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化工废水处理工程中絮凝效果影响因素分析

标签:化工废水处理

为减少化工废水排放,需对化工废水处理进行深度处理(三级处理)。化工废水的三级处理过程中,一级处理由过滤、重力沉降、浮选等方法串联组成,去除水中大于100μm的粗大颗粒,二级处理一般采用生化法和絮凝法,三级处理则采用絮凝沉淀和沙滤的方法对废水进一步处理,在二、三级处理过程中均采用絮凝处理方法。文中从絮凝剂类型和絮凝设备2个方面,分析了各种类型的絮凝特点,考察适合化工废水絮凝处理的较佳条件。

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1、絮凝剂类型选择

化工废水中的微粒因具有聚结稳定性和沉降稳定性而增加分离难度,为快速分离投加絮凝剂,絮凝剂可分为无机盐类絮凝剂、无机高分子絮凝剂和有机高分子絮凝剂。

1.1无机盐类絮凝剂

无机盐类絮凝剂作用机理。(1)提供反离子达到压缩双电层厚度,并降低ζ电位的作用。(2)利用离子与微粒表面发生化学作用达到中和电荷目的。(3)由生成金属盐类沉淀物卷扫网捕作用,使微粒转入沉淀,常用的无机盐类絮凝剂有铝盐、铁盐、锌盐等。压缩双电层厚度既是减小胶体微粒表面的扩散层厚度,使其静电排斥作用随之减小,微粒在碰撞时更加接近。中和微粒电荷和生成金属盐类沉淀物也是利用高价金属离子所带与微粒相反电荷,通过正负离子中和而减小微粒表面斥力,增加微粒间的碰撞概率。

无机盐类絮凝剂的使用具有一定的局限性,首先是其絮凝对象是产生相反电荷粒子的微粒,并且处理水质中污染物浓度不宜过高,无机盐类絮凝剂用量相对较大;其次,无机盐类絮凝剂水解是吸热反应,水温对其絮凝效果具有很大影响。另外,无机盐金属离子电解过程中会伴有副反应,生成酸性物质对设备设施及管线产生腐蚀,高价金属离子具有毒害性,会造成人体伤害。因此,对于大型化工企业废水处理不适合此类絮凝剂。

1.2无机高分子絮凝剂

无机高分子絮凝剂是在传统的铝盐和铁盐无机盐絮凝剂的基础上发展起来的,由于无机高分子絮凝剂比无机盐具有投料量较少,适应原水pH值范围更广,对原水温度适应性更强。其中具有代表性的无机高分子絮凝剂,

无机高分子絮凝剂中存在多烃基络离子,并以-OH为架桥形成多核络离子,其主链相对分子量高达1×105,通过大量络离子能够有效吸附胶体微粒。通过粘附、架桥和交联作用促使微粒快速絮凝。

1.3有机高分子絮凝剂

有机高分子絮凝剂会对胶体微粒起到“保护作用”,例如化工生产中所使用的乳化剂、分散剂、表面活性剂等,但若是高分子物质的数量小于保护作用的数量时,会使胶体微粒产生“敏化作用”,即胶体微粒对电解质敏感性,一般认为,在高分子物质浓度较低时,吸附在微粒表面上的高分子长链能同时吸附在另一个微粒表面上,通过“架桥”方式将两个或更多的微粒联在一起,导致絮凝。

有机高分子絮凝剂,尤其是人工合成有机高分子絮凝剂是一种“专属絮凝剂”,是根据化工废水中特殊物质进行选择配型,利用特定的工艺配方合成的。此类絮凝剂价格较高,一般用于局部特殊水处理下,适用于特定化工废水絮凝处理。

2、絮凝设备类型选择

絮凝工艺分为混合、反应和沉淀3个阶段。涉及设备主要有混合器、反应器和沉淀器,其中每种设备均有不同类型。

2.1混合器

絮凝工艺一般采用水泵混合器、管道混合器、桨板式机械混合器和射流混合器。

水泵混合具有设备简单,效果较好,可在瞬间完成混合,但是管道过长时,形成絮凝矾花会因为过快的流速而破碎。管道混合借助水在管道中流速进行混合,是目前广泛使用的管道式混合器,缺点是在低流速下混合效果下降。

桨板式机械混合器是利用电动机带动桨叶板旋转使絮凝剂和水混合。

射流混合原理是用注射管将絮凝剂注入原水管至反应池的进口处,注入管的侧面周边设置不同方向的小孔,絮凝剂经小孔高速垂直于原水水流方向射出。由于混合速度快、混合充分,可以减少絮凝剂添加量。

2.2反应器

工业上常用的反应器有水力式反应器(如:涡流式、隔板式、折板式)和机械搅拌反应器。

涡流式反应器的效果好,适用于中、小水处理厂。隔板式反应器因结构缺陷比涡流式反应器差很多。后期在隔板基础上设计出折板式反应器,目前成为主流絮凝反应形式。机械反应器分为立式反应器和水平反应器,立式反应器适用小型水处理厂,水平反应器适用于大型水处理厂。

3、结束语

絮凝剂类型的选择对絮凝效果会产生直接影响,对于大型化工企业废水处理厂,选择无机高分子絮凝剂可以提高絮凝效率,减少絮凝剂用量。“管式静态混合器”在使用中需要严格控制原水流速,防止低流速下混合效率下降。射流混合器混合速度快,混合效果佳,同时具有管式混合器的优点,在化工企业水处理絮凝工艺中将会更广泛的应用。絮凝反应工艺中可以使用折板式和水平机械搅拌形式作为反应池,在专属小规模水处理絮凝工艺中适合采用涡流式反应器。

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曝气池如何进行分类

曝气池如何进行分类

曝气池在实质上也是生化反应器,好氧微生物在曝气池内生存繁衍,曝气池为其提供充分的氧气,当废水通过进水口进入曝气池内的时候,在曝气池内停留一定时间后与好氧微生物充分发生反应,从而降解废水中的污染物再从排水口排出。在活性污泥法进行工业废水处理时,曝气池的作用不可小视。那么对于曝气池,有该如何进行分类呢?

2019-08-17
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