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废水处理药剂

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  废水处理药剂,是一种处理废水的药剂。最常用的废水处理药剂是絮凝剂,絮凝剂分两大类:无机絮凝剂,有机絮凝剂。

  絮凝沉淀法是选用无机絮凝剂(如硫酸铝)和有机阴离子型絮凝剂聚丙烯酰胺(PAM)配制成水溶液加入废水中,便会产生压缩双电层,使废水中的悬浮微粒失去稳定性,胶粒物相互凝聚使微粒增大,形成絮凝体、矾花。絮凝体长大到一定体积后即在重力作用下脱离水相沉淀,从而去除废水中的大量悬浮物,从而达到水处理的效果。为提高分离效果,可适时、适量加入助凝剂。处理后的污水在色度、含铬、悬浮物含量等方面基本上可达到排放标准,可以外排或用作人工注水采油的回注水。

  无机絮凝剂为高价金属盐,如硫酸铝、硫酸铁、氯化铁、四氯化钛及无机酸和碱。

  :1、水解速度快,水合作用弱。形成的矾花密实,沉降速度快。受水温变化影响小,可以满足在流动过程中产生剪切力的要求。2、固态产品为棕褐色,红褐色粉末,极易溶于水。3、可有效去除源水中的铝离子以及铝盐混凝后水中残余的游离态铝离子。4、适用范围广,生活饮用水,工业用水,生活用水,生活污水和工业污水处理等。5、用药量少,处理效果好,比其它混凝剂节约10-20%费用。6、使用方法和包装用途以及注意事项同聚合氯化铝基本一样。三氯化铁是城市污水及工业废水处理的高效廉价絮凝剂,具有显著的沉淀重金属及硫化物、脱色、脱臭、除油、杀菌、除磷、降低出水COD及BOD等功效。

  极易溶于水,硫酸铝在纯硫酸中不能溶解(只是共存),在硫酸溶液中与硫酸共同溶解于水,所以硫酸铝在硫酸中溶解度就是硫酸铝在水中的溶解度。常温析出含有18分子结晶水,为18水硫酸铝,工业上生产多为18水硫酸铝。含无水硫酸铝51.3%,即使100℃也不会自溶(溶于自身结晶水)。不易风化而失去结晶水,比较稳定,加热会失水,高温会分解为氧化铝和硫的氧化物。加热至770℃开始分解为氧化铝、三氧化硫、二氧化硫和水蒸气。溶于水、酸和碱,不溶于乙醇。水溶液呈酸性。水解后生成氢氧化铝。水溶液长时间沸腾可生成碱式硫酸铝。工业品为灰白色片状、粒状或块状,因含低铁盐而带淡绿色,又因低价铁盐被氧化而使表面发黄。粗品为灰白色细晶结构多孔状物。无毒,粉尘能刺激眼睛。

  典型的例子是某些选矿厂往浓密池中加石灰以加速精矿的沉降,提高浓密与过滤的效率减少金属的流失。

  有机絮凝剂有机絮凝剂分为离子型和非离子型。 离子型絮凝剂,即能改变颗粒表面电荷,又能起桥链作用,引起絮凝。如我们经常使用的聚丙烯酰胺(也称3絮凝剂)。用于加速浓密池精矿的快速沉降。从而降低精矿含水,较少金属流失。 絮凝剂在选矿中的另一应用实例是选择絮凝。通过向矿浆中加入絮凝剂和分散剂使有用矿粒选择性絮凝沉降而脉石矿物仍处于分散状态,从而到达有用矿物与脉石分离的目的。典型的例子是某些选矿厂往浓密池中加石灰以加速精矿的沉降,提高浓密与过滤的效率减少金属的流失。

  离子型絮凝剂,即能改变颗粒表面电荷,又能起桥链作用,引起絮凝。如我们经常使用的聚丙烯酰胺(也称3絮凝剂)。用于加速浓密池精矿的快速沉降。从而降低精矿含水,较少金属流失。

  絮凝剂在选矿中的另一应用实例是选择絮凝。通过向矿浆中加入絮凝剂和分散剂使有用矿粒选择性絮凝沉降而脉石矿物仍处于分散状态,从而到达有用矿物与脉石分离的目的。

  所谓去电作用是:悬浮粒子间有相互作用力,它主要由于离子表面的ζ电位所引起的。带相同电荷的颗粒,相互排斥而不容易絮凝,带相反电荷的颗粒相互吸引发生絮凝。添加絮凝剂的目的就是降低颗粒表面的电荷从而降低颗粒相互接近时产生的斥力而使之絮凝。

  所谓桥链作用是:絮凝剂分子不只吸附在一个颗粒上,特别是高分子絮凝剂的分子,在颗粒之间好像架一座桥一样,将颗粒连接起来,通常称为“桥链作用”使颗粒絮凝。

  有机絮凝剂一般分子量比较大,通常达几万、几十万、甚至上百万、故添加量很少即可起到桥链作用。通常配成1/万数量级的极稀硫酸,添加量也就是毫升数量级。当然具体的添加量还需通过试验来确定。

  絮凝剂不可多加,多加后吸附絮凝剂的矿粒间相互排斥,破坏了桥链作用,广东麻将!反而不易絮凝。

  聚丙烯酰胺由于具有高分子化合物的水溶性以及其主链上活泼的酰基,因而在石油开采、水处理、纺织印染、造纸、选矿、洗煤、医药、制糖、养殖、建材、农业等行业具有广泛的应用,有“百业助剂”、 “万能产品”之称。

  聚丙烯酰胺在水处理工业中的应用主要包括原水处理、污水处理和工业水处理3个方面。在原水处理中,聚丙烯酰胺与活性炭等配合使用,可用于生活水中悬浮颗粒的凝聚和澄清;在污水处理中。聚丙烯酰胺可用于污泥脱水;在工业水处理中,聚丙烯酰胺主要用作配方药剂。在原水处理中,用有机絮凝剂聚丙烯酰胺代替无机絮凝剂,即使不改造沉降池,净水能力也可提高20%以上。所以许多大中城市在供水紧张或水质较差时,都采用聚丙烯酰胺作为补充。在污水处理中,采用聚丙烯酰胺可以增加水回用循环的使用率。

  在石油开采中,聚丙烯酰胺主要用于钻井泥浆材料以及提高采油率等方面,广泛应用于钻井、完井、固井、压裂、强化采油等油田开采作业中,具有增粘、降滤失、流变调节、胶凝、分流、剖面调整等功能。我国油田开采已经步入中后期,为提高原油采收率,主要推广聚合物驱油和三元复合驱油技术。通过注入聚丙烯酰胺水溶液,改善油水流速比,使采出物中原油含量提高。国外聚丙烯酰胺在油田方面的应用不多,我国由于特殊的地质条件,大庆油田和胜利油田已经开始广泛采用聚合物驱油技术。

  聚丙烯酰胺在造纸领域中广泛用作驻留剂、助滤剂、均度剂等。它的作用是能够提高纸张的质量,提高浆料脱水性能,提高细小纤维及填料的留着率,减少原材料的消耗以及对环境的污染等。聚丙烯酰胺在造纸中使用的效果取决于其平均分子量、离子性质、离子强度及其它共聚物的活性。非离子型聚丙烯酰胺主要用于提高纸浆的滤性,增加干纸强度,提高纤维及填料的留着率;阴离子型共聚物主要用作纸张的干湿增强剂和驻留剂;阳离子型共聚物主要用于造纸废水处理和助滤作用,另外对于提高填料的留着率也有较好的效果。此外,聚丙烯酰胺还应用于造纸废水处理和纤维回收。

  在纺织工业中,聚丙烯酰胺作为织物后处理的上浆剂、整理剂,可以生成柔顺、防皱、耐霉菌的保护层。利用它的吸湿性强的特点,能减少纺细纱时的断线率;聚丙烯酰胺作后处理剂可以防止织物的静电和阻燃;用作印染助剂时,聚丙烯酰胺可使产品附着牢度大、鲜艳度高,还可以作为漂白的非硅高分子稳定剂;此外,聚丙烯酰胺还可以用于纺织印染污水的高效净化。

  在采矿、洗煤领域,采用聚丙烯酰胺作絮凝剂可促进采矿、洗煤回收水中固体物的沉降,使水澄清,同时可回收有用的固体颗粒,避免对环境造成污染;在制糖工业中,聚丙烯酰胺可加速蔗汁中细粒子的下沉,促进过滤和提高滤液的清澈度;在养殖工业中,聚丙烯酰胺可改善水质,增加水的透光性能,从而改善水的光合作用;在医药工业中,聚丙烯酰胺可用作分离抗菌素的絮凝剂、用作药片的赋型粘接剂以及工艺水澄清剂等;在建材工业中,聚丙烯酰胺可用作涂料增稠分散剂、锯石板材冷却剂以及陶瓷粘接剂等;在农业上,聚丙烯酰胺作为高吸水性材料可用作土壤保湿剂以及种子培养剂等。在建筑工业中,聚丙烯酰胺可以增强石膏水泥的硬度,加速石棉水泥的脱水速度。此外,聚丙烯酰胺还可用作天然或合成皮革的保护涂层以及无机肥料的造粒助剂等。

  为了使废水处理后达标排放或进行回用,在处理过程需要使用多种化学药剂。根据用途的不同,可以将这些药剂分成以下几类:

  ⑴絮凝剂:有时又称为混凝剂,可作为强化固液分离的手段,用于初沉池、二沉池、浮选池及三级处理或深度处理等工艺环节。

  ⑶调理剂:又称为脱水剂,用于对脱水前剩余污泥的调理,其品种包括上述的部分絮凝剂和助凝剂。

  ⑷破乳剂:有时也称脱稳剂,主要用于对含有乳化油的含油废水气浮前的预处理,其品种包括上述的部分絮凝剂和助凝剂。。

  以上药剂的种类虽然很多,但一种药剂在不同的场合使用,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。

  阳离子聚丙烯酰胺在进行污泥脱水的时候,选择应该注意一下问题:根据污性质可选用本产品的相应牌号,可有效在污泥进入压滤之前进行重力污泥脱水。脱水时,产生絮团大,不粘滤布,在压滤时不流散,用量少,脱水效率高,泥饼含水率在80%以下。

  污水和有机废水的处理:本产品在酸性或碱性介质中均呈现阳电性,这样对污水中悬浮颗粒带阴电荷的污水进行絮凝沉淀,澄清是极为有效的,如酒精厂废水,啤酒厂废水,味精厂废水,制糖厂废水,肉食品厂废水,饮料厂废水,纺织印染厂的废水等,用阳离子聚丙烯酰胺要比用阴离子聚丙烯酰胺,非离子聚丙烯酰胺或无机盐效果要高数倍或数十倍,因为这类废水普遍带有阴电荷。

  聚合硫酸铁形态性状是淡黄色无定型粉状固体,极易溶于水,10%(重量)的水溶液为红棕色透明溶液,吸湿性。聚合硫酸铁广泛应用于饮用水、工业用水、各种工业废水、城市污水、污泥脱水等的净化处理。

  净水效果优良,水质好,不含铝、氯及重金属离子等有害物质,亦无铁离子的水相转移,无毒,无害,安全可靠;

  除浊、脱色、脱油、脱水、除菌、除臭、除藻、去除水中COD、BOD及重金属离子等功效显著;

  适应水体PH值范围宽为4-11,最佳PH值范围为6-9,净化后原水的PH值与总碱度变化幅度小,对处理设备腐蚀性小;

  对微污染、含藻类、低温低浊原水净化处理效果显著,对高浊度原水净化效果尤佳;

  聚合硫酸铁在稀土工业废水处理时:例如,装置使废水的微小固体颗粒和高浓度的离子膜的表面和始终保持一定距离,大大减少有害物质和膜表面有机会避免在膜表面污染,聚合硫酸铁改善水的循环过度;这个过程不仅将稀土的提取工艺废水高浓度的分离与富集氯化铵,稀土行业标准后废水的回收,并通过电解过程和太阳能为一个成功的盐酸和氨水反应堆的复苏、聚合硫酸铁减少稀土产业生产原材料的回收,也要经过的燃料电池使用将能量回收补充说,处理大量的浪费水的成本为40元,为1600吨/天,包含100g/L的氯化铵来计算,通过这个过程,一代的盐酸和氨的水可以实现利润11万元,这不仅对该国的污水处理和处置还原、稳定和无害的目标;严格控制的稀土工业废水中的重金属和有毒、聚合硫酸铁有害物质含量;在安全、环保和经济复苏的前提下,利用废水、聚合硫酸铁废气的能量和资源,实现废水、废气治理和综合利用、节能减排、实现循环经济发展的目的。

  聚合硫酸铁使用电介质电泳技术和渗透膜分离技术相结合的方法对污水回用处理,实现废水处理技术创新和科技进步,充分发挥设备的投资和运营效率,适合中国的国情,符合特征内蒙古自治区的废水处理新技术、聚合硫酸铁新技术和新设备。若新技术被广泛应用,将提高矿山企业在该地区的工业废水的处理和处置水平,聚合硫酸铁进一步保护和改善生态环境,在该地区促进我们的经济、社会和环境的可持续发展。

  絮凝技术由于其适应性强、可去除乳化油和溶解油以及部分难以生化降解的复杂高分子有机物的特点而被广泛应用于含油废水的处理。常用的絮凝剂主要有无机絮凝剂、有机絮凝剂和复合絮凝剂三大类。

  无机高分子絮凝剂中聚合氯化铝、聚合硫酸铁等较低分子量无机絮凝剂处理效果好,价格低且用量少,效率高而被广泛应用.

  从理论上说,氧化还原电位不同的两种物质都可以相对地成为氧化剂或还原剂,但在废水处理实践中能够使用的氧化剂或还原剂必须满足以下要求:①对废水中希望去除的污染物质有良好的氧化或还原作用,②反应后生成的物质应当无害以避免二次污染,③价格便宜、来源可靠,④能在常温下快速反应、不需要加热,⑤反应时所需的pH值最好在中性,不能太高或太低。

  在废水处理中常用的氧化剂有:①在接受电子后还原变成带负电荷离子的中性原子,如O2、Cl2、O3等;②带正电荷的原子,接受电子后还原成带负电荷的离子,比如在碱性条件下,漂白粉、次氯酸钠等药剂中的次氯酸根OCl-中的CL+和二氧化氯中的Cl4+接受电子还原成Cl-;③带高价正电荷的原子在接受电子后还原成带低价正电荷的原子,例如三氯化铁中的Fe3+和高锰酸钾中的Mn7+在接受电子后还原成Fe2+和Mn2+。

  在废水处理中常用的还原剂有:①在给出电子后被氧化成带正电荷的中性原子,例如铁屑、锌粉等;②带负电荷的原子在给出电子后被氧化成带正电荷的原子,例如硼氢化钠中的硼元素为负5价,在碱性条件下可以将汞离子还原成金属汞,同时自身被氧化成正三价。③金属或非金属的带正电的原子,在给出电子后被氧化成带有更高正电荷的原子。例如硫酸亚铁、氯化亚铁中的二价铁离子Fe2+在给出一个电子后被氧化成三价铁离子Fe3+;二氧化硫SO2和亚硫酸盐SO32-中的四价硫在给出两个电子后,被氧化成六价硫,形成SO42-。

  工业废水通常采用物理—生化的二级处理工艺,以使水质达到排放标准。然而,由于造纸工业废水普遍缺磷,导致生化段工艺中微生物营养失衡,工业上虽经过投加磷酸盐或工业磷酸等药品补充磷营养。

  但新型水处理药剂处理存在诸多问题:①普通工业磷酸盐易与废水中的钙盐形成羟基磷灰石沉淀,造成磷营养固化问题,微生物无法吸收,且由于污泥中无机成分增多,污泥沉降性差,影响曝气池处理水质;

  ②普通磷酸盐用量大,工人劳动强度较高,并由于活性污泥中微生物吸收率不高,出水TP存在超标现象;

  无机磷酸盐主要通过分子运动和水流紊流扩散为微生物吸附,然后以P2O5形式通过细胞壁被细胞吸收,在这些过程中微生物是通过主动运输方式吸收营养物质,因此需要消耗自身较多的ATP,微生物吸收效率不高,一部分磷酸盐随着出水排放。

  SP产品中磷酸是通过活化作用与有机酸络合,因为有机酸本身也是微生物所需的营养物质,而且它具有调节新陈代谢、提高微生物体内酶活性和增强微生物抗逆性能,屏蔽重金属毒性等优点。

  整个生化系统去除率提高了1.9%;活性污泥沉降性能提高,减轻了污泥膨胀,微生物种类增多,污泥中有机成分含量提高,生化系统处理稳定;磷营养充分被微生物所吸收,出水总磷平均为0.17mg/L,磷的平均吸收率为88.9%;使用该产品能够降低设备腐蚀程度,节省人力、物力消耗,提高现场操作安全,实际意义显著。

  此次实验效果令人满意,在某种程度上,SP作为一种新磷营养试剂,能很好的替代当前广泛使用的普通工业磷酸。