水處理中混凝的影響因素

1、<p>　　水處理中混凝的影響因素</p><p>　　摘要：對(duì)許多文獻(xiàn)中關(guān)于混凝影響因素的研究加以整理，以期深入了解水處理過(guò)程中PH、溫度、動(dòng)力學(xué)因素等對(duì)于混凝的具體影響。對(duì)各種混凝效率優(yōu)化的方法加以總結(jié)。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：水處理； 混凝；混凝劑；影響因素 </p><p>　　中圖分類號(hào)： [F287.2]文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)： &l

2、t;/p><p><b>　　引言 </b></p><p>　　在現(xiàn)代水質(zhì)污染控制和凈化處理的工藝技術(shù)中，混凝過(guò)程占有十分特殊而重要的地位。無(wú)論是在生活飲用水、工業(yè)用水、生活污水、工業(yè)廢水的處理中，還是在天然水體污染后的功能恢復(fù)中，它都往往成為不可缺少的環(huán)節(jié)。各項(xiàng)分離技術(shù)的高效進(jìn)行首先依賴于其前驅(qū)混凝技術(shù)的高效進(jìn)行，混凝過(guò)程完成的質(zhì)量好壞會(huì)影響到整個(gè)水處理工藝流程，甚至

3、影響最終出水質(zhì)量，這已是水質(zhì)凈化科技人員眾所熟知的事實(shí)?；炷适艿街T多因素的影響，包括混凝工藝、混凝劑的使用、PH、水溫、混凝動(dòng)力學(xué)因素等等。關(guān)于混凝效率優(yōu)化的研究頗多，本文對(duì)這些研究文獻(xiàn)中的一些加以整理，以期能夠?qū)ふ腋M(jìn)一步提高混凝效率的方法。 </p><p><b>　　混凝工藝的影響 </b></p><p>　　現(xiàn)有的水處理混凝工藝包括溶藥、投藥、混合、凝

4、聚、絮凝等系列環(huán)節(jié)，其工業(yè)設(shè)施是各種類型的反應(yīng)器，利用管道擾動(dòng)、機(jī)械攪拌、水力渦流、格網(wǎng)阻流等作用完成這些環(huán)節(jié)中的過(guò)程。實(shí)際上，在后續(xù)的各類分離過(guò)程如沉淀、澄清、過(guò)濾、氣浮等的構(gòu)筑物中，同樣也繼續(xù)進(jìn)行著絮凝作用。因此，高效絮凝過(guò)程應(yīng)該綜合考慮整個(gè)工藝流程系統(tǒng)，建立全線良好的絮凝工作條件，才能高效率地達(dá)到高質(zhì)量出水水質(zhì)。以下列舉一些通過(guò)改變混凝工藝提高混凝效率的研究： </p><p><b>　　混凝劑

5、的影響 </b></p><p>　　從最早使用的天然混凝劑到初級(jí)合成AlC13、FeS04-7H20 或硅系列混凝劑，再到現(xiàn)今使用的高聚合類混凝劑(如PAC、PFS、PASS、PAM等)，以及即將到來(lái)的生物混凝劑，人類使用混凝劑的過(guò)程也會(huì)經(jīng)歷一個(gè)從天然到合成再到天然的循環(huán)。 </p><p>　　無(wú)機(jī)混凝劑的優(yōu)點(diǎn)是比較經(jīng)濟(jì)、用法簡(jiǎn)單；但用量大、絮凝效果低，而且存在成本高、腐蝕

6、性強(qiáng)的缺點(diǎn)[1]。無(wú)機(jī)高分子混凝劑是20 世紀(jì)60年代后期才發(fā)展起來(lái)的一類新型廢水處理劑。與傳統(tǒng)混凝劑相比，它能成倍的提高效能，且價(jià)格較低，因而有逐步成為主流藥劑的趨勢(shì)。 </p><p>　　有機(jī)高分子混凝劑同無(wú)機(jī)混凝劑相比具有用量少，適用范圍廣，受鹽類及環(huán)境條件影響小，污泥量少，處理效果好等優(yōu)點(diǎn)，而越來(lái)越引起人們的廣泛關(guān)注。 </p><p>　　天然高分子混凝劑(生物混凝劑)原料來(lái)源

7、豐富,價(jià)格低廉,選擇性大,投藥量小,安全無(wú)毒,可以完全生物降解,無(wú)二次污染, 不受pH值變化影響, 因此在眾多混凝劑中,它的研究開發(fā)備受關(guān)注。經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展,出現(xiàn)了大量性能、用途不同的混凝劑,如淀粉類、木質(zhì)素類、殼聚糖類、植物膠類、蛋白質(zhì)類、藻類等。在天然高分子混凝劑中, 淀粉來(lái)源廣、價(jià)格低廉, 其接枝物共聚呈枝化結(jié)構(gòu), 能分散絮凝基團(tuán), 對(duì)懸浮體系中顆粒物有更強(qiáng)的捕捉與聚沉作用, 其接枝共聚改性的研究尤其引人注目[2]。 </

8、p><p>　　在制備混凝劑時(shí)綜合考慮各種混凝劑的不同特點(diǎn)從而合成各種復(fù)合混凝劑，改性產(chǎn)生兩性混凝劑。包括由各種天然高分子混凝劑制成的改性天然高分子混凝劑如兩性淀粉混凝劑；以及兩性聚合類高分子混凝劑如兩性聚丙烯酰胺[3]。 </p><p>　　四．物理化學(xué)因素的影響 </p><p>　　混凝作用是復(fù)雜的物理和化學(xué)過(guò)程，混凝處理效果是由多種因素綜合作用的結(jié)果，影響混凝

9、效果的因素主要有溫度、水體PH值、混凝劑的性質(zhì)和結(jié)構(gòu)、混凝劑的投加量以及水力條件等。 </p><p>　　1.對(duì)于混凝劑的影響 </p><p>　　在制備混凝劑時(shí)也需要考慮PH、溫度等條件?；瘜W(xué)混凝時(shí)一些水質(zhì)和水處理參數(shù)對(duì)于絮團(tuán)形成和增長(zhǎng)以及對(duì)原水中溶解有機(jī)物的影響，王東田等[4]在制備特性聚硅酸時(shí)發(fā)現(xiàn)在酸性條件下制備特性聚硅酸時(shí)，溶液的PH值越高，聚合反應(yīng)速度越快，PH值越低，聚合反

10、應(yīng)速度越慢。 </p><p>　　2.PH對(duì)混凝效率的影響 </p><p>　　胡勇有等[5]通過(guò)聚合氯化鋁鐵(PAFC)對(duì)不同pH值原水的混凝實(shí)驗(yàn)結(jié)果的比較, 得出原水pH值不同時(shí)，發(fā)揮最佳混凝效果的PAFC的Al/Fe摩爾比也不同。Pablo Canizares等[6]研究發(fā)現(xiàn)廢水中PH的稍微變化可以導(dǎo)致混凝過(guò)程效率的顯著變化，并且在水體動(dòng)力學(xué)條件、混凝劑劑量以及PH相同時(shí)，混凝和

11、電化學(xué)混凝的效果相近。 </p><p>　　從上述研究發(fā)現(xiàn)，PH對(duì)混凝的效率有著較大的影響，因此要想達(dá)到理想的混凝效果就需要尋找到合適的PH </p><p>　　3.溫度對(duì)混凝效率的影響 </p><p>　　通過(guò)Feng Xiao等[7]研究發(fā)現(xiàn)低溫延緩了絮凝進(jìn)程，表現(xiàn)在絮團(tuán)聚集速率以及速率常數(shù)的降低，使混凝劑投加后混凝集團(tuán)的形成量減少。 </p>

12、<p>　　4.水力條件對(duì)混凝效率的影響 </p><p>　　大規(guī)?；炷幚砦鬯畷r(shí),應(yīng)確保在混凝過(guò)程中輸入足夠的混凝攪拌能量,保持較高的攪拌強(qiáng)度;應(yīng)盡可能使混凝劑快速、均勻地分散到大量的水中,經(jīng)足夠的反應(yīng)時(shí)間后再投加助凝劑;可以利用混凝攪拌能量參數(shù)判斷大規(guī)模生產(chǎn)中的混凝反應(yīng)效果,并指導(dǎo)工藝的優(yōu)化。Marco Vanni等[8]詳細(xì)分析了混凝中的初級(jí)和次級(jí)階段機(jī)制和它們之間的過(guò)渡，結(jié)果顯示快速混凝的

13、混凝類型只取決于表面電位和離子強(qiáng)度，而和粒子大小及剪切速率沒有關(guān)系。 </p><p>　　5.助凝劑對(duì)混凝效率的影響 </p><p>　　投加少量助凝劑,可避免膠體再穩(wěn)現(xiàn)象的發(fā)生, 因此，在混凝的過(guò)程中可以適當(dāng)加入助凝劑，提高混凝效率，但要控制助凝劑的投加量。 </p><p>　　6.各影響因素的大小順序 </p><p>　　陳麗娥[

14、9]研究發(fā)現(xiàn)在廢水處理中影響混凝反應(yīng)處理效果的各影響因素的影響力大小由大到小依次是混凝劑劑量、混凝反應(yīng)pH值、混凝反應(yīng)攪拌時(shí)間、混凝反應(yīng)助凝劑劑量、混凝反應(yīng)沉降時(shí)間、混凝反應(yīng)攪拌速度。因此設(shè)計(jì)混凝實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)該首先考慮的影響因素是混凝劑劑量, 再按照上述順序依次考慮其重要性。其中混凝劑劑量、混凝反應(yīng)pH值、混凝反應(yīng)攪拌時(shí)間等三個(gè)影響因素對(duì)混凝反應(yīng)的影響力已經(jīng)超過(guò)88% ,若再多考慮混凝反應(yīng)助凝劑劑量這個(gè)影響因素, 則占總影響力的93.8%左

15、右。因此在一般的混凝實(shí)驗(yàn)中可以主要考慮混凝劑劑量、混凝反應(yīng)pH值、混凝反應(yīng)攪拌時(shí)間、混凝反應(yīng)助凝劑劑量等四個(gè)影響因素代替原來(lái)的六個(gè)影響因素, 這樣在多數(shù)情況下即可滿足要求, 且保留了原來(lái)六個(gè)影響因素的93.8%的信息, 具有較高的準(zhǔn)確率。 </p><p><b>　　結(jié)語(yǔ) </b></p><p>　　目前，煤礦井下排水主要是通過(guò)混凝沉淀處理，通過(guò)研究分析影響混凝效

16、果的因素以及影響力的大小，用以指導(dǎo)井下排水在混凝沉淀處理過(guò)程中需重點(diǎn)控制的環(huán)節(jié)，保證出水水質(zhì)，大大降低運(yùn)行成本。 </p><p><b>　　【參考文獻(xiàn)】 </b></p><p>　　［1］張會(huì)展，周健，方春玉．混凝劑在廢水處理中的應(yīng)用［J］．四川理工學(xué)院學(xué)報(bào)，2006，19(2)：85~89 </p><p>　?。?］邢曉東，張躍軍．淀

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18、;　　［5］胡勇有，寧尋安，周勤，梁開文，崔岸．聚合氯化鋁鐵的混凝性能［J］．環(huán)境科學(xué)與技術(shù)，2001，2：9~11 </p><p>　?。?］Pablo Canizares, Carlos Jimenez, Fabiola Martinez, Manuel A. Rodrigo, Cristina Saez. The pH as a key parameter in the choice between co

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20、 temperature on coagulation kinetics and floc surface morphology using alum[J]. Desalination, 2009, 237: 201~213 </p><p>　?。?］Marco Vanni, Giancarlo Baldi. Coagulation efficiency of colloidal particles in sh