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PAC絮凝效果实验及分析 |
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发布者：zq
发布时间：2010-5-10
点击次数：2563
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范玉华
(神华准能矸石发电公司,内蒙古薛家湾 010300)
摘要:本文以絮凝剂聚合氯化铝为主要实验对象,对其絮凝效果进行实验及分析。浊度去除率可达99%以上,且具有生成的矾花大而密实,絮体成层沉降,沉降速度快,悬浮矾花少等优点。是电厂处理黄河水的主要药剂。
关键词:聚合氯化铝;除浊;絮凝;絮凝剂
絮凝剂是目前应用范围最广泛、使用量最大的水处理化学药剂。絮凝处理效果的好坏,在很大程度上决定着后续处理流程的运行状况,最终出水质量和成本费用。絮凝处理能否达到高效的关键就在于恰当的选择和使用性能优良的絮凝剂。
1 分析实验部分
1.1 浊度与吸光度标准曲线的绘制
(1)原理
胶体颗粒对光的散射产生“吸光度”。在一定的范围内,“吸光度”与浊度呈正比关系,利用这一现象使用分光光度计测定水样的浊度。
(2)浊度的标定
把浊度100度的白陶土标准溶液边振荡边迅速用刻度吸管吸2mL,4mL,6mL,8mL,10mL放入比色管,加水到100mL,规定它们的浊度分别为2,4,6,8,10度。充分振荡后,在660nm下测其对应的吸光度。
(3)浊度与吸光度标准曲线的绘制根据表中数据运用最小二乘法拟合出浊度与吸光度的标准曲线,其具体拟合过程如下:X—浊度(NTU) Y—吸光度(ABS)则标准曲线方程为:Y=0.00075x+0.0007
1.1.1 黄河水水质分析
(1)黄河水样的浊度
浑浊度是一种光学效应,它不仅与悬浮物的含量有关,而且还与水中杂质的成分、颗粒大小、形状及其表面的反射性能有关。本试验测定浊度采用的是分光光度计测定法。测得所用黄河水水样浊度为553.71NTU。
(2)黄河水样的pH值
本实验所用的方法是玻璃电极法。测得所用黄河水水样的pH值在6.8左右。
1.1.2 絮凝实验
将实验水样置于一组六个烧杯(烧杯的体积为1000ml,内装500ml的水样)内,六联搅拌器搅拌。为了模拟水与絮凝剂的快速混合,先将转速调在200r/min左右,待搅拌稳定后,再同时向每个烧杯里添加不同量的絮凝剂。并在200r/min转速下搅拌1min。随即将转速调到35r/min,以模拟慢速混合,持续大约13min,让絮凝物与悬浮颗粒充分接触。然后,停止搅拌使之静置约30min,让絮凝物在重力作用下沉将。后用小烧杯取上清液,测吸光度。根据曲线得出浊度。
1.2 絮凝效果因素分析
1.2.1 pH值对絮凝效果的影响
当pH>8.5时,Al(OH)3离解而成为带负电的铝酸盐,其反应为:Al(OH)3=AlO2-+H2O+H+;当pH<5时,因吸附了水中的SO42ˉ而带负电。因此,铝盐絮凝剂药获得良好的絮凝效果,其pH值应控制在5.5~8.5。
1.2.2 投药量对絮凝效果的影响
絮凝剂的投加量是决定絮凝效果的重要因素。下面是PAC絮凝剂A、B、C及4次样用量对除浊效果的影响。以投药量(mg)为横坐标,以去浊率为纵坐标作图,结果见图1。
图1 4次合成PAC投药量对絮凝效果的影响
从图2可知,PAC对黄河水的除浊率并非随着投药量的增加而增加,而是在某一范围内絮凝效果较好。其原因是,当投加量不足时,絮凝剂不能与原水中的杂质充分接触,致使絮体沉降后,仍有一部分未被絮凝,因而絮凝效果不好。而投加量过高,絮体间架桥作用所必需的粒子表面吸附活性点被絮凝剂所包裹,使架桥所需的粒子表面活性点不足,而使得絮凝剂颗粒间的吸附架桥作用变得困难,以致絮凝效果变差。图表明PAC的最佳投药量应在20mg左右。
1.2.3 快搅转速对絮凝效果的影响
用絮凝剂处理高浊度的原水,为使投入的絮凝剂能够均匀的分散在水中,需要对其进行快混合。在其他条件相同,快搅转速不同的情况下聚合氯化铝做絮凝实验。
由图2可见,当快搅转速为200r/min时,去浊率最高为100%。因此本次实验选择的快搅最佳转速为200r/min。
1.2.4 快搅时间对絮凝效果的影响
搅拌时间也是影响絮凝效果的一个重要因素。若搅拌时间短,絮凝则不够充分;搅拌时间若过长,容易将已形成的絮体破碎。其他条件不变,在不同搅拌时间下做絮凝试验。结果见图3。
由图4可知,搅拌时间为1min时絮凝效果最好。所以,选取1min为实验最佳快搅时间。
1.2.5 慢搅转速对絮凝效果的影响
快搅后还要进行慢搅,使絮凝物与悬浮物充分接触利于沉降。慢搅速度过快同样会使已形成的絮体破碎。因此,要确定最为适宜的慢搅速度。其他条件不变,慢搅转速不同,做絮凝实验。结果见图4。
图 4 慢搅转速对絮凝效果的影响
由图5选取35r/min为此次絮凝实验的最佳慢搅时间。在此转速下絮凝效果最好。1.2.6 慢搅时间对絮凝效果的影响其他条件相同,在不同慢搅时间下做絮凝实验。其结果见图5。
图 5 慢搅时间对絮凝效果的影响
由图6选择最佳慢搅时间13min。
2 结论
通过以上聚合氯化铝对黄河水的絮凝实验效果分析可知,其去浊效果在99%以上,通过对比实验得知,pH值、投药量、搅拌速度、搅拌时间对絮凝效果有很大的影响。
由于聚合氯化铝具有生成的矾花大而密实,絮体成层沉降,沉降速度快,悬浮矾花少等优点。在电厂使用黄河水作为原水的厂子,有较强的市场竞争力和较大的发展前景。
[参考文献]
[1] 周勃,肖锦.给水源水中的混凝技术[J].工业水处理,1999,19(2).
[2] 万鹰昕,程鸿德.无机高分子絮凝剂机制的研究进展[],矿物岩石地球化学通报,2001,20(1).
[3] 肖锦,我国絮凝剂发展的现状与对策[C].1997年水处理技术研讨会论文集. |
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