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摘要:随着我国工业行业的快速发展,废水排放量的日趋增加,废水处理问题的日益突出。絮凝法是一种被广泛采用且成本较低的废水处理方法,它能够极大地提高水处理的效率。絮凝效果主要由絮凝剂决定,故本文重点阐述和分析了废水处理过程中絮凝剂所起到的作用和影响其作用发挥的因素。
关键字:废水处理絮凝剂作用因素
随着我国工业进程的不断加快,废水排放量的日趋增加,导致我们赖以生存的环境都存在不同程度的污染,严重破坏了生态平衡,水资源紧缺的问题日益突出;同时,工业废水问题也将限制了人类文明的进一步发展。因此,保护生态环境和进行废水处理已经成为影响我国可持续发展战略的重要问题。为了能够应对存在的环境问题,一方面需要减少工业废水的排放,提倡节能减排,逐渐恢复生态环境的稳定;另一方面提高废水管理的重视程度,对产生的污水进行有效的治理。絮凝法是一种被广泛采用且成本较低的废水处理方法,它能够极大地提高水处理的效率。絮凝效果主要由絮凝剂决定,故本文重点阐述废水处理过程中絮凝剂所起到的作用。
1 絮凝剂介绍
絮凝剂是目前工业废水治理中应用最为广泛的一种药剂,絮凝过程是污水处理工艺中不可缺少的关键环节。目前市面上的絮凝剂种类繁多,從低分子到高分子,从单一型到复合型,总的趋势是向廉价实用、无毒高效的方向发展。选择絮凝剂时,需要依据废水性质不同进行合理选择。合适的絮凝剂与废水处理设备相结合,提高废水处理效率,有效解决了废水处理难题。
絮凝剂按其化学成分可分为:无机盐类絮凝剂、有机高分子絮凝剂和微生物絮凝剂。⑴无机盐类絮凝剂。无机絮凝剂为高价金属盐,主要分为两大类别:铁制剂系列和铝制剂系列。常用的如硫酸铝、硫酸铁、氯化铁等。无机絮凝剂价廉易得,操作简单,但用量大,絮凝效果一般,对人类健康和生态环境会产生不利影响。⑵有机高分子絮凝剂有天然高分子和合成高分子两大类。与传统絮凝剂相比,因其活性基团多,分子量大,具有用量少,能极大提高污水处理效能,逐步发展成为主流的药剂;而且形成的絮体容易分离,除油及除悬浮物效果好等特点,在处理炼油废水上取得了不错的效果。⑶微生物絮凝剂。国外微生物絮凝剂的商业化较早,始于上世纪 90年代。由于其使用过程中,絮凝效果好且不会造成水体二次污染,未来应用前景十分广阔。广泛用于畜产废水、膨化污泥、有色废水的处理等。到目前为止,我国微生物絮凝剂的制品尚未见报导。
2 废水处理过程中絮凝剂的作用
2.1 絮凝剂产生絮凝机理
絮凝作用机理是凝聚和絮凝两种作用过程。凝聚过程是带有正 (负 )电性的基团和水中带有负 (正 )电性的难于分离的一些粒子或者颗粒相互靠近,降低其电势,使其处于不稳定状态,并形成细小的凝聚体的过程。而絮凝过程是所形成的细小的凝聚体在絮凝剂聚合性质的作用下生成大体积的絮凝物的过程,最后物理或者化学方法将絮凝物分离出来。传统的无机低分子絮凝剂如铝盐和铁盐,是通过对水中胶体粒子的双电层进行压缩引起絮凝的。由于高分子絮凝剂的高效性,传统的铝盐、铁盐将逐步被有机和无机高分子絮凝剂所替代,高分子絮凝剂通过吸附架桥作用和卷扫 (网捕 )作用使胶体粒子脱稳发生聚集及沉降。
2.2 絮凝剂在废水处理中的作用
目前絮凝剂主要应用于给水和污水处理领域。絮凝剂在污水处理领域的作用主要体现在:作为强化固液分离的手段,絮凝剂使废水中难分离的污染物凝聚形成小颗粒,小颗粒聚集为大体积的絮凝物,实现固液分离;可用于强化污水的初次沉淀、浮选处理及活性污泥法之后的二次沉淀;还可用于污水三级处理或深度处理;用于剩余污泥脱水前的调理时,絮凝剂和助凝剂就变成了污泥调理剂或脱水剂。
废水处理具体操作过程:⑴选取合适的絮凝剂并按一定比例调成水混凝剂,定量均匀溶于废水中,使废水中的悬浮微粒失去稳定性,形成胶体溶液。⑵胶粒物经过絮凝作用,逐渐增大,形成絮凝体、矾花。⑶絮凝体、矾花互相碰撞,长大到一定体积后,在自身重力的作用下逐渐沉淀于底部,从而去除废水中的大量悬浮物,实现固液分离。⑷上清液通过布水槽、溢流堰由上部进入多功能池。上清液胶体通过河沙、炉渣、石子等滤料形成动态膜。动态膜具有吸附分散颗粒 ,去除悬浮有机物微粒的能力。⑸废水中悬浮有机物微粒通过沙层、炉渣层等滤料微孔,定时自流过滤除去废水中杂质。
絮凝剂在废水处理中的应用有效的提升了污水处理速率,使废水处理效果显著。目前,该药剂在各行业废水处理中应用较为广泛,有效防止了水污染现状的恶化,确保生态环境可持续发展。
3 影响絮凝剂作用发挥的因素
影响絮凝剂作用发挥的因素与颗粒的性质、使用的凝聚剂和脱稳后颗粒是否能形成大的聚集体有关,主要有絮凝剂的种类以及用量、混凝搅拌与反应时间、 ph值、温度等,根据具体情况采用不同的对策。
⑴絮凝剂的种类和用量。对不同性质的废水应该选择不同种类的絮凝剂。絮凝剂的加入量在很大程度上影响絮凝的效果,过量与不足都将导致溶胶粒子凝聚和絮凝过程,不利于固液分离。
⑵搅拌与反应时间的影响。把一定量的絮凝剂投加到废水中后,要保证絮凝剂迅速、均匀的溶解在废水中。一般混合过程需要快速搅拌,确保在较快的时间内使絮凝剂与废水充分混合完成。
⑶ ph值的影响。 ph值对絮凝剂操作具有很大的影响。有机高分子絮凝剂对 ph值的限制不太严格,但 ph值偏小时对絮凝剂的絮凝效果有较大的影响。无机絮凝剂对废水的 ph值比较敏感,由于絮凝剂水解反应不断产生氢离子,因此要保持水解反应充分进行。
⑷温度的影响。水温对絮凝效果也有影响,无机絮凝剂的水解反应是吸热反应,水温低时不利于絮凝剂的水解,导致絮凝体形成困难。因此,冬天絮凝剂使用量要比夏天多。温度升高有利于胶体间的碰撞而产生凝聚,但温度超过 90℃易使絮凝剂老化或分解产生不溶性物质,导致絮凝效果降低。
综上所述,絮凝剂是目前工业废水治理中应用最为广泛的一种药剂,具有广阔的发展前景。它能够极大地提高水处理的效率,解决我国水资源紧缺的问题,促进国内生态环境质量的不断提升。
参考文献
[1] 林桂炽 ,黄玲珍 . 废水处理过程中絮凝剂的应用 [J]. 广西大学学报 (自然科学版 ),2004,29.153-155.
[2] Sang Yizhou,刘新亮 ,蔺爱国 .造纸废水处理过程中胶体颗粒的聚并机理 [J].天津造纸 ,2018(2):2-10.
关键字:废水处理絮凝剂作用因素
随着我国工业进程的不断加快,废水排放量的日趋增加,导致我们赖以生存的环境都存在不同程度的污染,严重破坏了生态平衡,水资源紧缺的问题日益突出;同时,工业废水问题也将限制了人类文明的进一步发展。因此,保护生态环境和进行废水处理已经成为影响我国可持续发展战略的重要问题。为了能够应对存在的环境问题,一方面需要减少工业废水的排放,提倡节能减排,逐渐恢复生态环境的稳定;另一方面提高废水管理的重视程度,对产生的污水进行有效的治理。絮凝法是一种被广泛采用且成本较低的废水处理方法,它能够极大地提高水处理的效率。絮凝效果主要由絮凝剂决定,故本文重点阐述废水处理过程中絮凝剂所起到的作用。
1 絮凝剂介绍
絮凝剂是目前工业废水治理中应用最为广泛的一种药剂,絮凝过程是污水处理工艺中不可缺少的关键环节。目前市面上的絮凝剂种类繁多,從低分子到高分子,从单一型到复合型,总的趋势是向廉价实用、无毒高效的方向发展。选择絮凝剂时,需要依据废水性质不同进行合理选择。合适的絮凝剂与废水处理设备相结合,提高废水处理效率,有效解决了废水处理难题。
絮凝剂按其化学成分可分为:无机盐类絮凝剂、有机高分子絮凝剂和微生物絮凝剂。⑴无机盐类絮凝剂。无机絮凝剂为高价金属盐,主要分为两大类别:铁制剂系列和铝制剂系列。常用的如硫酸铝、硫酸铁、氯化铁等。无机絮凝剂价廉易得,操作简单,但用量大,絮凝效果一般,对人类健康和生态环境会产生不利影响。⑵有机高分子絮凝剂有天然高分子和合成高分子两大类。与传统絮凝剂相比,因其活性基团多,分子量大,具有用量少,能极大提高污水处理效能,逐步发展成为主流的药剂;而且形成的絮体容易分离,除油及除悬浮物效果好等特点,在处理炼油废水上取得了不错的效果。⑶微生物絮凝剂。国外微生物絮凝剂的商业化较早,始于上世纪 90年代。由于其使用过程中,絮凝效果好且不会造成水体二次污染,未来应用前景十分广阔。广泛用于畜产废水、膨化污泥、有色废水的处理等。到目前为止,我国微生物絮凝剂的制品尚未见报导。
2 废水处理过程中絮凝剂的作用
2.1 絮凝剂产生絮凝机理
絮凝作用机理是凝聚和絮凝两种作用过程。凝聚过程是带有正 (负 )电性的基团和水中带有负 (正 )电性的难于分离的一些粒子或者颗粒相互靠近,降低其电势,使其处于不稳定状态,并形成细小的凝聚体的过程。而絮凝过程是所形成的细小的凝聚体在絮凝剂聚合性质的作用下生成大体积的絮凝物的过程,最后物理或者化学方法将絮凝物分离出来。传统的无机低分子絮凝剂如铝盐和铁盐,是通过对水中胶体粒子的双电层进行压缩引起絮凝的。由于高分子絮凝剂的高效性,传统的铝盐、铁盐将逐步被有机和无机高分子絮凝剂所替代,高分子絮凝剂通过吸附架桥作用和卷扫 (网捕 )作用使胶体粒子脱稳发生聚集及沉降。
2.2 絮凝剂在废水处理中的作用
目前絮凝剂主要应用于给水和污水处理领域。絮凝剂在污水处理领域的作用主要体现在:作为强化固液分离的手段,絮凝剂使废水中难分离的污染物凝聚形成小颗粒,小颗粒聚集为大体积的絮凝物,实现固液分离;可用于强化污水的初次沉淀、浮选处理及活性污泥法之后的二次沉淀;还可用于污水三级处理或深度处理;用于剩余污泥脱水前的调理时,絮凝剂和助凝剂就变成了污泥调理剂或脱水剂。
废水处理具体操作过程:⑴选取合适的絮凝剂并按一定比例调成水混凝剂,定量均匀溶于废水中,使废水中的悬浮微粒失去稳定性,形成胶体溶液。⑵胶粒物经过絮凝作用,逐渐增大,形成絮凝体、矾花。⑶絮凝体、矾花互相碰撞,长大到一定体积后,在自身重力的作用下逐渐沉淀于底部,从而去除废水中的大量悬浮物,实现固液分离。⑷上清液通过布水槽、溢流堰由上部进入多功能池。上清液胶体通过河沙、炉渣、石子等滤料形成动态膜。动态膜具有吸附分散颗粒 ,去除悬浮有机物微粒的能力。⑸废水中悬浮有机物微粒通过沙层、炉渣层等滤料微孔,定时自流过滤除去废水中杂质。
絮凝剂在废水处理中的应用有效的提升了污水处理速率,使废水处理效果显著。目前,该药剂在各行业废水处理中应用较为广泛,有效防止了水污染现状的恶化,确保生态环境可持续发展。
3 影响絮凝剂作用发挥的因素
影响絮凝剂作用发挥的因素与颗粒的性质、使用的凝聚剂和脱稳后颗粒是否能形成大的聚集体有关,主要有絮凝剂的种类以及用量、混凝搅拌与反应时间、 ph值、温度等,根据具体情况采用不同的对策。
⑴絮凝剂的种类和用量。对不同性质的废水应该选择不同种类的絮凝剂。絮凝剂的加入量在很大程度上影响絮凝的效果,过量与不足都将导致溶胶粒子凝聚和絮凝过程,不利于固液分离。
⑵搅拌与反应时间的影响。把一定量的絮凝剂投加到废水中后,要保证絮凝剂迅速、均匀的溶解在废水中。一般混合过程需要快速搅拌,确保在较快的时间内使絮凝剂与废水充分混合完成。
⑶ ph值的影响。 ph值对絮凝剂操作具有很大的影响。有机高分子絮凝剂对 ph值的限制不太严格,但 ph值偏小时对絮凝剂的絮凝效果有较大的影响。无机絮凝剂对废水的 ph值比较敏感,由于絮凝剂水解反应不断产生氢离子,因此要保持水解反应充分进行。
⑷温度的影响。水温对絮凝效果也有影响,无机絮凝剂的水解反应是吸热反应,水温低时不利于絮凝剂的水解,导致絮凝体形成困难。因此,冬天絮凝剂使用量要比夏天多。温度升高有利于胶体间的碰撞而产生凝聚,但温度超过 90℃易使絮凝剂老化或分解产生不溶性物质,导致絮凝效果降低。
综上所述,絮凝剂是目前工业废水治理中应用最为广泛的一种药剂,具有广阔的发展前景。它能够极大地提高水处理的效率,解决我国水资源紧缺的问题,促进国内生态环境质量的不断提升。
参考文献
[1] 林桂炽 ,黄玲珍 . 废水处理过程中絮凝剂的应用 [J]. 广西大学学报 (自然科学版 ),2004,29.153-155.
[2] Sang Yizhou,刘新亮 ,蔺爱国 .造纸废水处理过程中胶体颗粒的聚并机理 [J].天津造纸 ,2018(2):2-10.