絮凝劑及助凝劑投加配比對污水處理效果的影響

錦西石化分公司污水處理車間 遼寧葫蘆島 125001

摘要：簡述絮凝劑及助凝劑的基本概念，同時說明其在污水處理過程中的應(yīng)用原理，通過試驗確定兩種藥劑的最佳投加量及配比濃度，實現(xiàn)污水場處理過程的穩(wěn)定運行。

關(guān)鍵詞：配比濃度；污水場；穩(wěn)定運行

正文：

針對污水處理廠老區(qū)裝置出水COD偏高的問題進(jìn)行了分析，懷疑是由于出水中懸浮物導(dǎo)致。因此，要對絮凝沉降效果和投加量進(jìn)行試驗，來驗證絮凝效果和確定最佳投加量。

一、簡述絮凝劑及助凝劑的概念

絮凝劑是能夠降低或消除水中分散微粒的沉淀穩(wěn)定性和局和穩(wěn)定性，使分散微粒凝聚、絮凝成聚集體而除去的一類物質(zhì)。

助凝劑是指在污水的混凝處理過程中，投加的某些輔助藥劑，用以提高混凝效果的藥劑。

生產(chǎn)裝置應(yīng)用的絮凝劑為聚合氯化鋁，助凝劑為聚丙烯酰胺陰離子。主要投加在浮選處理單元和廠外的混凝沉淀池。

二、在污水處理過程中的作用機(jī)理

絮凝劑和助凝劑在污水中的作用過程可稱為混凝過程，分解為具體過程就是凝聚和絮凝過程，凝聚過程主要是通過加入的絮凝劑與水中膠體顆粒迅速發(fā)生電中和/雙電層壓縮而凝聚脫穩(wěn)，脫穩(wěn)顆粒再相互聚結(jié)而形成初級微絮凝體。實際上凝聚與絮凝兩個階段間隔是瞬間的，幾乎同時發(fā)生。其反應(yīng)機(jī)理有雙電層壓縮、電中和、吸附架橋及沉淀物網(wǎng)捕機(jī)理。投加電解質(zhì)后，電解質(zhì)在溶液中形成的反離子使雙電層被壓縮，膠體ξ電位下降，最終使膠體脫穩(wěn)；投加具有帶相反電荷膠體的絮凝劑，可中和水中的帶電膠體，ξ電位的絕對值隨之下降，膠體脫穩(wěn)，但過量加入絮凝劑，會使膠體重新帶電而再穩(wěn)；吸附架橋機(jī)理是指線狀或分支長鏈狀的高分子物質(zhì)與膠體接觸式，其化學(xué)官能團(tuán)被兩個或兩個以上的膠體吸附、而使膠粒凝聚為大的絮凝體。已架橋絮凝的膠粒，如受到劇烈的攪拌，架橋聚合物可能由另一膠體表面脫開，并重又卷回所在的膠粒表面，使膠體再穩(wěn)〔1〕。

用無機(jī)鹽脫除水中膠體污染物需要掌握好用藥量，用藥量不夠，膠體脫穩(wěn)不徹底，過量了不僅浪費了藥劑，還會因為電解質(zhì)帶來膠體電荷逆轉(zhuǎn)，惡化膠體脫穩(wěn)凝聚。另外處理效果還與水中膠體性質(zhì)油罐，對于親水性膠體，還因溶劑化作用形成膠體外包裹一層水化膜，阻礙電解質(zhì)的凝聚作用而消耗藥量大，難以達(dá)到預(yù)期的處理結(jié)果。因此，實際應(yīng)用前，一般需要線通過對污水做“燒杯試驗”，篩選適宜藥劑并確定最佳投藥量〔2〕。

三、影響藥劑效果的主要因素

1.藥劑的選用：選用藥劑時，如僅單獨采用無機(jī)高分子絮凝劑，可有效去除細(xì)微懸浮物顆粒，但生成的絮體較小，加藥量大。與無機(jī)高分子絮凝劑相比，有機(jī)高分子絮凝劑用量少，速度快，受共存眼淚、介質(zhì)pH及環(huán)境影響小，脫色效果也好。

2.藥劑投藥量的確定：藥劑投加量的控制是控制混凝的關(guān)鍵，它決定了水中膠體的脫穩(wěn)作用，與產(chǎn)生絮凝體的數(shù)量多少直接相關(guān)。混凝劑量取決于膠體濃度、電荷的正負(fù)和電荷數(shù)量及混凝pH值。

3.pH值：處理污水的pH值不同，絮凝劑的水解產(chǎn)物不同，產(chǎn)生的絮凝效果不同。pH值對原水有機(jī)物去除有影響，pH值低時，水中的腐殖質(zhì)為帶負(fù)電荷的腐植酸膠體，易于去除；當(dāng)pH值較高時，它轉(zhuǎn)化為腐植酸，因而去除率低。

四、試驗方案

本次試驗旨在為污水處理廠所用絮凝劑和助凝劑選擇合適的投加量，從而降低污水廠出水懸浮物，油和COD，為以后生產(chǎn)的正常運行提供保障，同時還要盡可能的提高處理效果，降低使用成本。實驗數(shù)據(jù)結(jié)果如下：

4.1廠外混凝沉淀池數(shù)據(jù)

助凝劑AN926SHUAN926SHUAN926SHUAN926SHUAN926SHUAN926SHUAN926SHU

污水體積（ml）200200200200200200200

聚合氯化鋁投加量（ppm）50150200100120150120

助凝劑濃度（g/l）0.120.120.120.120.120.120.12

助凝劑投加量（ml）0.20.20.20.30.30.30.4

助凝劑投加量（ppm）0.120.120.120.180.180.180.24

絮團(tuán)大小很小中等大小大很大大

上清液很差好很好差好很好好

綜合評價 21

從以上試驗數(shù)據(jù)可以看出，當(dāng)聚合氯化鋁投加量大于120ppm，助凝劑投加量大于0.12ppm時，才能形成大的絮團(tuán)和好的上清液。而目前現(xiàn)場聚合氯化鋁投加量約為60ppm，助凝劑投加量約為0.03ppm，現(xiàn)場形成的絮團(tuán)很小，因此很難沉下去。

4.2 廠內(nèi)氣浮單元數(shù)據(jù)

助凝劑AN926SHUAN926SHUAN926SHUAN926SHUAN926SHUAN926SHUAN926SHU

污水體積（ml）200200200200200200200

聚合氯化鋁投加量（ppm）100100150150150120120

助凝劑濃度（g/l）0.50.50.50.50.50.50.5

助凝劑投加量（ml）0.20.60.20.40.60.40.5

助凝劑投加量（ppm）0.51.50.51.01.51.01.25

絮團(tuán)大小小大中等大很大大大

上清液差好好好很好好很好

綜合評價 1

從以上試驗數(shù)據(jù)可以看出，當(dāng)聚合氯化鋁投加量大于100ppm，助凝劑投加量大于1.0ppm時，才能形成大的絮團(tuán)和好的上清液。而目前現(xiàn)場聚合氯化鋁投加量約為100ppm，助凝劑投加量約為1.4ppm，現(xiàn)場氣浮效果良好，基本能夠達(dá)到生產(chǎn)需要。

五、試驗結(jié)論

從試驗數(shù)據(jù)來看，只要聚鋁在合適的投加量下，AN926SHU對廠內(nèi)和廠外污水都能帶來很好的絮凝處理效果，能夠形成大的絮團(tuán)和良好的上清液。

參考文獻(xiàn)：

[1] 紀(jì)軒 污水處理工必讀.[ M]北京：中國石化出版社，2004.60～65.

[2]陳朝東 高靜思 劉曉敏 中水處理與回用技術(shù)問答[ M]北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2006.6