比较多的絮凝剂,通过混凝土可以对水中的杂质进行沉淀与过滤,降低水的浑浊程度,降低色度,去除水中的悬浮物以及杂质。

混凝是一个复杂的物理化学过程,混凝的效果与絮凝剂种类、水的pH值、水温、药剂投入量等都有着一定关系,现保证源水水质一定,采用不同的絮凝剂,对处理的效果进行对比,从而了解聚合氯化铝与硫酸铝在应用效果方面的区别。

混凝剂比较全解

混凝剂比较全解

混凝剂的比较1.硫酸铝硫酸铝含有不同数量的结晶水,Al2(SO4)3·18H2O,其中n=6、10、14、16,18和27,常用的是Al2(SO4)3·18H2O 其分子量为666.41,比重1.61,外观为白色,光泽结晶。

硫酸铝易溶于水,水溶液呈酸性,室温时溶解度大致是50%,pH值在2.5以下。

沸水中溶解度提高至90%以上。

硫酸铝使用便利,混凝效果较好,不会给处理后的水质带来不良影响。

当水温低时硫酸铝水解困难,形成的絮体较松散。

硫酸铝在我国使用最为普遍,大都使用块状或粒状硫酸铝。

根据其中不溶于水的物质的含量,可分为精制和粗制两种。

硫酸铝易溶于水,可干式或湿式投加。

湿式投加时一般采用10—20%的浓度(按商品固体重量计算)。

硫酸铝使用时水的有效pH值范围较窄,约在5.5—8之间,其有效pH值随原水的硬度含量而异:对于软水,pH值在5.7—6.6;中等硬度的水为6.6—7.2;硬度较高的水则为7.2—7.8。

在控制硫酸铝剂量时应考虑上述特性。

有时加入过量硫酸铝,会使水的pH值降至铝盐混凝有效pH 值以下,既浪费了药剂,又使处理后的水发混。

粗制硫酸铝中有效氧化铝含量基本与精制相同,主要是不溶于水的物质含量高,废渣较多,最好用热水并拌以搅拌,才能完全溶解,因含有游离酸,酸度较高,腐蚀性强,溶解与投加设备应考虑防腐。

2.聚合氯化铝聚合氯化铝是一种无机高分子混凝剂。

六十年代,日本在制造与应用方面做了大量工作,有逐步取代硫酸铝的趋势。

我国在1973年曾在成都召开全国新型混凝剂技术经验交流会,会上对聚合氯化铝的产品质量提出了要求,其中要求含氧化铝(Al2O8)10%以上,碱化度为50—80%,不溶物1%以下等。

我国某些地区仍将聚合氯化铝称为碱式氯化铝[A1n(OH)m Cl3n-m],这是由于对它的基本化学式的不同理解而造成的。

聚合氯化铝的化学式应表示为[Al2(OH)n C18-n]m,其中n可取1到5中间的任何整数,m为≤10的整数。

处理高氨氮_高有机物原水的混凝剂选择试验

处理高氨氮_高有机物原水的混凝剂选择试验

公用科技处理高氨氮、高有机物原水的混凝剂选择试验上海市自来水市南有限公司徐泾水厂 周丽英,倪静,王盛摘 要 该文介绍了以高氨氮、高有机物污染的淀浦河原水为对象,通过混凝沉淀烧杯试验进行混凝剂使用效果的对比性研究。

阐述了硫酸铝(AS)和聚合氯化铝(P AC)对浊度、色度、UV254、耗氧量的去除效果,并作出比较。

关键词:高氨氮高有机物混凝剂聚氯化铝硫酸铝1 概述内河河网水源属于上海市第三类水源。

2006年,上海内河河网中Ⅳ类、Ⅴ类、劣Ⅴ类水河长占到总河长的80%以上,主要超标项目为氨氮、化学需氧量、高锰酸盐指数、五日生化需氧量和溶解氧等。

2006年上海郊区水厂有134家,原水绝大部分取自受污染的内河水。

因此,对处理高氨氮、高有机物污染的内河第三类原水的研究是十分必要的。

强化混凝沉淀环节是提高水处理系统除污染效率的关键,而选择优质高效的混凝剂则是提高混凝效率的重要途径之一。

混凝药剂选择得恰当与否,直接关系到处理效果和处理成本[1、2]。

该试验选用上海市市区水厂应用的2种混凝剂(硫酸铝和聚合氯化铝)进行强化混凝试验。

硫酸铝是饮用水处理使用最早、最广泛的混凝剂,具有生产工艺简单、价格相对低廉的特点,通常碱化度为20%左右,适用于处理水质情况较好的原水。

其主要作用形态是自发水解的产物即初聚物、低聚物和凝胶沉淀物。

用硫酸铝作混凝剂时,需要注意的是硫酸铝受水温影响较大,当水温低(<10℃)时,混凝效果差[3、4]。

聚合氯化铝(P AC)分子式为A ln (OH)mCl3n-m(m<3n),俗称羟基氯化铝、碱式氯化铝、聚硫氯化铝、多聚羟基络合物,它是一种新型的高效无机高分子净水剂[5、6]。

作为商品的P AC,其碱化度为40%~60%,稳定性较好,贮存性可靠。

随着无机高分子净水剂将逐步成为主流药剂的趋势,P AC也日益受到关注[7、8]。

2 强化混凝试验2.1 试验材料与方法2.1.1 试验用水质该试验在上海徐泾自来水厂进行,原水为淀浦河水。

聚合硫酸铝的盐基度及其混凝性能

聚合硫酸铝的盐基度及其混凝性能

聚合硫酸铝的盐基度及其混凝性能王丽燕李明玉*潘倩曹刚(暨南大学环境工程系广州510630)摘要采用硫酸铝为主要原料制备了高稳定性的聚合硫酸铝,并对其盐基度、铝的水解聚合形态分布、混凝性能及其影响因素进行了研究。

结果表明,在室温条件下,聚合硫酸铝在对不同水样进行混凝处理后,水中余浊随盐基度的增加先降低后升高,其中盐基度为53.8%的聚合硫酸铝混凝效果最好,对流溪河水及高岭土水的除浊率均在90%以上。

与硫酸铝及聚合氯化铝相比,聚合硫酸铝具有更宽广的温度和pH的适用范围及更快的水解絮凝速度。

通过对聚合硫酸铝中铝的水解聚合形态分布和混凝性能的综合分析表明,Alb为混凝优势形态。

关键词聚合硫酸铝盐基度混凝剂混凝性能Basicity of Polyaluminum Sulfate and its Coagulative PerformanceWang Liyan,Li Mingyu*,Pan Qian,Cao Gang(Department of Environmental Engineering,Jinan University,Guangzhou510630)Abstract The high stability polyaluminium sulfate(PAS)was made by using aluminium sulfate as main starting material.The effect of the basicity of PAS on alulminium speciation in diluted solutions and coagulative properties as well as impact factors was investigated.The results showed that turbidity removal performance varied according to the change of basicity of PAS,the residual turbidity in treated water decreases and then increases with the increase of basicity of PAS at room temperature,the optimum basicity of PAS is53.8%,at that point,the turbidity-removal rate was more than90%in treating raw water from Liuxi River and Kaolin pared with the coagulants polyaluminium chloride(PAC)and aluminum sulfate(AS),PAS exhibited broader range of temperature and initial pH because of faster rate of hydrolysis and flocculation.Moreover,a trade-off analysis of alulminium species and coagulation test showed that Alb is the advantage species in coagulation.Keywords Polyaluminium sulfate,Basicity,Coagulant,Coagulative performance聚合氯化铝(PAC)是在20世纪60年代末开发出来的一种混凝性能优良的净水剂,一般情况下,其混凝性能明显优于普通低分子铝盐净水剂,因而逐渐取代了硫酸铝而成为在水处理中应用最广泛的无机高分子混凝剂。

聚合氯化铝和硫酸铝对有机硅废水的混凝处理研究

聚合氯化铝和硫酸铝对有机硅废水的混凝处理研究

聚合氯化铝和硫酸铝对有机硅废水的混凝处理研究摘要:采用聚合氯化铝和硫酸铝对采自化工厂的有机硅生产废水进行混凝处理。

探究在不同的pH值、浓度、助凝剂等试验条件下对废水COD去除效果的影响,结果表明絮凝处理对有机硅废水COD去除效果并不明显。

在最佳pH值和最佳投加剂量条件下,并配合使用聚丙烯酰胺后,聚合氯化铝和硫酸铝对废水COD的去除效果分别为31%和36%左右。

关键词:聚合氯化铝;硫酸铝;有机硅废水;混凝;研究前言随着有机硅产品中硅油、硅树脂和硅橡胶的广泛应用,全球有机硅工业自20世纪90年代以来,一直保持高速发展,而中国成为增长最快的市场[1]。

有机硅化合物结构独特,具有难燃、憎水、耐腐蚀、耐高低温、电气绝缘、耐氧化稳定性、耐候性、以及生理惰性等优异特性,得到广泛的应用。

这种废水毒性大,酸性强,生物难以降解, 其处理难度较食品和轻业工废水处理难度大。

1 混凝应用的研究分析化学混凝法是目前国内外普遍用来提高水质处理效率的一种既简便又经济的水处理技术[6]。

混凝的主要对象是废水中的细小悬浮物颗粒及胶体微粒,这些颗粒难用自然沉淀法从水中分离出去。

化学混凝是通过向废水中添加混凝剂,使细小悬浮物颗粒和胶体微粒聚集成较粗大的颗粒而沉淀,得以与水分离,从而净化废水[7]。

胶体脱稳和聚集机理主要有四种:(1) 压缩双电层作用。

水中的悬浮物一般都具有双电层结构, 在这种结构下使粒子间存在着相互静电斥力, 使各种胶体不能相互靠近, 形成不了更大的颗粒, 从而可以长时间的处于稳定状态。

而加入带有相反电荷的药剂, 则可以增加水中的反离子浓度, 使胶体的扩散层压缩, 降低胶体之间的排斥势能, 使胶体粒子能够碰撞凝聚。

这种压缩双电层作用与金属离子的价数有关, 离子价数越高, 所需混凝剂的量越少。

(2) 吸附—架桥作用。

吸附架桥作用主要指高分子物质与胶粒之间的吸附与桥连作用。

高分子物质溶于水后, 经水解反应生成线性结构的高聚物, 这些高分子物质的活性基因可以强烈地吸附胶粒, 并且这些卷曲的团状分子展开后, 可引起胶粒间的架桥连接作用。

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第44卷 第7期 2017年7月天 津 科 技TIANJIN SCIENCE & TECHNOLOGYV ol.44 No.7Jul. 2017收稿日期:2017-06-14基础研究聚合氯化铝、硫酸铝混凝效果分析与选择王 泰(天津滨海新区环塘污水处理有限公司 天津300454)摘 要:聚合氯化铝及硫酸铝作为混凝剂被广泛应用于城镇污水处理厂的化学除磷工艺,混凝剂的选择、投加量的大小对出水水质的TP 、SS 等指标及污水厂运行成本有着不容忽视的影响。

通过试验,分析查找不同混凝剂的最佳投药范围,同时关注加药过程对最终水质的其他影响,在确保水质稳定达标的前提下,优化药剂成本控制。

关键词:聚合氯化铝 硫酸铝 除磷 最佳投药量中图分类号:TQ324.4 文献标志码:A 文章编号:1006-8945(2017)07-0059-04Coagulate Effect of PAC and Aluminum Sulfate :Analysis and SelectionWANG Tai(Tianjin Binhai New Area Huantang Sewage Treatment Co.,Ltd.,Tianjin 300454,China )Abstract :The polymerization of aluminum chloride and aluminum sulfate as coagulant has been widely used in the chemi-cal dephosphorization process of urban sewage treatment plants .The selection of coagulant and the dosage have a significant effect on the effluent TP ,SS and the operation cost of sewage plants .Through test and analysis ,the best coagulant dosage and range of different coagulants were analyzed and other effects on the final water quality during the dosage process were studied .In the end ,the water quality standards can be ensured and the reagent cost control can be optimized. Key words :PAC ;aluminum sulfate ;dephosphorization ;optimum dosage聚合氯化铝及硫酸铝作为混凝剂被广泛应用于城镇污水处理厂的化学除磷工艺,混凝剂的选择、投加量的大小对出水水质的TP 、SS 等指标及污水厂运行成本有着不容忽视的影响。

大港港东新城污水处理厂(一期工程)设计规模1.25万t/d ,采用A-A-O+活性砂过滤工艺,出水水质执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》 (GB 18918—2002)中一级A 标准。

其中,在除磷工艺选择上,采用生物除磷及化学除磷相结合的方式。

化学除磷阶段,在药剂投加点位选择上,采取后置沉淀的方式,即在活性砂滤池前段设置机械混合池,利用搅拌器的机械搅拌,实现混凝剂与二沉池出水的充分混合,经活性砂滤池进行过滤处理。

1 试验目的对PAC 及硫酸铝的投加效果进行定性及定量分析,确定不同混凝剂的最佳投药范围,同时关注加药过程对最终水质的其他影响,并在此基础上,结合港东污水厂自身水质、水量特点,进行加药成本估算。

2 过程设计试验过程总体分为定性试验和定量试验两部分,即首先通过定性试验确定药剂投加的适宜范围,再通过定量试验对上述投加范围进行校核及细致划分,摸索药剂的最佳投加区间。

二者除在药剂分界点位选取上有所不同外,其他试验过程并无特殊区别。

2.1 定性试验2.1.1 PAC 定性试验取二沉池出水作为原水,定量加入1 000mL 烧杯,测定TP 、pH 值;取PAC 原液测定pH 值;取PAC 原液1mL 用容量瓶定容至100mL ,定容过程使用纯水,设置10mL 、20mL 、30mL 、40mL 、50mL 、60mL 、70mL 、80mL 、90mL 9个药剂分界点位;从容量瓶中吸取稀释过的10mL 药液加入装有原水的烧杯中,设置磁力搅拌器为150r/min ,搅拌2min 后,观察并记录感官效果,测定混合液pH 值,记为DOI:10.14099/ki.tjkj.2017.07.020·60·天 津 科 技第44卷 第7期pH10;取少量混合液经中速定性滤纸(最大孔径为15~20μm)过滤,取滤后液做TP,记为TP10;从容量瓶中再次吸取10mL药液加入烧杯中,磁力搅拌器转数及时间保持不变,观察并记录感官效果,测定混合液pH值,记为pH20,取少量混合液经中速滤纸过滤,取滤后液做TP,记为TP20;参照上述步骤,依次进行剩余药剂分界点位的投加试验,观察并记录试验结果。

2.1.2硫酸铝定性试验取二沉池出水作为原水,定量加入1 000mL烧杯,测定TP、pH值;取硫酸铝原液测定pH值;取硫酸铝原液1mL用容量瓶定容至100mL,定容过程使用纯水,设置5mL、10mL、15mL、20mL、25mL、30mL、35mL、40mL 8个药剂分界点位;从容量瓶中吸取稀释过的5mL药液加入装有原水的烧杯中,设置磁力搅拌器为150r/min,搅拌2min后,观察并记录感官效果,测定混合液pH值,记为pH5;取少量混合液经中速定性滤纸(最大孔径为15~20μm)过滤,取滤后液做TP,记为TP5。

从容量瓶中再次吸取5mL药液加入烧杯中,磁力搅拌器转数及时间保持不变,观察并记录感官效果,测定混合液pH值,记为pH10;取少量混合液经中速滤纸过滤,取滤后液做TP,记为TP10;参照上述步骤,依次进行剩余药剂分界点位的投加试验,观察并记录试验结果。

2.2 定量试验2.2.1PAC定量试验根据定性试验结果,将药剂分界点位进一步调整为2mL、5mL、8mL、10mL、12mL、15mL、18mL、20mL,其他操作过程参照定性试验。

2.2.2硫酸铝定量试验根据定性试验结果,将药剂分界点位进一步调整为2mL、5mL、8mL、10mL、12mL、15mL、18mL、20mL、25mL,其他操作过程参照定性试验。

3 数据汇总及分析3.1 PAC定性及定量试验数据分析从表1中可以看出,以10mL投加点位为拐点,TP出现先降后升的趋势,至70mL点位,滤后液TP 已高于加药前原水。

在10mL投加点位附近,虽然混合液表观上并无明显矾花形成,但原水中正磷酸盐已与PAC充分发生化学沉析,反应式为Al3++PO43-→AlPO4↓,导致滤后液TP降低。

表1PAC定性试验数据分析Tab.1Analysis of PAC qualitative test data投加量感官现象吸光值TP PH0mL无色,少量悬浮物 0.1080.747.3410mL无明显矾花形成 0.0300.107.0820mL出现矾花 0.0670.236.7330mL有较明显矾花 0.1000.346.5440mL出现矾花沉降 0.1290.446.4150mL矾花数量较多,沉降趋势不明显 0.1590.556.2560mL矾花数量较多,粒径变小,溶液渐浑浊 0.1980.68 6.170mL矾花颗粒较小,溶液较浑浊 0.2230.776.0280mL矾花颗粒较小,溶液较浑浊 0.2600.895.8390mL矾花消失,溶液较浑浊 0.290 1.005.67过量投加后,正磷酸盐不再析出,沉析反应结束。

此时PAC中三价铝盐的水解、缩聚及高分子聚合物的吸附架桥作用占据主导,反应式为Al3++3OH-→Al(OH)3↓。

大块絮体不断形成,混合液矾花增多,并出现沉降。

随着药量持续增加,导致脱稳和凝聚状态最终被打破,矾花逐渐缩小至消失,混合液变得浑浊。

关于10mL投加点位后,随着药量增加,滤后液TP不断升高的现象,主要是PAC原液中含磷杂质的带入所引起。

在工业生产中,由于一部分铝盐混凝剂的生产原料中包含磷矿石,其成品所含磷酸盐成分是导致上述滤后液TP不降反升的原因。

虽然在药剂厂家的相关产品检测单中,并未有关于含磷成分的描述,但在对现使用PAC原液取样分析后,发现其中磷酸盐成分确实存在,同样的情况在硫酸铝原液中也有出现。

表2与图1为PAC定量试验数据分析结果。

表2PAC定量试验数据分析Tab.2Analysis of PAC quantitative test data投加量感官现象吸光值 TP PH0mL无色,少量悬浮物 0.1350.937.32mL出现较多悬浮颗粒 0.0510.177.35mL悬浮颗粒数量增多,粒径增大 0.045 0.157.198mL颗粒数量多,粒径大,出现凝聚、沉降趋势0.042 0.147.0710mL颗粒数量较多,粒径较大,凝聚、沉降趋势不明显0.051 0.177.0512mL颗粒数量较多,粒径变小,凝聚、沉降趋势不明显0.054 0.18 6.9815mL颗粒数量较多,粒径变小,溶液渐浑浊0.070 0.24 6.9218mL颗粒粒径进一步缩小,溶液较浑浊0.091 0.31 6.8220mL颗粒粒径较小,溶液较浑浊 0.081 0.28 6.79上述PAC定量试验,所呈现的感官现象及滤后TP数据趋势与定性试验基本吻合,考虑最终出水水2017年7月 王泰:聚合氯化铝、硫酸铝混凝效果分析与选择 ·61·质及工程投加方式,最终以定量试验8mL 点位为最佳投药量计算,折合PAC 最佳投药体积当量为10-4,即每去除1mg/L TP ,需在1L 原水中投加0.1mL PAC 原液。

由此计算港东污水厂PAC 投加量如表3所示。

图1 PAC TP 去除效果趋势图Fig.1 Trend of PAC TP removal effect 表3 港东污水厂PAC 投加量Tab.3 PAC dosage in Gangdong Sewage PlantTP 支除量/mg 0.79 0.50 1.00 1.50 2.00PAC 原液体积/mL 0.08 0.05 0.10 0.150.20PAC 小试投加当量 0.10 PAC 原液投加量/L10,000 506 1,013 1,5192,025进水量/t 12,500 633 1,266 1,8992,532日均1万t 21 42 6384PAC 投药量(L/h )日均1.25万t 26 53 79105PAC 密度(g/mL ) 1.28PAC 单吨成本(元) 760日均1万t 494 989 1,4831,977PAC 投加成本(元)日均1.25万t 618 1,236 1,8542,4713.2 硫酸铝定性及定量试验数据分析(见表4、5)表4 硫酸铝定性试验数据分析Tab.4 Analysis of aluminum sulfate qualitative test data投加量 感官现象 吸光值 TP pH0mL 无色,少量悬浮物 0.139 0.95 7.235mL 出现较多悬浮颗粒,粒径不大 0.025 0.08 7.0110mL 颗粒增多,粒径变大,呈现一定沉降趋势0.008 0.02 6.8615mL 颗粒数量继续增多,但粒径变化不大0.005 0.013 6.7320mL 颗粒数量无明显变化,但粒径变小0.004 0.009,6 6.5925mL 颗粒数量、粒径无明显变化,溶液渐浑浊 0.001 0 6.5230mL 粒径变小,溶液更加浑浊 0.001 0 6.435mL 粒径较小,溶液较浑浊 0.002 0.002,7 6.2940mL粒径细小,溶液浑浊 0.002 0.002,7 6.22由表4可知,以25mL 投加量为拐点,TP 出现先降后升的趋势,缘于硫酸铝原液中同样有磷酸盐成分存在,只是含量较PAC 少。

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