混凝劑在廢水處理中的應(yīng)用

【資料簡介】

經(jīng)過多年的實(shí)踐與研究，給水排水處理工藝日臻成熟。在原水和廢水中都存在著數(shù)量不等的膠體粒子，如粘土、礦物質(zhì)、二氧化硅或工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的碎屑等，它們懸浮在水中造成水體渾濁。混凝工藝是針對水中的這些物質(zhì)處理的過程。混凝、沉淀、過濾等傳統(tǒng)工藝是大部分水處理過程的關(guān)鍵工藝。

本文僅就混凝及其反應(yīng)機(jī)理簡單介紹。

 一、混凝及其反應(yīng)機(jī)理

    混凝是通過投加某些電解質(zhì)使水中的細(xì)小顆粒相互聚集形成絮狀大顆粒的過程。其主要目的是為了改變水中粘土和細(xì)菌等懸浮固體的存在性質(zhì)和狀態(tài)，以利于后續(xù)工序的去除過程。簡言之，混凝是指從加藥開始，直至zui終形成絮凝體（俗稱“礬花”）的過 程。混凝階段主要是去除水中的懸浮物體和膠體，此過程由凝聚和絮凝兩個階段構(gòu)成，它決定了水中懸浮雜質(zhì)顆粒聚結(jié)程度、顆粒成長的質(zhì)量及其降解特性，是水處理工藝中至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。

    凝聚是顆粒脫穩(wěn)及其聚結(jié)的前步，此時膠體顆粒間的斥力由于物理的或化學(xué)的某種效應(yīng)而部分地去掉，其擴(kuò)散層被壓縮，ζ電位降低，從而使得膠體顆?？赡苷辰Y(jié)在一起的現(xiàn)象或過程。簡言之，凝聚是指加藥后膠體失去了聚集穩(wěn)定性（簡稱“脫穩(wěn)”）并通過膠粒本身的布朗運(yùn)動進(jìn)行碰撞聚集而形成尺寸較小的“微絮凝體的過程。

    絮凝顧名思義，是水中投加大量或過量的混凝劑之后，脫穩(wěn)顆粒直接或間接地相互聚結(jié)生成呈“絮狀”的大顆粒而進(jìn)行卷掃、沉淀分離的過程，該過程緊接著凝聚過程進(jìn)行。簡言之，絮凝是指“微絮凝體”再通過機(jī)械或水力攪拌進(jìn)一步聚集成肉眼可見的大“絮凝體”。在水處理工藝上與之相對應(yīng)的兩個階段分別為快速混合和絮凝。
　　

    凝聚與絮凝這兩個階段僅是人們在研究混凝機(jī)理時，為了方便解釋膠體顆粒脫穩(wěn)沉降的現(xiàn)象、原因，便于定量定性描述、分析而提出的。這兩個名詞在概念上可以劃分得很清楚，但在實(shí)際的水處理操作運(yùn)行中，在混凝時凝聚與絮凝這兩個階段的間隔是瞬間，幾乎是同步發(fā)生的。

    混凝作用機(jī)理主要包括壓縮雙電層作用、吸附電中和作用、吸附－架橋作用、沉析物網(wǎng)捕作用和特殊混凝作用等。向污染水體投入混凝劑后，一方面通過壓縮雙電層和吸附電中和作用，膠體擴(kuò)散層被壓縮，ξ電位降低，膠體脫穩(wěn)；另一方面通過吸附－架橋和沉析物網(wǎng)捕等作用使脫穩(wěn)后的膠體相互聚結(jié)成大的絮體并沉淀，zui終固液分離。新型高分子混凝劑的使用使以上作用得到強(qiáng)化，它不僅具有以絮凝體吸附水中非溶性大分子有機(jī)污染物的物理吸附作用；又能對水中溶解性低分子有機(jī)物產(chǎn)生很強(qiáng)的化學(xué)吸附和強(qiáng)氧化等多種凈化效果，從而可以提高污染物的去除率。但是，要取得良好的混凝效果還和許多因素有關(guān)，其中包括混凝劑品種、混凝劑投加量、水質(zhì)、水力條件、水溫、堿度和pH等。只有優(yōu)化這些反應(yīng)條件，使混凝劑在*條件下起作用，才能達(dá)到強(qiáng)化混凝提高常規(guī)混凝效果的目的。