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污水處理藥劑
絮凝劑可分為高分子量和低分子量類型。現(xiàn)在絮凝劑的制造商越來越多,隨著工藝的不斷改進(jìn)和技術(shù)的不斷加強(qiáng),生產(chǎn)工藝越來越好。目前,PAM產(chǎn)品的分子量主要有高、中、低三種,可調(diào)度在104-107之間。
低分子量絮凝劑
其中,低分子量產(chǎn)品對(duì)生產(chǎn)過程中的每個(gè)環(huán)節(jié)都有更高的要求。對(duì)皮革加工廢水采用優(yōu)化混凝—SBR處理的試驗(yàn)結(jié)果表明,出水總Cr去除率98%,CODCr去除率93%,各項(xiàng)主要指標(biāo)達(dá)到國(guó)家所規(guī)定的排放要求。生產(chǎn)低分子量PAM需要高純度的原料。通常,工業(yè)單體含有雜質(zhì),如鐵、銅和O2,這將阻礙反應(yīng)的進(jìn)展。因此,當(dāng)使用酰胺單體時(shí),絮凝劑的含量一定要控制在95°n。在生產(chǎn)絮凝劑時(shí),引發(fā)劑的作用主要是引起氧化還原反應(yīng)。引發(fā)劑的量和添加速率也影響低分子量產(chǎn)品的生產(chǎn)。引發(fā)劑用量少,不能引發(fā)聚合反應(yīng),引發(fā)劑用量大,反應(yīng)速度加快,聚合物分子鏈不易生長(zhǎng),平均聚合度降低,分子量降低。
引發(fā)劑的加入速度和方法影響聚合物的分子量。有機(jī)質(zhì)絮凝劑有低分子量的陽離子聚合物和高分子量的聚合物(如聚炳烯酰胺)。大量實(shí)踐表明,聚合物的分子量隨著添加時(shí)間的增加而增加,而聚合物的分子量則降低。因此,在低分子量產(chǎn)品的生產(chǎn)中,嚴(yán)格控制引發(fā)劑用量和添加速率是一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。反應(yīng)溫度也直接影響分子量的大小。如果溫度過高,聚合反應(yīng)將會(huì)加劇并形成危險(xiǎn)聚合,這將嚴(yán)重影響分子量大小和產(chǎn)物的溶解度。相反,如果溫度太低,聚合反應(yīng)不會(huì)完全進(jìn)行,也會(huì)影響分子量的大小。因此,在生產(chǎn)中,這和使用引發(fā)劑一樣重要,需要統(tǒng)一的要求和嚴(yán)格的控制。
1、絮凝沉淀法
絮凝法主要是通過向廢水中加入絮凝藥劑,使廢水中的懸浮物形成絮凝物聚結(jié)下沉,該過程不僅可以除去廢水中的懸浮物和膠體粒子,降低COD值,而且,還可以除去微生物等。5:懸浮物(注聚區(qū)聚合物)含量高、顆粒細(xì)小、容易造成地層堵塞。是指在絮凝劑的作用下,油田廢水中的膠體和細(xì)微懸浮物發(fā)生靜電中和、吸附或橋接,然后生成絮凝體被除去?;瘜W(xué)絮凝法作為預(yù)處理技術(shù)在各大油田中被廣泛應(yīng)用,常與氣浮法聯(lián)合使用。
絮凝法的技術(shù)核心在于研發(fā)新的化學(xué)藥劑,來提高去污效率,擴(kuò)展去污范圍。油田水處理用的絮凝劑主要分為無機(jī)、有機(jī)和生物絮凝劑三類。
無機(jī)絮凝劑主要有無機(jī)化合物(如硫酸鋁、明礬、三氯化鐵等)和無機(jī)聚合物(聚合氯化鋁(PAC)、聚合硫酸鋁(PAS)、聚合硫酸鐵等高聚物),。
有機(jī)質(zhì)絮凝劑有低分子量的陽離子聚合物和高分子量的聚合物(如聚炳烯酰胺)。我們都知道豆腐的制作過程,先將豆子磨成豆?jié){,然后加入鹵水或石膏,使其迅速成為膏狀物,這個(gè)過程就是絮凝。與無機(jī)高分子絮凝劑相比,它的用量少,產(chǎn)生的絮體大、沉降速度快、受共存鹽、pH值和溫度的影響小,效果明顯、且種類繁多,在油田水處理中以經(jīng)廣泛應(yīng)用。但也有很多因素限制了絮凝法的應(yīng)用,主要的有:現(xiàn)場(chǎng)絮凝操作工序復(fù)雜;影響混凝效果的因素多;當(dāng)懸浮物含量較高時(shí),使絮凝劑的消耗量增大,產(chǎn)生的污泥量也隨之增大;壓裂余液殘存的粘度大大減緩了絮凝劑的擴(kuò)散速度和絮凝產(chǎn)物的沉淀速度;對(duì)水溶性有機(jī)物的去除效果差等。
近年來,利用生物技術(shù),通過微生物發(fā)酵、抽提、精致而成為了一種新型生物絮凝劑,由于具有無毒、和可生物降粘等特點(diǎn),對(duì)水資源的保護(hù)有十分重大的意義,是很有發(fā)展前途的綠色絮凝劑
常用的處理方法有生物法和物理化學(xué)法。兩者中生物法用的較普遍,效率也較高。
污泥脫水時(shí),絮凝劑使污泥產(chǎn)生大而致密的絮團(tuán),這些絮團(tuán)可以用離心機(jī)、帶式或板框式壓濾機(jī)與清液分離。選準(zhǔn)酰胺是成功的關(guān)鍵之一。在選擇絮凝劑類型時(shí),要考慮一下因素:
1. 向用戶了解污泥的來源、性質(zhì)、成分(如有機(jī)物/無機(jī)物比例)及固相物含量。一般說陽離子酰胺用于處理有機(jī)污泥,而陰離子酰胺用于處理無機(jī)污泥;堿性很強(qiáng)時(shí)不宜用陽離子絮凝劑,而酸性很強(qiáng)時(shí)不宜用陰離子酰胺;固相物含量高的污泥通常絮凝劑用量較大。
2. 絮團(tuán)大小:絮團(tuán)太小會(huì)影響排水速度,太大又會(huì)使絮團(tuán)束縛較多水而降低泥餅干度。通過選擇絮凝劑分子量可以調(diào)整絮團(tuán)大小。
3. 絮凝劑的離子度“針對(duì)要脫水的污泥,用不同離子度的絮凝劑在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行篩選,選出合適者。這樣既可以取得較佳絮凝效果,又可使加藥量少。
4. 絮團(tuán)強(qiáng)度;絮團(tuán)在剪切作用下應(yīng)保持穩(wěn)定而不破碎。提高絮凝劑分子量或選擇合適的分子結(jié)構(gòu)有助于提高絮團(tuán)穩(wěn)定性。
5. 絮凝劑與污泥的混合;絮凝劑在脫水設(shè)備的某一位置一定與污泥充分反映,發(fā)生絮凝作用。為此,絮凝劑溶液粘度一定合適,在現(xiàn)有設(shè)備條件下能與污泥均勻混合。兩者混合均勻與否,是成功的又一關(guān)鍵因素。絮凝劑溶液粘度與其分子量和配置濃度有關(guān)。
在實(shí)驗(yàn)室用新取的污泥樣做絮凝劑篩選實(shí)驗(yàn)往往是不可缺少的。實(shí)驗(yàn)室選出合適的絮凝劑后,就要上污泥脫水裝置做上機(jī)試驗(yàn)。為保證成功,試驗(yàn)者要仔細(xì)觀察及控制以下參數(shù):
--絮凝劑溶解罐容量(L)及攪拌器轉(zhuǎn)速(rpm);
--污泥進(jìn)入脫水機(jī)的流量(m3/h);
--污泥的固相物含量(g/h);
--絮凝劑進(jìn)入脫水機(jī)的流量(L/h);
--絮凝劑溶液的濃度(g/L);
--如絮凝劑進(jìn)入脫水機(jī)前要再稀釋,要控制稀釋水的流量(m3/h);
--注入絮凝劑的位置與注入點(diǎn)的數(shù)目;
--觀察泥餅和濾液情況是否正常。
我們?cè)谶x購陰離子酰胺的時(shí)候,水解度是不是酰胺apam的主要指標(biāo)之一嗎?那么水解度的高低和陰離子酰胺效果好壞有什么關(guān)系嗎?水解度是越高越好嗎?然而,在筆者看來,這個(gè)問題太籠統(tǒng)了。應(yīng)該對(duì)于某類型的污水,酰胺apam選擇哪種水解度的合適呢?
首先讓我們了解一下,陰離子酰胺的制備:酸與丙酰胺單體合成酰胺的反應(yīng)為自由基聚合反應(yīng),聚合速度、共聚物的組成、產(chǎn)物分子量及其分子量分布等是衡量該反應(yīng)的重要指標(biāo),影響這些指標(biāo)的因素主要有反應(yīng)的溫度、反應(yīng)液的酸堿度、引發(fā)體系、單體的比率及濃度等。制革污水是環(huán)境污染的重要污染源之一,它對(duì)環(huán)境和生態(tài)的破壞都十分嚴(yán)重。
陰離子酰胺的分子量是區(qū)別他們的一個(gè)指標(biāo),酰胺apam分子量從500-1800萬之間,隨著水解度的增加,羧基陰離子增加,分子鏈不斷伸展,從而有使絮凝效果逐漸增強(qiáng)的作用;同時(shí),酰胺分子的負(fù)電性亦逐漸增強(qiáng),又妨礙了其與負(fù)電性的泥沙雜質(zhì)相吸附,而且在吸附架橋中起主要作用的活性基團(tuán)-酰胺基也不斷減少,從而隨著水解度的增加,又存在使絮凝效果逐漸變差的因素。絮凝法的技術(shù)核心在于研發(fā)新的化學(xué)藥劑,來提高去污效率,擴(kuò)展去污范圍。
作為綜合結(jié)果,必存在一個(gè)很好的水解程度,使絮凝效果為很好,即存在著一個(gè)很好水解度。所以陰離子酰胺水解度不是越高越好,什么都會(huì)有個(gè)限度,合適的才是很優(yōu)的。大家在選擇酰胺apam的時(shí)候,不要盲目的追求水解度,一定要做實(shí)驗(yàn),看看那個(gè)效果很好。