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絮凝劑的選型及使用方法

來源： | 發布日期：2022-01-20

1、絮凝劑的選型

絮凝劑品種的選擇，應根據污水絮凝沉淀試驗結果或參照相似水質條件下的運行經驗等，經綜合比較確定。常用的絮凝劑宜按照下表采用。

表常用的絮凝劑及使用條件

絮凝劑		水解產物	用途與適用條件
鋁鹽	硫酸鋁Al2(SO4)3·18H2O	Al3+、[Al(OH)2][Al2(OH)n]（6-n)+	原理為壓縮雙電層，中和及降低膠體及乳化油、親水性有機物表面電位。混凝效果受pH 影響較大。破乳及去除水中有機物時，pH 宜在 4—7 之間。去除水中懸浮物pH 值宜控制在 6—8。SS 高的水，pH 值宜控制在 6.5—8，適用水溫 20—40℃
鋁鹽	明礬KAl(SO4)2·12H20	Al3+、[Al(OH)2]+、[Al2(OH)n]（6-n)+
鐵鹽	三氯化鐵FeCl36H20	Fe(H20)63+[Fe2(OH)n](6-n)+	原理同鋁鹽。使用不受溫度影響，絮體密實，沉淀效果好，用量比硫酸鋁少。對金屬、混凝土、塑料均有腐蝕性。亞鐵離子須先經氧化成三價鐵，當pH 較低時須使用氯氧化。 pH 值的適用范圍宜在 7—8.5 之間。 Fe2+在 8.1—9.6 范圍內效果穩定。絮體形成較快，較穩定，沉淀時間短。
鐵鹽	硫酸亞鐵FeSO47H20	Fe(H20)63+[Fe2(OH)n]（6-n)+
聚合鹽類	堿式氯化鋁[Al2(OH)n Cl6-n]m PAC	[Al2(OH)n]（6-n)+	無機高分子化合物，粘結架橋作用為主，受 pH 和溫度影響較小，吸附效果穩定。 pH=5—9 適應范圍寬，一般不必投加堿劑?；炷Ч茫乃幜可伲鏊疂岫鹊?，色度小，原水高濁度時尤為顯著。設備簡單，操作方便，勞動條件好。
聚合鹽類	聚合硫酸鐵[Fe2(OH)n(SO4)6-N] mPFS	[Fe2(OH)n]（6-n)+
有機高分子類	聚丙烯酰胺 PAM		PAM為水溶性高分子聚合物，不溶于大多數有機溶劑，以架橋作用為主。污托邦吸附效果穩定。有效的PH值范圍為7到14，一般與無機絮凝劑配合使用。過量投加會導致反溶。活性污泥用陽離子型，物化污泥用陰離子型，陰陽離子效果都不好用非離子型。
有機高分子類	活化硅酸-聚硅酸鋁		以架橋作用為主。用于低溫低濁水時更有效，要有適宜的酸化度和活化時間，配制較復雜。聚硅酸鋁鹽是在活化硅酸（即聚硅酸）及鋁鹽凝聚劑的基礎上發展起來的聚硅酸與鋁鹽的復合產物，它同時具有電中和作用及吸附架橋作用。

不同絮凝劑沉淀試驗多用六聯攪拌機來對比，轉軸的旋轉速度和旋轉時間可以預設定，能自動工作，一般試驗按快速攪動2min，n=300r/min,慢速攪動3min，n=60r/min。試驗時在6個1000mL大燒杯中加入1L原水后，分別放在六個轉軸的正下方，將轉軸上6個小玻璃燒杯內，依次加入不同數量的藥液，轉動水平軸，則小管內的藥液（例如PAC等絮凝劑）同時倒入相應的原水中。然后慢慢啟動攪拌器使其自動工作。攪動自動停止后，將葉片從燒杯中緩慢拉起，靜置20min，用移液管自水面下約10cm處，吸取水樣25mL，用濁度計測量上清液的濁度，以投加量為橫坐標上清液濁度為縱坐標，繪制成曲線將不同絮凝劑的效果進行對比，根據除濁效果和綜合技術經濟等多方面因素，選擇確定處理這種污水的適用絮凝劑。

2、絮凝劑最佳投加量

使用絮凝法處理任何污水，都存在最佳絮凝劑和最佳投加量，絮凝劑的最佳投加量是指達到既定水質目標的最小絮凝劑投加劑量，對污水絮凝處理具有重要技術經濟意義。一般根據實驗室模擬以及現場相結合的方式確定最佳投加量。實驗室模擬的方法，主要有燒杯攪拌試驗、ζ電位法、膠體滴定法及過濾法四種。

由于影響因素較多，一般通過絮凝燒杯攪拌實驗來取得數據，試驗包括快速攪拌、慢速攪拌和靜止沉降三個步驟：投入的絮凝劑經過快速攪拌迅速分散并與水樣中的膠粒相接觸，膠粒開始絮凝并產生微絮體；通過慢速攪拌，微絮體進一步互相接觸長成較大的顆粒；停止攪拌后，形成的膠粒聚集體依靠重力自然沉降至燒杯底部。通過對絮凝效果的綜合評價，如絮凝體沉降性、上清液濁度、CODcr、色度、pH值等，確定合適的絮凝劑品種及其最佳用量。試驗時要做到原水和實際水質完全相同，絮凝劑種類、投加量、投加順序和水利條件（主要是混凝時的攪拌程度和絮凝反應時間（不含混合時間））必須相同或接近。

3、絮凝劑的調制及投配

此部分主要應確定調制及投配系統的組成和布置、投藥點的位置、計量泵的計算與選擇。

絮凝劑常采用液體投加，其系統包括：藥劑的搬運、調制、提升、儲液、計量和投加。藥劑的調制主要是進行溶解、水解和稀釋，配置成一定濃度。其流程為：藥劑 → 溶解池 → 溶液池 → 投加、計量

1. 投藥方式

投加方式不同，投藥系統的布置有所不同，常見的投加方式及投加點如下：

a）泵前投加是指將藥液投加在水泵吸水管或吸水喇叭口處。為防止空氣進入需設水封箱。

b）水射器投加利用高壓水通過水射器噴嘴和喉管之間產生的真空抽吸作用，將藥液吸入，同時隨水的余壓注入污水管中。這種投加方式設備簡單，使用方便，請注明來源污托邦溶液池高度不受太大限制，但水射器效率較低，且易磨損。

c）計量泵投加泵投加一般采用計量泵投加，由泵直接自溶液池內抽取藥液送至投藥點，投藥系統的組成有：溶液池，計量泵和壓水管。目前這種方法應用較多。

2. 絮凝劑的調制

絮凝劑需經溶解（水解）配置成一定濃度后存入溶液池，然后計量投加至絮凝設備。

1. 藥劑的調制方法

a）絮凝劑的溶解和稀釋應按投加量的大小、絮凝劑性質，選用機械、水力或壓縮空氣等稀釋攪拌方式。

b）機械調制適用于各種藥劑和規模，使用較普遍。攪拌葉輪可用電機帶動，并根據需要考慮有轉速調整裝置；攪拌設備須采取防腐措施，尤其在使用鐵鹽藥劑時。

c）水力調制的溶解池壓力水水壓約為 0.2MPa。

d）壓縮空氣調制適用于較大水量的污水廠中各種藥劑的調制?？諝夤┙o強度：溶解池為 8—10L/(s·m2)，溶液池為 3—5L/(s·m2)；空氣管孔眼流速 20—30m/s，孔眼直徑 3—4mm；壓縮空氣調制方法不宜用作較長時間的石灰乳液連續攪拌。

2. 調制設備

a）溶解池及溶液池底坡度不小于 0.02，池底應有排渣管，池壁須設超高防止攪拌溶液時溶液溢出。

b）溶解池及溶液池內壁需進行防腐處理。一般內壁涂襯環氧玻璃鋼、輝綠巖、耐酸膠泥貼瓷磚或聚氯乙烯板等，當所用藥劑腐蝕性不太強時，亦可采用耐酸水泥砂漿。來源污托邦當采用三氯化鐵時，不宜采用聚氯乙烯等遇熱會引起軟化變形的材料。

c）投藥量較小時，亦可在溶液池上部設置淋溶斗以代替溶藥池，使用時將藥劑置于淋溶斗中，經水力沖溶后的藥劑溶液流入溶液池。

d）溶液池可高架式設置，以便能重力投加藥劑。池周圍應有工作臺，在池內最高工作水位處宜設溢流裝置。

e）投藥量較小的溶液池，可與溶藥池合并為一個池子。溶液池應設備用池。

f）聚丙烯酰胺溶液池必須設攪拌裝置，攪拌轉速一般為 10—15r/min。

3. 絮凝劑的提升及投加

1. 由溶解池到溶液池，及當溶液池到藥液投加點，均應設置藥液提升設備。常用的藥液提升設備是離心泵和水射器。泵及管道應采用耐腐蝕的金屬材料。

2. 投加設備宜采用計量泵，并應設自動控制裝置，自動調整加藥量。

3. 計量泵應用注意事項：

a）計量泵一般采用隔膜泵。柱塞泵適用于投加壓力特別高的場合。

b）設計中計量泵應有備用，并盡量采用相同型號和規格的計量泵，并配備足夠的易損件和備件。

c）投加特殊藥劑（加堿、酸的加注系統）應注意計量泵及系統配件材質的耐腐蝕要求。

d）某些計量泵具有沖程頻率和長度反饋信號，可計算出實際加注流量。為此計量泵應與水質控制指標關聯，自動調整加藥量。

e）絮凝劑或助凝劑宜采用自動控制投加。

f）溶液投配管配備必要的溶液過濾器，防止計量儀堵塞。

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