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聚丙烯酰胺及氣浮法對低溫低濁水處理影響
聚丙烯酰胺及氣浮法對低溫低濁水處理影響
發(fā)布時(shí)間:2020-12-11 瀏覽:
     近來我國的水質(zhì)狀況逐漸惡化,而且我國的總儲(chǔ)水量雖然多,但是人均量很少,水質(zhì)狀況越來越受到了人們的重視。而處于有冰冷冬天的北方,冬天的低溫更加使得混凝劑的混凝作用下降,而濁度低的水難以處理。不僅在經(jīng)濟(jì)更在可持續(xù)開展方面為咱們提出了難題,首要的便是低溫低濁黃河水的處理。低溫低濁水難處理首要是因?yàn)樘砑踊炷齽┤〔坏妙A(yù)期的作用,而處理這個(gè)問題首要有兩方面的方法:(1)強(qiáng)化混凝作用(2)添加后續(xù)工藝消除混凝作用差的影響。投加助凝劑聚丙烯酰胺是一個(gè)方面里的,經(jīng)過氣浮規(guī)律是為了添加后續(xù)工藝處理作用。
1.課題研討背景
1.1水資源現(xiàn)狀
水資源總儲(chǔ)藏量約14億立方公里,人類直接運(yùn)用的只要0.65%。淡水資源的儲(chǔ)藏對人類社會(huì)的經(jīng)濟(jì)及生存和開展至關(guān)重要。據(jù)相關(guān)核算669個(gè)大中城市中,400多座存在供水缺乏,110座供水缺乏。經(jīng)過以上數(shù)字能夠看出我國的水質(zhì)狀況不容樂觀。水質(zhì)污染時(shí)咱們迫切需要處理的問題。
1.2低溫低濁水的現(xiàn)狀
在我國的北方有3-5個(gè)月冰凍期,此時(shí)江河水溫為0-1℃,水庫水基層水溫為2-4℃。江河,水庫水等地表水做為水源的給水廠普遍存在低溫低濁問題。低溫會(huì)使絮凝體構(gòu)成緩慢,顆粒細(xì)微,松懈。因?yàn)闊o機(jī)鹽混凝劑水解是吸熱反應(yīng),低溫水解困難,特別是硫酸鋁在5℃左右,水解速度便會(huì)比較緩慢;低溫水粘度大,布朗運(yùn)動(dòng)會(huì)相對削弱;水溫低時(shí),顆粒之間的水化作用加強(qiáng),妨礙膠體凝集;水溫與pH有關(guān),水溫低時(shí),水的pH會(huì)上升。就現(xiàn)在來講,進(jìn)步低溫水混凝作用一般用添加混凝劑投加量和投加高分子助凝劑。但是雖然這樣混凝作用依舊不抱負(fù),故低溫水的混凝需要進(jìn)一步研討。
2.低溫低濁水的兩種處理方法
2.1投加聚丙烯酰胺
聚丙烯酰胺是高分子物質(zhì),能夠改變絮凝體結(jié)構(gòu),使細(xì)微而松懈的絮粒變得粗大而密實(shí)。聚丙烯酰胺產(chǎn)品有陽離子、陰離子和非離子型3種,一般為非離子型聚合物。PAM的聚合度可高達(dá)20000-90000,相應(yīng)的分子量高達(dá)150萬-600萬。它的混凝作用在于對膠體表面強(qiáng)烈的吸附作用,在膠體之間構(gòu)成橋聯(lián)。聚丙烯酰胺每一鏈節(jié)中均還有一個(gè)酰胺基。因?yàn)轷0坊g的氫鍵作用,線性分子往往不能充分展開來,致使橋架削弱。為此通常在堿性條件下進(jìn)行部分水解。陽離子型一般都含有微量毒性,首要在于單體丙烯胺。
寶鋼集團(tuán)公司能源中心以低溫低濁水為研討對象,并經(jīng)過實(shí)驗(yàn)得出,凈水廠在春季和冬天這兩個(gè)時(shí)節(jié)原水溫度低于5℃,濁度低于50NTU時(shí),在投加助凝劑,能夠進(jìn)步混凝作用。而在上海市自來水市南有限公司進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),投加PAM的沉積池出水濁度低于沒有投加助凝劑的沉積池濁度,尤其是對低溫低濁水的處理原水濁度低時(shí)(低于50NTU),加助凝劑的沉積水出水濁度下降率約20%,原水水溫特別低時(shí)(5℃),加助凝劑的沉積水出水濁度下降率約30%-35%。
一起應(yīng)該控制對聚丙烯酰胺的投加量,有實(shí)驗(yàn)標(biāo)明PAM較佳投加量為0.1-0.2mg/L,助凝劑投入過多或許過少都會(huì)對水處理發(fā)生影響,聚丙烯酰胺投入過少,則不能達(dá)到預(yù)期作用,過多則會(huì)破壞水質(zhì)的酸堿平衡。
2.2氣浮法
氣浮,是經(jīng)過某種方法發(fā)生很多的微氣泡,使其與廢水中密度接近于水的固體或液體污染物微粒粘附,構(gòu)成密度小于水的氣浮體,在浮力的作用下,上浮至水面構(gòu)成浮渣,從而進(jìn)行固液或許液液別離。而這個(gè)特色正好能夠去除低濁水,而且不必憂慮混凝劑是否有影響。就現(xiàn)在來看氣浮法有三類:電解氣浮法、散氣氣浮法、溶氣氣浮法。溶氣氣浮法一般分為溶氣真空氣浮和加壓溶氣氣浮法,現(xiàn)在用的較廣泛的是加壓溶氣氣浮法。加壓溶氣氣浮由空氣飽滿設(shè)備、空氣釋放設(shè)備和氣浮池等組成。
加壓溶氣氣浮法設(shè)備水中的空氣溶解度大,能夠提供足量的微氣泡,能夠滿足不同要求的固液別離。經(jīng)減壓釋放的氣體粒徑小、顆粒均勻、微氣泡在氣浮池中上升速度慢、對池?cái)_動(dòng)比較小,特別適合絮凝體松懈、細(xì)微的固液別離,一起設(shè)備和流程都比較簡單,維護(hù)管理方便。
周劍吳對西北地區(qū)高原的低溫低濁水進(jìn)行了數(shù)學(xué)模擬,尋找絮體沉降的份額。Sohn等人對韓國采用DAF工藝的部分水廠進(jìn)行調(diào)查研討,發(fā)現(xiàn)DAF工藝在水廠運(yùn)轉(zhuǎn)狀況良好,出水濁度可達(dá)0.15NTU,在經(jīng)過無煙煤過濾后出水濁度可達(dá)0.02-0.09NTU,節(jié)省了水廠的出資。
一起氣浮也有影響它正常運(yùn)轉(zhuǎn)的幾個(gè)因素微氣泡尺寸和溶氣率。氣浮池中水的流態(tài)一般在過渡區(qū)或紊流區(qū),因而,帶氣凝絮的別離速度可按阿倫公式(或相似公式)或牛頓公式核算。因?yàn)閼T性阻力起首要作用,因而,凝絮的別離速度首要受密度差(Po-P)及特征直徑d的影響。在相同的密度差時(shí),因?yàn)閹饽醮髦睆紻大于相應(yīng)的凝絮d,故上浮速度大于下沉速度。天然水體中的親水性什質(zhì)必先僧水化,結(jié)成凝絮才干粘附氣泡。凝絮密度大,體積小,如粘附微氣泡量缺乏,則達(dá)不到上浮條件。因而,單純氣浮法不適于凈化含砂量多的高濁度水。氣浮過濾工藝還能夠含藻期濾池阻塞問題,延長了過濾周期。
3.總結(jié)
對于低溫低濁水這個(gè)熱點(diǎn)問題,又是比較難處理的課題。實(shí)踐證明在強(qiáng)化混凝作用以及添加后續(xù)工藝消除混凝作用差的影響的兩個(gè)方面,投加助凝劑聚丙烯酰胺和運(yùn)用氣浮法能夠有效的進(jìn)步混凝作用。一起如果把二者相互嚴(yán)密的結(jié)合起來又會(huì)獲得更加好的影響。除了以上的方法外,生產(chǎn)廢水回流、載體絮凝技術(shù)、膜法、微絮凝過濾等也同樣能夠進(jìn)步混凝作用。而低溫低濁地表水的處理比常規(guī)水處理方法更為雜亂,而且因?yàn)榈乩砦恢貌煌约霸|(zhì)特色的千差萬別,使得對低溫低濁地表水的處理沒有一個(gè)固定的方法。傳統(tǒng)的方法現(xiàn)已不能再滿足咱們現(xiàn)在社會(huì)的污染問題,這需要咱們?nèi)ゲ粩嗟靥骄浚_拓一個(gè)新的領(lǐng)域,一個(gè)新的未來。
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