廢水混凝處理法硫酸鋁

硫酸鋁含有不同數(shù)量的結(jié)晶水：Al₂(SO₄)₃·18H₂O，其中n=6、10、14、16、8和27，常用的是Al₂(SO₄)₃·18H₂O其分子量為666.41，比重1.61，外觀為白色，光澤結(jié)晶。硫酸鋁易溶于水，水溶液呈酸性室溫時溶解度大致是50%，pH值在2.5以下。沸水中溶解度提高至90%以上。硫酸鋁使用便利，混凝效果較好不會給處理后的水質(zhì)帶來不良影響。當(dāng)水溫低時硫酸鋁水解困難形成的絮體較松散。

硫酸鋁在我國使用最為普遍大都使用塊狀或粒狀硫酸鋁。根據(jù)其中不溶于水的物質(zhì)的含量可分為精制和粗制兩種。硫酸鋁易溶于水可干式或濕式投加。濕式投加時一般采用10—20%的濃度(按商品固體重量計算)。硫酸鋁使用時水的有效pH值范圍較窄，約在5.5—8之間，其有效pH值隨原水的硬度含量而異，對于軟水pH值在5.7—6.6，中等硬度的水為6.6—7.2，硬度較高的水則為7.2—7.8。在控制硫酸鋁劑量時應(yīng)考慮上述特性。有時加入過量硫酸鋁會使水的pH值降至鋁鹽混凝有效pH值以下既浪費(fèi)了藥劑，又使處理后的水發(fā)混。

混凝系凝聚作用與絮凝作用的合稱。前者系因投加電解質(zhì)，使膠粒電動電勢降低或消除，以致膠體顆粒失去穩(wěn)定性，脫穩(wěn)膠粒相互聚結(jié)而產(chǎn)生；后者系由高分子物質(zhì)吸附搭橋，使膠體顆粒相互聚結(jié)而產(chǎn)生?；炷齽┛蓺w納為兩類：

①無機(jī)鹽類，有鋁鹽（硫酸鋁、硫酸鋁鉀、鋁酸鉀等）、鐵鹽（三氯化鐵、硫酸亞鐵、硫酸鐵等）和碳酸鎂等；

②高分子物質(zhì)，有聚合氯化鋁，聚丙烯酰胺等。處理時，向廢水中加入混凝劑，消除或降低水中膠體顆粒間的相互排斥力，使水中膠體顆粒易于相互碰撞和附聚搭接而形成較大顆?；蛐跄w，進(jìn)而從水中分離出來。影響混凝效果的因素有：水溫、pH值、濁度、硬度及混凝劑的投放量等。

硫酸亞鐵FeSO₄·7H₂O是半透明綠色結(jié)晶體，易于溶水，在水溫20℃時溶解度為21%。硫酸亞鐵離解出的Fe² 只能生成簡單的單核絡(luò)合物。

因此，不如三價鐵鹽那樣有良好的混凝效果。殘留于水中的Fe² 會使處理后的水帶色，當(dāng)水中色度較高時，F(xiàn)e² 與水中有色物質(zhì)反應(yīng)，將生成顏色更深的不易沉淀的物質(zhì)(但可用三價鐵鹽除色)。根據(jù)以上所述，使用硫酸亞鐵時應(yīng)將二價鐵先氧化為三價鐵，然后再起混凝作用。 當(dāng)水的pH值在8.0以上時，加入的亞鐵鹽的Fe² 易被水中溶解氧氧化成Fe³ ，當(dāng)水的pH值<8.0時，則可加入石灰去除水中CO₂，石灰用量可按下式估算：[CaO]=0.37a 1.27CO₂ (1.18)

式中 a——FeSO₄的投加量(毫克/升)，CO₂——水中CO₂的含量(毫克/升) 當(dāng)水中沒有足夠溶解氧時"sup--normal" data-sup="1" data-ctrmap=":1,"> [1] 。

高相對分子量聚丙烯酰胺的分子量很高，一般在（800-2000）萬之間，其分子鏈很長，使其能在兩個粒子之間架橋，加速粒子沉降，是很好的絮凝劑，可以降低液體之間的磨擦阻力，按離子特性分可分為非離子、陰離子、陽離子和兩性型四種類型。

產(chǎn)品分類

1、按照形態(tài)：分為干粉和膠體兩種，干粉為白色或灰色粉末，膠體為淺黃色，必須溶解后才能應(yīng)用，因此必須具備有良好溶解性的高分子量聚丙烯酰胺。

2、按照離子度：可分為陰離子型高分子量聚丙烯酰胺、陽離子型高分子量聚丙烯酰胺、兩性離子型高分子量聚丙烯酰胺和非離子型高分子量聚丙烯酰胺。粉狀固含量大于92%，相對分子質(zhì)量為（500-800）×10⁴，膠體固含量為（8±0.2）%。

產(chǎn)品應(yīng)用

陽離子型高分子量聚丙烯酰胺的應(yīng)用：在石油工業(yè)中用于多種作業(yè)，如鉆井和開發(fā)所用的防止泥頁巖水化膨脹的黏土穩(wěn)定劑。鉆井和采油污水處理用的浮選絮凝劑、酸化液的稠化劑，三次采油用的堵水調(diào)剖劑，鉆井和完井用的油層保護(hù)劑等。在造紙工業(yè)中可用作助留劑、施膠機(jī)和增強(qiáng)劑，大大改善了紙張的性能，使之具有較大的市場需求量。

陰離子型高分子量聚丙烯酰胺的應(yīng)用：在工業(yè)廢水（電鍍廠廢水，冶金廢水，鋼鐵廠廢水，洗煤廢水等）中起到絮凝沉淀作用。

非離子型高分子量聚丙烯酰胺的應(yīng)用：有澄清凈化作用、沉降促進(jìn)作用、增稠作用及其它作用、過濾促進(jìn)作用。在廢液處理、污泥濃縮脫水、選礦、洗煤、造紙等方面，能夠充分滿足各種領(lǐng)域的要求。同時使用非離子聚丙烯酰胺和無機(jī)絮凝劑（聚合硫酸鐵，聚合氯化鋁，鐵鹽等），可顯示出更大的效果。

聚丙烯酰胺的穩(wěn)定性

聚丙烯酰胺屬于大分子基團(tuán)，其固體的熱穩(wěn)定性比其他聚合物電解質(zhì)要強(qiáng)，在充滿氮?dú)獾沫h(huán)境中加熱，溫度超過210攝氏度時候，相鄰的酰胺基間分解失水，但是溫度不可以超過300攝氏度，而且同時會生成酰亞胺基，并且釋放出氮?dú)狻?

溫度升至500攝氏度的時候，聚丙烯酰胺會變成黑色的粉末。如果聚丙烯酰胺進(jìn)過充分的干燥，溫度升到280攝氏度的時候仍能夠保持很好的穩(wěn)定性。但是因為分子鏈上又存在著大量的酰胺基以及離子基團(tuán)，這就使得聚丙烯酰胺又有了很強(qiáng)的吸濕性；

在干燥的時候，具有強(qiáng)烈的水分保留性，不易干燥充分；干燥的固體粉末在長期中，因為吸收了空氣中的水分，繼而容易發(fā)潮。聚丙烯酰胺的水溶液放久后就容易發(fā)生老化，粘度也降低了，性能因此也變差，受到影響。

聚合氯化鋁是一種無機(jī)高分子混凝劑，由于氫氧根離子的架橋作用和多價陰離子的聚合作用而生產(chǎn)的分子量較大、電荷較高的無機(jī)高分子水處理藥劑。聚合氯化鋁與傳統(tǒng)無機(jī)混凝劑的根本區(qū)別在于傳統(tǒng)無機(jī)混凝劑為低分子結(jié)晶鹽，而聚合氯化鋁的結(jié)構(gòu)由形態(tài)多變的多元羧基絡(luò)合物組成，絮凝沉淀速度快，適用PH值范圍寬，對管道設(shè)備無腐蝕性，凈水效果明顯，能有效支除水中色質(zhì)SS、COD、BOD及砷、汞等重金屬離子，該產(chǎn)品廣泛用于飲用水、工業(yè)用水和污水處理領(lǐng)域。

特點(diǎn)

1、擁有更廣泛的pH適用范圍：聚合氯化鋁的pH適用范圍比傳統(tǒng)鋁鹽要寬得多。一般傳統(tǒng)凝聚劑硫酸鋁和氯化鐵鹽在pH>8.0時，會生成氫氧化鋁沉淀，從而降低其處理效果，而聚合氯化鋁在pH<10的范圍內(nèi)均會得到較好的處理效果。

2、具有強(qiáng)烈的凝聚除濁效能：PAC比傳統(tǒng)硫酸鋁、氯化鐵具有更強(qiáng)的凝聚除濁效果；在相同處理條件下，PAC使用量要比傳統(tǒng)鋁鹽少2/3到1倍，處理成本可節(jié)約30-40%；在相同投量條件下，使用聚合氯化鋁能夠獲得比傳統(tǒng)鋁鹽更低的殘余濁度，因而可以較低劑量得到最佳處理效果。

3、對pH值的改變較小：由于硫酸鋁或氯化鐵、聚合硫酸鐵等凝聚劑，水溶液酸度較大，因此處理后水質(zhì)pH值下降明顯，尤其在高濁度水質(zhì)處理過程中，投量增大而導(dǎo)致處理水質(zhì)pH降低超出正常飲用水水質(zhì)pH范圍(6.5-8.5)，因此，需再投加堿液提高水的pH值。使用聚合氯化鋁，由于酸度較小，處理后水質(zhì)pH值降低不明顯，因而無需投加堿液來提高水質(zhì)的pH值。

4、具有較強(qiáng)的水質(zhì)適用范圍：由于聚合氯化鋁產(chǎn)品具有較寬的堿化度調(diào)整范圍(堿化度可從40%調(diào)整到90%)和較強(qiáng)的復(fù)配作用，對于任何給水、廢水，通過調(diào)整產(chǎn)品的堿化度或復(fù)配各種無機(jī)或有機(jī)化合物，都可達(dá)到最佳處理效果，尤其對低堿度及高有機(jī)污染水質(zhì)。

5、具有較好的低溫低濁水處理效果：一般對于低溫、低濁水(<5℃)以及低堿度水，傳統(tǒng)混凝劑如硫酸鋁的混凝除濁效能會明顯降低并導(dǎo)致出水水質(zhì)惡化，而使用PAC，無論對低溫還是低堿度的水，都能獲得較好的混凝除濁效果。

6、有良好的絮凝沉降效果：聚合氯化鋁能夠明顯提高固液分離效率，改善沉降過濾及污泥脫水性能，從而縮短沉淀池的停留時間，增加產(chǎn)水量。

8、聚合氯化鋁具有良好的脫色及去除腐植物質(zhì)效果：不僅具有強(qiáng)的凝聚除濁效果，而且也具有良好的脫色及去除水中有機(jī)腐殖質(zhì)的效果，同時，對有害、有毒有機(jī)物及病菌，病毒去除也有較明顯提高。

作用

聚（合）氯化鋁其絮凝作用表現(xiàn)如下：

1、水中膠體物質(zhì)的強(qiáng)烈電中和作用。

2、水解產(chǎn)物對水中懸浮物的優(yōu)良架橋吸附作用。

3、對溶解性物質(zhì)的選擇性吸附作用 。