電力儀器資訊:隨著我國(guó)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展,大量生產(chǎn)性和生活性污水排放量劇增,如不加以處理直接排放,將引發(fā)一系列的環(huán)境題目污.水處理范疇中的治理方法很多,主要有生化法、絮凝沉降法、吸附法、電滲析法、離子互換法和化學(xué)氧化法等,其中絮凝沉降法是應(yīng)用廣、本錢低的常用處理方法,而高效能的絮凝劑沉降處理過程關(guān)鍵在于恰當(dāng)?shù)剡x擇和投加性能優(yōu)良的水處理絮凝劑,因此,體味和比較各類絮凝劑的絮凝特點(diǎn)、相適應(yīng)的水質(zhì)條件以及絮凝過程中攪拌強(qiáng)度是非常重要的.本嘗試從膠體化學(xué)根基觀點(diǎn)出發(fā),連系一系列實(shí)驗(yàn),綜合分析聚合氯化鋁、三氯化鐵和硫酸鋁3種常用的絮凝劑的絮凝特點(diǎn),并對(duì)水中TOC去除效果進(jìn)行對(duì)比.
1 嘗試部分
1.1 儀器與試劑
1.1.1 儀器
濁度儀(美國(guó)HACH公司pH值測(cè)定儀(美國(guó)HACH公司3型N電位儀(包含電泳槽、顯微測(cè)速裝置、時(shí)候跟蹤器和中心數(shù)據(jù)處理顯示器COD測(cè)定儀(5000A,日本島津DC-506型六聯(lián)漿拌式攪拌機(jī).
1.1.2 試劑
三氯化鐵聚合氯化鋁硫酸鋁鹽酸(AR級(jí):北京化工廠氫氧化鈉(AR級(jí):北京化工廠.
1.2 嘗試方法
(1濁度水配制:配濁實(shí)驗(yàn)用水取自當(dāng)?shù)厮畮?kù),配濁粘土取自水庫(kù)上游,取回的粘土和水充分混合,靜置2h后,取上層懸浮液,濁度為10NTU.
(2在DC-506型六聯(lián)漿拌式攪拌機(jī)上進(jìn)行攪拌(該性可以或許一次設(shè)定9種不同轉(zhuǎn)速,絮凝過程自動(dòng)完成,具有參數(shù)記憶、計(jì)較、顯示功能,如水溫、轉(zhuǎn)速及相應(yīng)的水力梯度G值的計(jì)較,每次可同時(shí)做6個(gè)水樣,每個(gè)水樣水量1000mL,并用1mol/L的HCl溶液和1mol/L的NaOH溶液調(diào)度溶液pH值至預(yù)定值.在快速攪拌狀態(tài)下(120~180r/min投加絮凝劑,攪拌1min后立即取樣,在電泳儀上測(cè)定N電位和電泳遷移率EM值,然后繼續(xù)慢速(40~90r/min攪拌20min后停止,沉淀20min,用濁度儀測(cè)上清液的殘剩濁度RT.
2 成果與會(huì)商
2.1 絮凝劑的投加量對(duì)絮凝效果的影響
從圖1、圖2中可知,對(duì)一定濁度的水質(zhì),PAC、三氯化鐵和硫酸鋁3種絮凝劑都存在最佳投加量.在配水濁度為10NTU、pH值為8.16、水溫為19.5e條件下,聚合氯化鋁(PAC、三氯化鐵和硫酸鋁最佳投加量(殘剩濁度為0.5NTU以下分別為2mg/L(以Al2O3計(jì)、8mg/L(以FeCl3計(jì)和2mg/L(以Al2O3計(jì).
圖1 聚合氯化鋁和硫酸鋁的投加量對(duì)絮凝效果的影響
圖2 三氯化鐵的投加量對(duì)絮凝效果的影響
2.2 pH值對(duì)絮凝效果的影響
圖3表明:同一種絮凝劑在不同pH條件下,絮凝效果不一樣.這主要取決于絮凝劑水解天生物在不同pH條件下的形態(tài)轉(zhuǎn)化規(guī)律.硫酸鋁最佳絮凝區(qū)原水pH范圍為6~8,PAC最佳絮凝區(qū)原水pH范圍為4~10,三氯化鐵最佳絮凝區(qū)原水pH范圍為5~10.PAC和三氯化鐵適應(yīng)pH范圍根基相同,都比硫酸鋁適應(yīng)pH范圍寬.從絮凝效果可見,pH>7時(shí)PAC優(yōu)于三氯化鐵.
圖3 3種絮凝劑在不同pH值條件下絮凝效果對(duì)比
絮凝劑投加量:三氯化鐵8mg/L(以FeCl3計(jì)
PAC2mg/L(以Al2O3計(jì)硫酸鋁2mg/L(以Al2O3計(jì)
2.3 絮凝劑絮凝除濁作用及電泳特點(diǎn)
絮凝劑投放在不同的pH原水中所表現(xiàn)的形態(tài)多種多樣,通過控制絮凝反應(yīng)條件,可以控制絮凝劑在水中的形態(tài),進(jìn)而切磋絮凝劑形態(tài)對(duì)絮凝效果的影響.
2.3.1 三氯化鐵絮凝除濁作用及電泳特點(diǎn)
圖4為向濁度10NTU的原水中投加8mg/L的三氯化鐵后凝聚微粒的F值和上清液殘剩濁度在不同pH的條件下的變化情況.在pH值為3時(shí),F值為-16mV,上清液殘剩濁度為5.7NTU,沒有杰出的絮凝效果在pH接近5時(shí),F值變?yōu)檎诞?dāng)pH值為6左右時(shí),F值為正值最大隨著pH的繼續(xù)增大F值由正值變?yōu)樨?fù)值,并且越來越大,但仍具有較好的絮凝效果.
圖4 F電位以及殘剩濁度與pH的關(guān)系
配水濁度為10NTU,水溫為20.5e,
三氯化鐵投加量為8mg/L
從上清液殘剩濁度來看,pH為5~10時(shí)殘剩濁度小于1NTU,受pH影響不大.當(dāng)pH6時(shí)主要是鐵鹽水解天生Fe(OH3沉淀物對(duì)膠體顆粒卷掃絮凝.
2.3.2 PAC絮凝除濁作用及電泳特點(diǎn)
圖5為向濁度為10NTU的原水中投加2mg/L的PAC后凝聚微粒的F值和上清液殘剩濁度在不同pH的條件下的變化情況.當(dāng)pH為4~6時(shí)F值比較穩(wěn)定,均勻F值為-9.5mV,上清液殘剩濁度為0.7~1NTU.pH上升到7時(shí)F值繼續(xù)減小,pH為7~10時(shí)F值又出現(xiàn)穩(wěn)定,均勻F值為-6.25mV,上清液殘剩濁度為0.5NTU以下.pH為10以上時(shí)F值開始升高.當(dāng)pH在4~10范圍,上清液殘剩濁度小于1NTU,F值變化不大,產(chǎn)生杰出絮凝的F值范圍為?6mV.PAC不論是在pH高區(qū)、pH低區(qū)或pH中區(qū)都能較好地發(fā)揮壓縮雙電層、電中和吸附脫穩(wěn)、凝聚絮凝的效能,這表了然PAC穩(wěn)定性好,形態(tài)較為穩(wěn)定,可以適應(yīng)于更廣pH范圍內(nèi)的水質(zhì)凈化.
圖5 F電位以及殘剩濁度與pH的關(guān)系
從圖5中還可發(fā)現(xiàn),F值在pH=4~10范圍內(nèi)并沒有出現(xiàn)等電態(tài),這主要由于投藥量少,沒有完全下降F電位.絮凝效果很好,是由于絮凝劑在水中發(fā)揮電性中和和壓縮雙電層的作用,并且由于粒子數(shù)目增多,碰撞次數(shù)增多,相對(duì)下降了對(duì)脫穩(wěn)的要求.
2.3.3 硫酸鋁絮凝除濁作用及電泳特點(diǎn)
圖6為向濁度為10NTU的原水中投加2mg/L硫酸鋁后,凝聚微粒的F值和上清液殘剩濁度在不同pH條件下的變化情況.可見凝聚微粒的F值隨pH的增大而減小,當(dāng)pH<5時(shí)F值均為較高負(fù)值,所以不能產(chǎn)生凝聚.當(dāng)pH=5.5時(shí)F值為-10mV,開始凝聚,pH為6左右時(shí)F值為-5.12mV,具有杰出凝聚效果,此時(shí)發(fā)揮絮凝作用主要為高電荷低聚合度的電中和脫穩(wěn)作用.在pH值7四周,F值上升為-10mV,發(fā)揮絮凝作用的鋁幾近全是中性不溶解性的[Al(OH3]]大型聚合體或低電荷高聚合度的物質(zhì),這時(shí)粘土粒子和鋁聚合體之間幾近掉去電排斥力,主要依靠OH-
離子的架橋,使粘土粒子和[Al(OH3]]粘結(jié)天生大的絮凝體,產(chǎn)生杰出的絮凝沉淀效果.隨pH的繼續(xù)增大,F值增大,當(dāng)pH值超過8.5以后,絮凝效果下降,此時(shí)發(fā)揮絮凝效果的主要成分為負(fù)電荷鋁離子,這些陰離子成為Al(%26Oacute的主要形態(tài),架橋聚合態(tài)鋁離子也不足,濁度去除率也明顯下降.
從殘剩濁度來看,當(dāng)pH為6時(shí)上清液殘剩濁度最低為0.5NTU以下.當(dāng)pH8.5時(shí)根基上無絮凝效果,在5.5或pH>8.5時(shí)根基上無絮凝效果,在5.5
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