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水处理絮凝剂聚合氯化铝在电厂废水处理中有怎样的表现?

编辑:美高梅登录网站 来源:原创 日期:2018/7/31 9:11:24 人气:12

为了探明聚合氯化铝的投加量对电厂原水出水水质的影响,在实验室条件下模拟絮凝过程实验,分别考察聚合氯化铝在8、10、12、14、16和18mg/L投加量下(以Al2O3含量计)的絮凝效果,得出最佳投加量,最终为电厂实际絮凝处理的工艺参数调整提供参考。

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1 实验材料和方法

1.1 仪器

ORION 420ApH计(Thermo orion);HACH 2100N浊度计;HACH CODreactor消解仪;HACH DR/2100分光光度计;HACH DR6000分光光度计;JBY-Ⅱ型絮凝搅拌仪.

       1.2 水样与PAC指标

      水样为某电厂原水:pH=7.38;浊度=99.3NTU;化学需氧量(CODCr)=19.0mg/L;总磷(TP)=0.20mg/L;氨氮(NH3-N)=1.742mg/L;悬浮物(SS)=81.0mg/L.市售液体PAC;氧化铝(Al2O3):10%;盐基度:65%;不溶物:0.14%;pH:4.50.

1.3 实验方法

絮凝试验在六联混凝试验搅拌器上进行,在6个1 000mL烧杯中加入500mL水样,通过搅拌器控制絮凝水力条件,待絮凝结束,静止沉降30min后取液面下5cm处水样,进行各项指标的测定.pH、浊度、CODCr、NH3-N、SS等指标根据《水及废水监测分析方法》中的测定方法来测定.

2 结果与讨论

2.1 最佳水力条件的确定

絮凝过程中的水利条件主要包括:快搅转速、快搅时间、慢搅转速、慢搅时间.为找出最佳水利条件,采用4因素3水平正交实验,以水样的除浊率作为试验指标.利用PAC作为絮凝剂进行混凝实验,水样参数为19℃,pH值6.38,浊度99.3NTU,CODCr=19.0mg/L,TP=0.20mg/L,NH3-N=1.742mg/L,SS=81.0mg/L.取500mL水样于1 000mL烧杯中,加入10mg PAC(以Al2O3含量计),进行4因素3水平正交实验,静止沉降30min后取液面下5cm处水样测浊度,实验结果见表1.

聚合氯化铝

由正交实验表1可知,通过均值和极差分析,快速搅拌转速是影响除浊率的最大因素,转速太快,不利于矾花的形成,搅拌叶片容易将已经形成的矾花打碎,而搅拌速度过慢,则不利于PAC的溶解以及与待处理水样的充分混合,因此快搅转速为200r/min最佳.通过极差分析,得出影响因素影响除浊率大小的排序为:快搅转速>慢搅时间>慢搅转速>快搅时间.由均值大小得出最佳水利参数为:快搅转速200r/min,快搅时间45s,慢搅转速80r/min,慢搅时间15min.2.2 PAC投加量对浊度的去除效果 如图1所示,当PAC投加量小于10mg/L时,混凝效果不明显,浊度去除率低.这是由于PAC投加量不足时,形成的矾花少,矾花的卷扫携带作用不明显,导致水样中的胶体颗粒只能部分去除,所以出水浊度仍然很高,浊度去除率较低.当PAC投加量大于14mg/L时,出水浊度同样较高,浊度去除率也较低,混凝效果亦不明显.这是因为絮凝剂PAC本身就具有一定浊度,当投加量过大时,必然导致其出水浊度也会随之增大.所以PAC投加量过少出水效果难以保证,而过多又会造成浪费,且影响混凝效果.当投加量为12mg/L时为最佳投加量,浊度去除率为90.97%.

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2.3 PAC投加量对pH的去除效果由于PAC本身pH值为酸性,而原水pH为7.38,混凝后出水pH应呈减小趋势,但是不同PAC投加量间体积较溶液体积相差太小,稀释后可忽略不计,故PAC投加量对出水pH的影响整体降低,但波动不大,见图2.

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2.4 PAC不同投加量对CODCr的影响

含有大量有机物的水通过除盐系统会污染离子交换系统,特别容易污染阳离子交换树脂,降低树脂交换能力.有机物通常在预处理(混凝、澄清和过滤)中得到去除,但在除盐系统中无法去除,因此有机物会通过补给水带入锅炉,从而进入蒸气系统和凝结水中,造成系统腐蚀.在循环水系统中,有机物含量高会促进微生物的生长繁殖.因此,不管对除盐、炉水或者循环水系统,COD越低越好.表2为不同加药量对原水混凝后出水CODCr的影响.

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由表2看出,随着PAC的加入量增加,出水CODCr也随之增大.

这是由于PAC加入后,原水中的Cl-含量大大增加.慕志波等通过对高浓度氯离子样品CODCr的研究发现,当Cl-浓度增加时,CODCr同时增加.顾依华对城市生活污水处理研究得出,随PAC投加量的增加,CODCr的去除率呈迅速增加的趋势,当投加量(以Al2O3计)为8mg/L时,去除率为42.9%,达到最大值,此后再增加PAC的投加量,CODCr的去除率不再变化.这证实试验过程中CODCr值越来越大完全是由于Cl-含量增大导致的,水体中真实的有机物含量已得到良好的去除.

2.5 PAC投加量对悬浮物的影响

经过投加PAC絮凝处理后,原水的SS含量大大降低.由图3看出,当PAC投加量在12mg/L时,絮凝出水SS仅为7.0mg/L,SS去除率可达91.36%,出水水质由原水浅黄色变为透明澄清,为后续深度除盐提供了保障.

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3 结论

本研究中原水为港口河水,取样试验时间为秋季,此时的水质情况相对较好.通过投加PAC进行絮凝试验后,出水水质澄清且在不同投加量下处理稳定效果好.在实际运行过程中,通过试验出水浊度指标、当时所用PAC的质量以及不同阶段港口水质情况等,确定在水力条件为快搅转速200r/min,快搅时间45s,慢搅转速80r/min,慢搅时间15min时,PAC最佳投加量为12mg/L,在提高出水水质的同时降低药品消耗的费用,从而达到高效低能的最终目的,为电厂在实际运行中提供参考.


    标签:水处理絮凝剂 净水絮凝剂 环保水处理药剂
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