聚合氯化鋁和聚丙烯酰胺配合使用時(shí)需要注意什

發(fā)布時(shí)間：2018-10-10 09:19:46 作者：衛(wèi)瀾環(huán)保 來 源：衛(wèi)瀾環(huán)保

    目前在污水處理中聚合氯化鋁和聚丙烯酰胺的應(yīng)用領(lǐng)域最為廣 泛，占有非常重要的地位。通常都是聚合氯化鋁和聚丙烯酰胺配合起來使用。那么首先衛(wèi)瀾環(huán)保來講解一下他們的關(guān)系，之后再深入講解混合的步驟、注意事項(xiàng)和相關(guān)的知識。
    投加聚合氯化鋁能中和污水中離子表面的負(fù)電荷，讓懸浮液“破穩(wěn)”，然后污染物顆粒之間通過碰撞、表面吸附、范德華引力等作用，互相結(jié)合成礬花，這個(gè)過程一般稱為凝聚；投加聚丙烯酰胺能讓凝聚作用中形成的礬花通過吸附、卷帶、架橋等作用，形成顆粒較大的絮狀體，這個(gè)過程稱為絮凝。所以他們的作用是相互補(bǔ)充的，是不可或缺的兩種藥劑！ 
    將聚丙烯酰胺和聚合氯化鋁進(jìn)行配合為了確定廢水處理試驗(yàn)系統(tǒng)的絮凝處理操作參數(shù)，對該廢水進(jìn)行絮凝實(shí)驗(yàn)研究，確定絮凝處理的最 佳操作條件，如絮凝劑種類、絮凝劑用量、pH值和攪拌條件等。下面來介紹實(shí)驗(yàn)的相關(guān)情況，并闡述注意事項(xiàng)。

實(shí)驗(yàn)器材
     絮凝實(shí)驗(yàn)用燒杯在多聯(lián)動(dòng)變速攪拌機(jī)上進(jìn)行，實(shí)驗(yàn)所用廢水直接取自上述洗滌劑生產(chǎn)廠。實(shí)驗(yàn)儀器包括JJ-3六連電動(dòng)攪拌器、pHS一3C型精密pH計(jì)、MS-1微波消解COD測定儀、721B型分光光度計(jì)和燒杯等。實(shí)驗(yàn)用藥品　聚丙烯酰胺(PAM)、聚合氯化鋁(PAC)、苛性鈉(NaOH)溶液、稀硫酸溶液、氯化鐵、硫酸亞鐵和明礬等。實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)條件在6～8個(gè)燒杯中，加入200ml水樣，分別加入一定量的絮凝劑、助凝劑，用苛性鈉溶液或稀硫酸溶液調(diào)節(jié)pH值，攪拌一定時(shí)間后，靜置沉淀，取上清液測CODcr 值。實(shí)驗(yàn)時(shí)攪拌速度60r／min，攪拌時(shí)間30rain，沉淀時(shí)間30min。水質(zhì)測定按《水和廢水監(jiān)測分析方法》中規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行，其中CODc,的測定采用微波消解重鉻酸鉀法。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
絮凝劑種類的選擇
    絮凝劑的種類關(guān)系到生產(chǎn)成本和處理效率，需要確定價(jià)格低廉、易得、使用方便的絮凝劑。這里，選用常用的幾種絮凝劑：硫酸亞鐵、聚合氯化鋁(PAC)、氯化鐵、明礬等對洗滌劑生產(chǎn)廢水進(jìn)行絮凝實(shí)驗(yàn)研究。根據(jù)實(shí)驗(yàn)方法，向水樣中加入定量藥劑，固定水樣的pH值為7．0，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見下表。原水的CODcr為4480 mg／l 。實(shí)驗(yàn)表明，在同樣的實(shí)驗(yàn)條件下，PAC的效果最 好，氯化鐵次之，兩者的礬花形成迅速，分層明顯，但氯化鐵不能很好地解決色度問題，用氯化鐵處理后，經(jīng)沉淀后所取上清液有色度。另外，從經(jīng)濟(jì)性分析，目前市場上工業(yè)用的PAC價(jià)格約為l000-1200元／噸，而氯化鐵一般為2400～3900元 ，由此可知采用聚合氯化鋁更為經(jīng)濟(jì)有效。根據(jù)使用量分析，每噸廢水使用的聚合氯化鋁費(fèi)用1．5～1．8元。因此選用PAC作為該廢水處理試驗(yàn)系統(tǒng)的絮凝劑確實(shí)可行。

 絮凝劑聚合氯化鋁用量　
     絮凝劑的用量是否合理關(guān)系到沉淀是否徹底、處理是否更有效及生產(chǎn)成本是否更低，因此需要對此進(jìn)行實(shí)驗(yàn)以準(zhǔn)確確定其用量。實(shí)驗(yàn)所用廢水的CODc 為4480 mg／L，根據(jù)實(shí)驗(yàn)方法，在實(shí)驗(yàn)過程中固定聚丙烯酰胺的加入量為10mg／L，pH值為7．0，僅改變絮凝劑PAC的用量?？疾煨跄齽㏄AC用量對CODcr去除率的影響，廢水的CODc~去除率先隨著絮凝劑PAC加入量的增加而上升，當(dāng)絮凝劑聚合氯化鋁的用量在1．5g／L左右時(shí)，廢水中CODcr去除率最   高，達(dá)到81％以上；而當(dāng)絮凝劑加入量超過1．5g／L時(shí)，CODcr去除率開始下降。因?yàn)樾跄齽┚酆下然X加入量不足時(shí)，絮凝處理不充分，并且絮凝劑聚合氯化鋁水解時(shí)產(chǎn)生的H 較多，導(dǎo)致廢水的pH值降低，改變了絮凝反應(yīng)條件，抑制了絮凝劑PAC同廢水的結(jié)合和反應(yīng)，降低了廢水處理效率；而絮凝劑聚合氯化鋁用量過大時(shí)，廢水中微粒被過多的絮凝劑所包圍，失去同其它的微粒結(jié)合的機(jī)會，因而不易凝聚，同時(shí)此時(shí)水解產(chǎn)生較多的OH-，導(dǎo)致廢水的pH值增大，改變了絮凝反應(yīng)條件，降低了處理效率。

助凝劑聚丙烯酰胺用量
     按實(shí)驗(yàn)方法，固定絮凝劑PAC的用量不變，同時(shí)使pH值為7．0，僅改變PAM用量，研究聚丙烯酰胺 投加量對CODcr，去除率的影響。聚丙烯酰胺的投加量在一定程度上有利于CODcr的去除，它能促進(jìn)絮體的形成，提高沉降速度，改變沉降性能。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，加入聚丙烯酰胺作助凝劑后廢水的CODcr去除率明顯提高，這是因?yàn)榧尤胫齽┖?，改善了絮凝反?yīng)環(huán)境，促進(jìn)了絮凝劑聚合氯化鋁與廢水中膠體顆粒的反應(yīng)，使得CODcr 去除率提高；隨著聚丙烯酰胺投加量的增加，上清液中顆粒明顯減少，沉淀時(shí)間明顯縮短，在用量為10mg／L時(shí)，CODcr去除率最 高，達(dá)到81％以上。但PAM用量不能太大。因?yàn)镻AM溶于術(shù)且為有機(jī)物，過量后使廢水的CODcr值增加。

PH值的影響
    保持絮凝劑PAC和助凝劑PAM用量不變，按照實(shí)驗(yàn)方法用苛性鈉溶液或稀硫酸調(diào)節(jié)pH值，觀察pH值對CODcr 去除率的影響，pH值對CODcr的去除有較大的影響；隨著pH值的增大，CODcr去除率提高，當(dāng)pH值在6～ 8之間時(shí)絮凝效果較好，在pH值等于7時(shí)CODcr去除率出現(xiàn)最  高值，達(dá)到81％以上，當(dāng)pH值超過8．0后，CODcr去除率反而迅速降低。這是因?yàn)楫?dāng)pH值較小時(shí)，PAC易與H 形成絡(luò)合物或者硫酸鋁等物質(zhì)，當(dāng)pH值較大時(shí)，PAC易與OH一形成氫氧化鋁等物質(zhì)，使得PAC不易與污染物結(jié)合，阻礙了絮凝反應(yīng)的順利進(jìn)行，極大地降低了處理效率。

攪拌時(shí)間的影響
    按照實(shí)驗(yàn)方法，取最 佳的實(shí)驗(yàn)條件，即絮凝劑加入量為1．5g／L，助凝劑的；1.5g／L．量為10mg／L，pH值固定為7．0，攪拌速度為60r／min，僅改變絮凝反應(yīng)的攪拌時(shí)間，觀察攪拌時(shí)間對CODcr去除率的影響，隨著攪拌時(shí)間的延長，CODcr 去除率逐漸提高，當(dāng)攪拌時(shí)間為30min時(shí)效果最 佳，攪拌時(shí)間超過30min后，CODcr 去除率逐漸降低。這是因?yàn)閿嚢钑r(shí)間過短，絮凝藥劑和廢水不能充分地混合，絮體生長的時(shí)間亦不足，絮體與廢水中污染物的接觸作用時(shí)間也不足，被絮體吸附的污染物量較少，因此絮凝不充分，反應(yīng)速度較慢；而攪拌時(shí)間過長，則會使已經(jīng)形成的絮體又被打碎，不能較好地形成礬花而沉降。

沉淀時(shí)間的影響
     按照實(shí)驗(yàn)方法，取最 佳的實(shí)驗(yàn)條件，即絮凝劑加入量為1．5g／L，助凝劑的加入量為10mg／L，pH值固定為7．0，攪拌速度為60r／min，攪拌時(shí)間為30min，僅改變絮凝反應(yīng)的沉淀時(shí)間，觀察沉淀時(shí)間對CODcr去除率的影響，隨沉淀時(shí)間的增加，CODcr去除率越高，絮凝處理效果越好。沉淀15～30min時(shí)間段內(nèi)的絮凝處理效果的曲線斜率比沉淀0～15min的絮凝處理效果曲線斜率明顯變小，沉淀35min比沉淀30min絮凝處理效果提高很小，即當(dāng)沉淀時(shí)間達(dá)到30min時(shí)，再延長沉淀時(shí)間對絮凝處理效果貢獻(xiàn)不大，故本試驗(yàn)系統(tǒng)選擇絮凝反應(yīng)的沉淀時(shí)間為30min。