A. 確定絮凝劑在生活污水處理中的配比是多少
混凝與絮凝的比較
絮凝劑是用來提高沉降、澄清、過濾、氣浮、離心分離等工藝過程的速度和效率。絮凝過程就是懸浮液中許多單獨顆粒形成聚集體(絮團或礬花)的過程。
水處理中,混凝和絮凝代表兩種不同的機制。
混凝
水中懸浮的顆粒在粒徑小到一定程度時,其布朗運動的能量足以阻止重力的作用,而使顆粒不發生沉降。這種懸浮液可以長時間保持穩定狀態。而且,懸浮顆粒表面往往帶電(常常是負電),顆粒間同種電荷的斥力使顆粒不易合並變大,從而增加了懸浮液的穩定性。
混凝過程就是加入帶正電的混凝劑去中和顆粒表面的負電,使顆粒「脫穩」。於是,顆粒間通過碰撞、表面吸附、范德華引力等作用,互相結合變大,以利於從水中分離。
混凝劑是分子量低而陽電荷密度高的水溶性聚合物,多數為液態。它們分為無機和有機兩大類。無機混凝劑主要是鋁、鐵鹽及其聚合物。
絮凝
絮凝是聚合物的高分子鏈在懸浮的顆粒與顆粒之間發生架橋的過程。「架橋」就是聚合物分子上不同鏈段吸附在不同顆粒上,促進顆粒與顆粒聚集。
絮凝劑為有機聚合物,多數分子量較高,並有特定的電性(離子性)和電荷密度(離子度)。
實際過程要比上述理論復雜得多。由於混凝劑/絮凝劑都是高分子物質,同一產品中大大小小的分子都有,所謂「分子量」只是一個平均概念。所以,在用某一混凝劑或絮凝劑處理污水是,「電中和」和「架橋」作用會交織在一起同時發生。絮凝過程是多種因素綜合作用的結果,目前仍有一些沒有認清和解決的問題。就我們所知,絮凝過程與絮凝劑分子結構、電荷密度、分子量有關;與懸浮顆粒表面性質、顆粒濃度、比表面積有關;與介質(水)的pH值、電導、水中其他物質的存在、水溫、攪動情況等因素有關。因此盡管有理論和經驗可循,用實驗來選擇絮凝劑仍然是不可缺少的。
1、PAC(聚合氯化鋁)的溶解與使用
1) PAC為無機高分子化合物,易溶於水,有一定的腐蝕性;
2) 根據原水水質情況不同,使用前應先做小試求得最佳用葯量(具體方法可參見第2條:聚合硫酸鐵的溶解與使用-加葯量的確定);(參考用量范圍:20-800ppm)
3) 為便於計算,實驗小試溶液配置按重量體積比(W/V),一般以2~5%配為好。如配3%溶液:稱PAC3g,盛入洗凈的200ml量筒中,加清水約50ml,待溶解後再加水稀釋至100ml刻度,搖勻即可;
4) 使用時液體產品配成5-10%的水液,固體產品配成3-5%的水液(按商品重量計算);
5) 使用配製時按固體:清水=1:5(W/V)左右先混合溶解後,再加水稀釋至上述濃度即可;
6) 低於1%溶液易水解,會降低使用效果;濃度太高易造成浪費,不容易控制加葯量;
7) 加葯按求得的最佳投加量投加;
8) 運行中注意觀察調整,如見沉澱池礬花少、余濁大,則投加量過少;如見沉澱池礬花大且上翻、余濁高,則加葯量過大,應適當調整;
9) 加葯設施應防腐。
2、聚合硫酸鐵(PFS)的溶解與使用
1) PFS溶液配製
a. 使用時一般將其配製成5%-20%的濃度;
b. 一般情況下當日配製當日使用,配葯如用自來水,稍有沉澱物屬正常現象。
2) 加葯量的確定
因原水性質各,應根據不同情況,現場調試或作燒杯混凝試驗,取得最佳使用條件和最佳投葯量以達到最好的處理效果。
a.取原水1L,測定其PH值;
b.調整其PH值為6-9;
c.用2ml注射器抽取配製好的PFS溶液,在強力攪拌下加入水樣中,直至觀察到有大量礬花形成,然後緩慢攪拌,觀察沉澱情況。記下所加的PFS量,以此初步確定PFS的用量;
d. 按照上述方法,將廢水調成不同PH值後做燒杯混凝試驗,以確定最佳用葯PH值;
e. 若有條件,做不同攪拌條件下用葯量,以確定最佳的混凝攪拌條件;
f. 根據以上步驟所做試驗,可確定最佳加葯量,混凝攪拌條件等。
注意混凝過程三個階段的水力條件和形成礬花狀況。
a) 凝聚階段:是葯劑注入混凝池與原水快速混凝在極短時間內形成微細礬花的過程,此時水體變得更加渾濁,它要求水流能產生激烈的湍流。燒杯實驗中宜快速(250-300轉/分)攪拌10-30S,一般不超過2min。
b) 絮凝階段:是礬花成長變粗的過程,要求適當的湍流程度和足夠的停留時間(10-15min),至後期可觀察到大量礬花聚集緩緩下沉,形成表面清晰層。燒杯實驗先以150轉/分攪拌約6分鍾,再以60轉/分攪拌約4分鍾至呈懸浮態。
c) 沉降階段:它是在沉降池中進行的絮凝物沉降過程,要求水流緩慢,為提高效率一般採用斜管(板式)沉降池(最好採用氣浮法分離絮凝物),大量的粗大礬花被斜管(板)壁阻擋而沉積於池底,上層水為澄清水,剩下的粒徑小,密度小的礬花一邊緩緩下降,一邊繼續相互碰撞結大,至後期余濁基本不變。燒杯實驗宜以20-30轉/分慢攪5分鍾,再靜沉10分鍾,測余濁。
表1:PFS適用范圍及參考用量
名稱 參考用量 名稱 參考用量
生活飲用水 1:20000-1:200000 紙箱廠廢水 1:5000-1:10000
工業用水 1:20000-1:200000 機加工乳化油廢水 1:5000-1:12000
城市污水 1:10000-1:50000 化工廢水 1:3000-1:10000
電廠廢水 1:10000-1:30000 油田鑽井廢水 1:3000-1:10000
洗煤廢水 1:10000-1:30000 造漆廢水 1:3000-1:8000
鋼鐵工業廢水 1:10000-1:20000 洗毛廢水 1:2000-1:8000
有色選礦廢水 1:8000-1:20000 製革廢水 1:2000-1:6000
冶金選礦廢水 1:8000-20000 印染廢水 1:2000-1:6000
食品工業廢水 1:8000-1:20000 造紙廢水 1:2000-1:6000
電鍍廢水 1:5000-1:10000 污泥脫水 1:100-1:1000
註:上表為參考用量,具體用量應該通過實驗確定。
3) PFS的投加
a. 根據燒杯混凝試驗結果,調整廢水PH值和攪拌條件;
b. 根據水量大小,調整加葯泵流量,按所確定的加葯比例投加;
c. 實際加葯量可能與燒杯混凝試驗有些差異,根據處理水質情況調整;
d. 若配合使用有機高分子絮凝劑如PAM,可取得更佳效果;
e. PAM加葯量一般為2ppm左右。
3、聚丙烯醯胺(PAM)的溶解與使用
1) PAM是有機高分子化合物,可分為陰離子型,陽離子型和非離子型,為白色粉末或顆粒,可溶於水,但溶解速度很慢;
2) 陰離子型一般用於廢水處理絮凝劑,陽離子型一般用於污泥脫水;
3) 作為絮凝劑時用葯量一般為1-2ppm,即每處理1噸廢水用葯量約為1-2g;
4) 使用時陰離子型一般配製成0.1%左右的水溶液,陽離子型可配製成0.1%-0.5%;
5) 配製溶液時應先在溶解槽中加水,然後開啟攪拌機,再將PAM沿著漩渦緩慢加入,PAM不能一次性快速投入,否則的話PAM會結塊形成「魚眼」而不能溶解;
6) 加完PAM後一般應繼續攪拌30min以上,以確保其充分溶解;
7) 溶解後的PAM應盡快使用,陰離子型一般不要超過36h,陽離子型溶解後很容易水解,應24h內使用。
ST絮凝劑特性:
ST絮凝劑是種新型的水溶性高分子電解質。它具有離子度高、易溶於水(在整個PH值范圍內完全溶於水,且不受低水溫的影響)、不成凝膠、水解穩定性好等特點,由於ST絮凝劑的大分子鏈上所帶的正電荷密度高,產物的水溶性好,分子量適中,因此具有絮凝和消毒的雙重性能。它不僅可有效地降低水中懸浮物固體含量,從而降低水的濁度:而且還可使病毒沉降和降低水中三鹵甲烷前體的作用,因而使水中的總含碳量(TOC)降低。ST絮凝劑可作為主絮凝劑和助凝劑使用(其用量0.5-0.7PPM相當於明礬50~60PPM),對水的澄清有明顯的效果,特別是對低濁度水的處理,更是其它類型的高分子絮凝劑所不及。ST絮凝劑與傳統使用的無機絮凝劑(如硫酸鋁、鹼式氯化鋁等)相比,具有產生的淤泥量少,沉降速度快水質好,成本低等特點,而且還可採用直接過濾的新工藝,這對傳統的上水處理無疑是一個重大改革。
ST絮凝劑產品的技術指標為:
外觀:無色或淡黃色粘稠液體
含量:≥30%(m/m)
特性粘度:≥40%(m1/g)
離子度:≥50%(m/m)
2、ST絮凝劑的使用方法:
ST絮凝劑可單獨使用,或與硫酸鋁、鹼式氯化鋁復合使用。復合使用時、可減少無機絮凝劑添加量,並大大減少產生的污泥量。
ST絮凝劑的最佳使用濃度是使Zate電位零或接近於零時用量。當用量過多時,反而起分散作用。
ST絮凝劑單獨使用時,其加葯量范圍為0.2-10ppm。
ST絮凝劑在低溫貯存時,將使膠體或液體凍成冰塊,影響它的絮凝活性。因此,應在0-32℃之間貯顧為宜。
ST絮凝劑應可能用中性不含金屬鹽的水來配製貯備液。貯備液一般配成1%、0.5%或0.1%的液體。與其它高分子絮凝劑一樣,ST絮凝劑在剪切力較高的高速攪拌下,將會被切斷分子鏈,從面降低絮凝劑性能。因此,溶解、輸送和絮凝過程,都不要使用較高速度的旋轉攪拌機和離心泵。一般溶解和絮凝時可用吹入空氣或用約100轉/分低速的螺旋式攪拌為宜。輸送則盡可能利用位差或排液泵為宜。
ST絮劑的效果與加入方法有很大關系,為使ST絮凝劑與懸浮物能充分混勻,絮凝劑應盡可能稀釋並多次加入。
為了使ST絮凝劑的分子鏈既不被剪斷,同時又能與處理體系充分混合,可採用:(一)在處理物流動管中多次分散加入ST絮凝劑;(二)用壓縮空氣攪拌;(三)用螺旋槳攪拌器在100轉/分低速下進行。形成絮凝塊後,便要避免攪拌。
3、ST絮凝劑廣泛應用於凈水、破乳、造紙雙元助留、造紙漿液陰離子雜質消除等領域。
B. 含油污水生化階段的強化處理主要有哪些方法,實驗應該怎樣設計比較合理
如你所來說 含油污水強化處理,強源化處理的指標是什麼?
如含油污水進出口指標?考察哪些指標?工藝指標?經濟成本指標?沒有具體的指標,題目太廣泛,單純的要想試驗設計簡單,試驗快速出結果,沒有進出口設置、和參考指標不好設計。
C. 絮凝劑在生活污水處理中的配比是多少
混凝與絮凝的比較
絮凝劑是用來提高沉降、澄清、過濾、氣浮、離心分離等工藝過程的速度和效率。絮凝過程就是懸浮液中許多單獨顆粒形成聚集體(絮團或礬花)的過程。
水處理中,混凝和絮凝代表兩種不同的機制。
混凝
水中懸浮的顆粒在粒徑小到一定程度時,其布朗運動的能量足以阻止重力的作用,而使顆粒不發生沉降。這種懸浮液可以長時間保持穩定狀態。而且,懸浮顆粒表面往往帶電(常常是負電),顆粒間同種電荷的斥力使顆粒不易合並變大,從而增加了懸浮液的穩定性。
混凝過程就是加入帶正電的混凝劑去中和顆粒表面的負電,使顆粒「脫穩」。於是,顆粒間通過碰撞、表面吸附、范德華引力等作用,互相結合變大,以利於從水中分離。
混凝劑是分子量低而陽電荷密度高的水溶性聚合物,多數為液態。它們分為無機和有機兩大類。無機混凝劑主要是鋁、鐵鹽及其聚合物。
絮凝
絮凝是聚合物的高分子鏈在懸浮的顆粒與顆粒之間發生架橋的過程。「架橋」就是聚合物分子上不同鏈段吸附在不同顆粒上,促進顆粒與顆粒聚集。
絮凝劑為有機聚合物,多數分子量較高,並有特定的電性(離子性)和電荷密度(離子度)。
實際過程要比上述理論復雜得多。由於混凝劑/絮凝劑都是高分子物質,同一產品中大大小小的分子都有,所謂「分子量」只是一個平均概念。所以,在用某一混凝劑或絮凝劑處理污水是,「電中和」和「架橋」作用會交織在一起同時發生。絮凝過程是多種因素綜合作用的結果,目前仍有一些沒有認清和解決的問題。就我們所知,絮凝過程與絮凝劑分子結構、電荷密度、分子量有關;與懸浮顆粒表面性質、顆粒濃度、比表面積有關;與介質(水)的pH值、電導、水中其他物質的存在、水溫、攪動情況等因素有關。因此盡管有理論和經驗可循,用實驗來選擇絮凝劑仍然是不可缺少的。
1、PAC(聚合氯化鋁)的溶解與使用
1) PAC為無機高分子化合物,易溶於水,有一定的腐蝕性;
2) 根據原水水質情況不同,使用前應先做小試求得最佳用葯量(具體方法可參見第2條:聚合硫酸鐵的溶解與使用-加葯量的確定);(參考用量范圍:20-800ppm)
3) 為便於計算,實驗小試溶液配置按重量體積比(W/V),一般以2~5%配為好。如配3%溶液:稱PAC3g,盛入洗凈的200ml量筒中,加清水約50ml,待溶解後再加水稀釋至100ml刻度,搖勻即可;
4) 使用時液體產品配成5-10%的水液,固體產品配成3-5%的水液(按商品重量計算);
5) 使用配製時按固體:清水=1:5(W/V)左右先混合溶解後,再加水稀釋至上述濃度即可;
6) 低於1%溶液易水解,會降低使用效果;濃度太高易造成浪費,不容易控制加葯量;
7) 加葯按求得的最佳投加量投加;
8) 運行中注意觀察調整,如見沉澱池礬花少、余濁大,則投加量過少;如見沉澱池礬花大且上翻、余濁高,則加葯量過大,應適當調整;
9) 加葯設施應防腐。
2、聚合硫酸鐵(PFS)的溶解與使用
1) PFS溶液配製
a. 使用時一般將其配製成5%-20%的濃度;
b. 一般情況下當日配製當日使用,配葯如用自來水,稍有沉澱物屬正常現象。
2) 加葯量的確定
因原水性質各,應根據不同情況,現場調試或作燒杯混凝試驗,取得最佳使用條件和最佳投葯量以達到最好的處理效果。
a.取原水1L,測定其PH值;
b.調整其PH值為6-9;
c.用2ml注射器抽取配製好的PFS溶液,在強力攪拌下加入水樣中,直至觀察到有大量礬花形成,然後緩慢攪拌,觀察沉澱情況。記下所加的PFS量,以此初步確定PFS的用量;
d. 按照上述方法,將廢水調成不同PH值後做燒杯混凝試驗,以確定最佳用葯PH值;
e. 若有條件,做不同攪拌條件下用葯量,以確定最佳的混凝攪拌條件;
f. 根據以上步驟所做試驗,可確定最佳加葯量,混凝攪拌條件等。
注意混凝過程三個階段的水力條件和形成礬花狀況。
a) 凝聚階段:是葯劑注入混凝池與原水快速混凝在極短時間內形成微細礬花的過程,此時水體變得更加渾濁,它要求水流能產生激烈的湍流。燒杯實驗中宜快速(250-300轉/分)攪拌10-30S,一般不超過2min。
b) 絮凝階段:是礬花成長變粗的過程,要求適當的湍流程度和足夠的停留時間(10-15min),至後期可觀察到大量礬花聚集緩緩下沉,形成表面清晰層。燒杯實驗先以150轉/分攪拌約6分鍾,再以60轉/分攪拌約4分鍾至呈懸浮態。
c) 沉降階段:它是在沉降池中進行的絮凝物沉降過程,要求水流緩慢,為提高效率一般採用斜管(板式)沉降池(最好採用氣浮法分離絮凝物),大量的粗大礬花被斜管(板)壁阻擋而沉積於池底,上層水為澄清水,剩下的粒徑小,密度小的礬花一邊緩緩下降,一邊繼續相互碰撞結大,至後期余濁基本不變。燒杯實驗宜以20-30轉/分慢攪5分鍾,再靜沉10分鍾,測余濁。
表1:PFS適用范圍及參考用量
名稱 參考用量 名稱 參考用量
生活飲用水 1:20000-1:200000 紙箱廠廢水 1:5000-1:10000
工業用水 1:20000-1:200000 機加工乳化油廢水 1:5000-1:12000
城市污水 1:10000-1:50000 化工廢水 1:3000-1:10000
電廠廢水 1:10000-1:30000 油田鑽井廢水 1:3000-1:10000
洗煤廢水 1:10000-1:30000 造漆廢水 1:3000-1:8000
鋼鐵工業廢水 1:10000-1:20000 洗毛廢水 1:2000-1:8000
有色選礦廢水 1:8000-1:20000 製革廢水 1:2000-1:6000
冶金選礦廢水 1:8000-20000 印染廢水 1:2000-1:6000
食品工業廢水 1:8000-1:20000 造紙廢水 1:2000-1:6000
電鍍廢水 1:5000-1:10000 污泥脫水 1:100-1:1000
註:上表為參考用量,具體用量應該通過實驗確定。
3) PFS的投加
a. 根據燒杯混凝試驗結果,調整廢水PH值和攪拌條件;
b. 根據水量大小,調整加葯泵流量,按所確定的加葯比例投加;
c. 實際加葯量可能與燒杯混凝試驗有些差異,根據處理水質情況調整;
d. 若配合使用有機高分子絮凝劑如PAM,可取得更佳效果;
e. PAM加葯量一般為2ppm左右。
3、聚丙烯醯胺(PAM)的溶解與使用
1) PAM是有機高分子化合物,可分為陰離子型,陽離子型和非離子型,為白色粉末或顆粒,可溶於水,但溶解速度很慢;
2) 陰離子型一般用於廢水處理絮凝劑,陽離子型一般用於污泥脫水;
3) 作為絮凝劑時用葯量一般為1-2ppm,即每處理1噸廢水用葯量約為1-2g;
4) 使用時陰離子型一般配製成0.1%左右的水溶液,陽離子型可配製成0.1%-0.5%;
5) 配製溶液時應先在溶解槽中加水,然後開啟攪拌機,再將PAM沿著漩渦緩慢加入,PAM不能一次性快速投入,否則的話PAM會結塊形成「魚眼」而不能溶解;
6) 加完PAM後一般應繼續攪拌30min以上,以確保其充分溶解;
7) 溶解後的PAM應盡快使用,陰離子型一般不要超過36h,陽離子型溶解後很容易水解,應24h內使用。
ST絮凝劑特性:
ST絮凝劑是種新型的水溶性高分子電解質。它具有離子度高、易溶於水(在整個PH值范圍內完全溶於水,且不受低水溫的影響)、不成凝膠、水解穩定性好等特點,由於ST絮凝劑的大分子鏈上所帶的正電荷密度高,產物的水溶性好,分子量適中,因此具有絮凝和消毒的雙重性能。它不僅可有效地降低水中懸浮物固體含量,從而降低水的濁度:而且還可使病毒沉降和降低水中三鹵甲烷前體的作用,因而使水中的總含碳量(TOC)降低。ST絮凝劑可作為主絮凝劑和助凝劑使用(其用量0.5-0.7PPM相當於明礬50~60PPM),對水的澄清有明顯的效果,特別是對低濁度水的處理,更是其它類型的高分子絮凝劑所不及。ST絮凝劑與傳統使用的無機絮凝劑(如硫酸鋁、鹼式氯化鋁等)相比,具有產生的淤泥量少,沉降速度快水質好,成本低等特點,而且還可採用直接過濾的新工藝,這對傳統的上水處理無疑是一個重大改革。
ST絮凝劑產品的技術指標為:
外觀:無色或淡黃色粘稠液體
含量:≥30%(m/m)
特性粘度:≥40%(m1/g)
離子度:≥50%(m/m)
2、ST絮凝劑的使用方法:
ST絮凝劑可單獨使用,或與硫酸鋁、鹼式氯化鋁復合使用。復合使用時、可減少無機絮凝劑添加量,並大大減少產生的污泥量。
ST絮凝劑的最佳使用濃度是使Zate電位零或接近於零時用量。當用量過多時,反而起分散作用。
ST絮凝劑單獨使用時,其加葯量范圍為0.2-10ppm。
ST絮凝劑在低溫貯存時,將使膠體或液體凍成冰塊,影響它的絮凝活性。因此,應在0-32℃之間貯顧為宜。
ST絮凝劑應可能用中性不含金屬鹽的水來配製貯備液。貯備液一般配成1%、0.5%或0.1%的液體。與其它高分子絮凝劑一樣,ST絮凝劑在剪切力較高的高速攪拌下,將會被切斷分子鏈,從面降低絮凝劑性能。因此,溶解、輸送和絮凝過程,都不要使用較高速度的旋轉攪拌機和離心泵。一般溶解和絮凝時可用吹入空氣或用約100轉/分低速的螺旋式攪拌為宜。輸送則盡可能利用位差或排液泵為宜。
ST絮劑的效果與加入方法有很大關系,為使ST絮凝劑與懸浮物能充分混勻,絮凝劑應盡可能稀釋並多次加入。
為了使ST絮凝劑的分子鏈既不被剪斷,同時又能與處理體系充分混合,可採用:(一)在處理物流動管中多次分散加入ST絮凝劑;(二)用壓縮空氣攪拌;(三)用螺旋槳攪拌器在100轉/分低速下進行。形成絮凝塊後,便要避免攪拌。
3、ST絮凝劑廣泛應用於凈水、破乳、造紙雙元助留、造紙漿液陰離子雜質消除等領域。
PAM和鋁鹽混凝劑聯用凈水效果經濟分析 【列印此頁】 【返回】
發布日期:[2008-2-25] 共閱[286]次
摘要: 本文試驗研究了聚丙烯醯胺和聚合氯化鋁或硫酸鋁聯用除濁、除UV254和CODMn的效果,結果表明:聚丙烯醯胺和聚合氯化鋁或硫酸鋁聯用,比單獨用聚合氯化鋁或硫酸鋁的除濁效果顯著,而對UV254和CODMn去除率提高幅度不大,但可大量減少無機混凝劑用量和減少污泥濕基重量,從而減少水廠凈水處理成本和污泥處理量。
關鍵詞: 聚丙烯醯胺 污泥濕基重量 經濟分析
混凝是以地面水為水源的自來水處理廠不可缺少的基本凈水工藝,國內各水廠大多使用無機混凝劑,投葯量大,產生的污泥數量多、體積大,難以處理,而且凈水效果也不盡如意。有機高分子聚丙烯醯胺(PAM)優良的助凝效果早已為人們熟知,但受其單體毒性、投加量及投加方式優化等問題的影響,國內自來水廠較少使用。然而研究表明:只要嚴格控制PAM投加量及產品單體含量,其在水廠使用不但可以提高凈水效果,而且是最有效減少污泥數量、體積及改善污泥脫水性質的途徑[1]。歐洲、美國已經有相當數量的給水廠選用聚丙烯醯胺作為給水處理的一種絮凝劑。隨著環境問題的日益嚴重,水廠污泥處理已為人們所重視,我國有些城市的新建水廠及原有水廠已將污泥處理提上議事日程,有的水廠污泥處理工程已建成投產。同濟大學在自來水廠使用PAM助凝和污泥處理方面作了大量研究,取得一定的經驗。
1 試驗部分
取某河水水樣,進行投加不同的混凝劑和聚丙烯醯胺的實驗室混凝攪拌試驗。
1.1 儀器與試劑
SC-956實驗攪拌機(湖北省潛江縣儀器廠);2100N濁度儀(HACH公司);751GW分光光度計(惠普上海分析儀器有限公司);
聚合氯化鋁(以下簡稱PAC,Al2O330%,鹽基度65-80%,2300元/噸,上海五四凈水劑廠);
硫酸鋁(以下簡稱AS,Al2O310%,900元/噸,上海五四凈水劑廠);
聚丙烯醯胺(以下簡稱PAM,AN910PWG,陰離子型,分子量1.42×107,單體含量0.008%,水解度20.5%,26000元/噸,法國SNF公司)。
1.2 攪拌試驗
攪拌試驗過程:一組燒杯,各取1L水樣,在快速攪拌中(140r.min-1)加入無機混凝劑,攪拌1min,
然後轉至慢速攪拌(30 r.min-1)15min;靜置30min後取上清液測定濁度、CODMn和紫外吸光度。
PAM則於快速攪拌(140r.min-1)1min後加入,轉至中速攪拌(100r.min-1)30s,再轉至慢速攪拌(30 r.min-1)15min。
紫外吸光度在254nm處進行,水樣測定前用0.45um膜過濾水樣。
1.3 污泥濕基重量
小心傾去上清液,直至燒杯中約剩50ml泥和水,然後用濾膜過濾至無水珠滴下稱重。
2 結果與討論
2.1 凈水效果比較
試驗的原水主要水質情況:水溫=24℃;pH=7.2;濁度=196NTU;UV254=0.176;CODMn =7.12mg/l。混凝攪拌試驗結果,整理成圖1至圖6表示。
從圖3至圖6可以看出:PAM和無機混凝劑聯合使用對UV254和CODMn去除效果均有提高,但幅度不大,因為PAM不能產生對有機物質具有吸附作用的水解產物,其對有機物的去除僅因提高固液分離效果得以提高。最為顯著的是濁度的去除效果提高(見圖1和圖2),這是因為先加入的無機混凝劑和膠粒負電荷起電中和作用使膠體脫穩,去除了大的懸浮粒子,而高分子絮凝劑PAM能使被中和的膠體顆粒及很細微的膠粒迅速吸附和橋聯,可去除很微細的膠粒,從而去濁效果大大提高。
2.2 污泥濕基重量比較
表2 投加AS和AS+PAM 產生的污泥濕基重量比較 不加PAM 加0.2mg/lPAM
編號 1 23 4 5
1 2 3 4 5
投加AS(mg/l) 10 20 30 40 50
10 20 30 40 50
剩餘濁度(NTU) 48.7 17.7 11.7 5.41 2.23
15.2 6.27 2.34 1.32 1.28
污泥濕 基重量(g) 1.7121 1.9273 2.0384 2.2671 2.7837
1.0718 1.1925 1.2079 1.4219 1.6310
由表1和表2可見:加入PAM後,各污泥濕基重量分別減少約40%,究其原因可能是單獨投加鋁鹽時污泥中一般以無機金屬氫氧化合物為主,這些化合物帶大量的結合水,造成污泥含水率增高,體積龐大[2]。而加入PAM,一方面可減少無機混凝劑的量,從而減少金屬氫氧化物沉澱及結合水,另一方面形成的絮體緊密,可「壓縮」絮體孔隙中的水和減少無機金屬氫氧化合物和水的結合位。
2.3 經濟技術分析
加入有機絮凝劑PAM後, 污泥濕基重量減少很多,取剩餘濁度為5NTU左右的水樣進行比較(表1中的兩個2號之間,表2中的兩個4號之間):10mg/lPAC產生的濕基污泥量為1.3970g,5mg/lPAC+0.2mg/lPAM產生的濕基污泥量為0.8764g,前者多產生的濕基污泥量0.5206g,測其含固率為10.38%,則其折算成干污泥量0.05404g。 同樣可以計算出40mg/lAS比20mg/lAS+0.2mg/lPAM多產生干污泥量0.06436g(測得40mg/lAS產生的濕基污泥含固率為5.99%)。根據上海閔行水廠一車間的污泥處理經驗排泥水折算成干污泥的處理費用為912.32元/噸干泥[3]。以水廠處理萬噸水為例進行經濟分析見下表3和表4:
表4 用AS+PAM,萬噸水可節約處理費用(元)
干泥量(t) 節約污泥處理費用(元) 總計節約處理費用(元)
0.06436g/l=0.6436t/萬t 0.6436×912.32元/t=587.17元 587.17+128=715.17元
絮凝劑用量 節約絮凝劑費用(元)
40mg/l=0.4t/萬t (0.4×900)-(0.2×900+0.002×26000)=128元
20mg/l=0.2t/萬t
0.2mg/l=0.002t/萬t
3 小結
(1)PAM和無機鋁鹽混凝劑聯用比單獨用無機鋁鹽混凝劑,可以使去濁效果明顯改善,而對去除CODMn和UV254改善很少;
(2)PAM和無機鋁鹽混凝劑聯用比單獨用無機鋁鹽混凝劑,可使污泥濕基重量減少40%左右;
(3)PAM和無機鋁鹽混凝劑聯用比單獨用無機鋁鹽混凝劑,可降低污泥處理費和凈水加葯費用,從而能降低總的凈水成本;
(4)用於飲用水處理的PAM,其單體AM含量均應小於0.05%,PAM投加率一般均少於1mg/l,足以保證飲用水的安全性。我國許多以地面水為水源的凈水廠(特別是原水濁度較高的凈水廠)在用混凝劑的同時,適量投加PAM,將具有很大的經濟效益和社會效益。
(5)陽離子型PAM的價格較高(一般為陰離子價格的兩倍左右),而非離子型PAM溶解性較差,對這兩種類型PAM和無機混凝劑聯用時的凈水效果,有待進一步探討。
D. 油田污水處理,除油劑,絮凝劑,助凝劑加葯量
這個最好依據水質情況,試驗確定。一般絮凝劑投加30-100ppm,助凝劑3-10ppm。
除油劑是啥?反相破乳劑嗎?
ps:不明請追問
E. 石油壓裂廢水處理的方法及其特徵
壓裂作業是低滲透油田普遍採用的增產措施,在壓裂過程中會產生一定量的油井壓裂廢水。油井壓裂廢水成分復雜,具有高COD、高濁度,高總溶解性固體含量(TDS)的特點。該類廢水對環境和人類健康的影響已經越來越引起人們的普遍關注,因此如何有效的處理此類廢水已經成為油氣田企業亟待解決的重要問題。目前常用的絮凝劑如聚合氯化鋁鐵(PAFC)、聚合氯化鋁(PAC)等對油井壓裂廢水的處理效果欠佳。聚硅酸金屬鹽類絮凝劑是20世紀90年代中後期在聚硅酸和傳統鋁鹽、鐵鹽絮凝劑的基礎上發展起來的一種新型無機高分子絮凝劑。該絮凝劑綜合了聚硅酸粘結聚集、吸附架橋效能強,鋁鐵鹽電中和能力強,以及鋁鹽絮凝劑絮體大且脫色性能好和鐵鹽絮凝劑絮體密實且沉降速率快等優點,在除濁、脫色、去除有機物和高價金屬離子等方面較同類其他品種有更好的效果,是目前國內外水處理劑領域研究開發的熱點。
本工作研究了聚合硅酸鋁鐵絮凝劑對油井壓裂廢水的處理效果,對於現場應用有一定的指導意義。
1 實驗部分
1.1 材料、試劑和儀器
實驗水樣取自於我國西部某油田油井壓裂廢水,其水質特徵為濁度186.2 NTU,COD 5 236.8mg/L,TDS為7 350.6 mg/L,pH 7.9。
Na2SiO3·5H2O、硫酸(質量分數98%)、Al2(SO4)3、Fe2(SO4)3、Na2CO3:均為化學純。PAC:工業品。
DC-506型六聯攪拌機:東莞市興萬電子廠;752型紫外-可見分光光度計:上海光譜儀器有限公司;Model ESJ205-4型電子天平:沈陽龍騰電子稱量儀器廠;pHS-3C型精密pH計:上海雷磁儀器廠;AF-Z1型電熱培養乾燥箱:江蘇省東台市電器廠;XZ-1A-Z型智能濁度儀:上海海恆機電儀表有限公司。
1.2 實驗方法
1.2.1聚合硅酸鋁鐵絮凝劑的制備
(1)取一定量的Na2SiO3·5H2O加入去離子水溶解,用硫酸調節pH,在不同活化溫度下攪拌一定時間使其活化,得到聚硅酸溶液。
(2)在聚硅酸溶液中分別加入一定濃度的Al2(SO4)3溶液和Fe2(SO4)3溶液,攪拌均勻,形成聚合硅酸鋁鐵溶液(n(Al)∶n(Fe)∶n(Si)=5∶2∶1),然後加入一定量的Na2CO3調節其鹼化度為2.0。
1.2.2油井壓裂廢水絮凝處理實驗
取250 mL的油井壓裂廢水,以Na2CO3調節pH後,加入聚合硅酸鋁鐵溶液,在200 r/min的轉速下快速攪拌2 min,接著在50 r/min的轉速下慢速攪拌5 min,靜置沉降30 min,取清液測定其水質指標。
1.3 分析方法
採用快速消解法測定COD109-110;採用重量法測定TDS 210-213。
2 結果與討論
2.1 聚合硅酸鋁鐵絮凝劑制備工藝參數的優化
2.1.1聚硅酸活化pH對廢水濁度去除率的影響
當活化溫度為25 ℃、活化時間為1.5 h時,聚硅酸活化pH對廢水濁度去除率的影響見圖1。由圖1可見:隨著聚硅酸活化pH的增加,濁度去除率減小;低pH條件下制備的活性硅酸具有較好的絮凝效果,當聚硅酸活化pH為1~2時,濁度去除率達到85%左右。因此聚硅酸活化pH應為1~2。
2.1.2活化溫度對廢水濁度去除率的影響
F. 油田污水如何處理
注水是油田開發的一種十分重要的開采方式,是補充地層能量,保持油層能量平衡,維持油田長期高產、穩產的有效方法。注入水的水源主要是地面淡水、地下淺層水及采出原油的同時采出的油層水。為了節約地球上的淡水資源,目前注入油層的水大部分來自從開采原油中脫出的水,習慣上稱之為污水。大體已經佔了全國注水總量的80%。污水未經處理時含有大量的懸浮固體、乳化原油、細菌等有害物質。水注入油層就像飲用水進入人體一樣,如果人喝了未經處理的水,人的身體就會受到傷害,發生各種病變;同樣,油層注入了未經處理的污水,油層也會受到傷害。這種傷害主要體現在大量繁殖的細菌、機械雜質以及鐵的沉澱物堵塞油層等問題上,引起注水壓力上升,注水量下降,影響水驅替原油的效率。因此,必須對注入油層的水進行凈化處理。
由於污水是從油層采出的,所以油田回注污水處理的主要目的是除油和除懸浮物。概括地講可分為兩個階段:1.除油階段。該階段是利用油、水密度差及葯劑的破乳和絮凝作用,將油和水分離開來。2.過濾階段。該階段是利用濾料的吸附、攔截作用,將污水中懸浮固體、油和其他雜質吸附於濾料的表面而不讓其通過濾料層。除油階段要根據含油污水中原油的密度、凝固點等性質的不同而採用相應的處理方法。目前國內外除油階段主要採用的技術方法有:重力式隔油罐技術、壓力沉降除油技術、氣浮選除油技術、水力旋流除油技術等。
1.重力式隔油罐技術,就是靠油水的相對密度差來達到除油的目的。含油污水進入隔油罐後,大的油滴在浮力的作用下自由地上浮,乳化油通過破乳劑(混凝劑)的作用,由小油滴變成大油滴。在一定的停留時間內,絕大部分原油浮升至隔油罐的上部而被除去。其特點是:隔油罐體積大,污水停留時間長。即使來水有流量和水質的突然變化,也不會嚴重影響出水水質。但其佔地面積大,去除乳化油能力差。
2.壓力沉降除油技術是在除油設備中裝填有使油珠聚結的材料,當含油污水經過聚結材料層後,細小油珠變成較大油滴,加快了油的上升速度,從而縮短了污水停留時間,減小了設備體積。其特點是:設備綜合採用了聚結斜板技術,大大提高了除油效率。但其適應來水水量、水質變化能力要比隔油罐差。
3.氣浮選除油技術,是在含油污水中產生大量細微氣泡,使水中顆粒粒徑為0.25~25微米的懸浮油珠及固體顆粒黏附到氣泡上,一起浮到水面,從而達到去除污水中的污油及懸浮固體顆粒的目的。採用氣浮,可大大提高懸浮油珠及固體顆粒浮升速度,縮短處理時間。其特點是處理量大,處理效率高,適應於稠油油田含油污水以及含乳化油高的含油污水。
4.水力旋流除油技術,是利用油水密度差,在液流高速旋轉時,受到不等離心力的作用而實現油水分離。其特點是設備體積小、分離效率高。但其對原油相對密度大於0.9的含油污水適應能力差。過濾階段採用的過濾技術根據濾後水質的要求不同,分為粗過濾、細過濾和精細過濾。根據水質推薦標准,懸浮物固體含量為1.0~5.0毫克/升,顆粒直徑為2.0~5.0微米。過濾的核心技術是濾料的選擇與再生。在油田污水處理中,目前國內外主要採用的濾料有石英砂、無煙煤、陶粒、核桃殼、纖維球、陶瓷膜和有機膜等。濾料的再生方法主要有熱水反沖洗、空氣反吹等。
G. 石油廢水(油田采氣廢水)如何處理
既然你的鹽分可以蒸發處理的話,主要處理cod就可以了。這個最好是找一家願內意給你做水樣化驗,然容後在配置凈水劑的廠家。這樣葯劑拿過來就直接能用,其實每個污水的情況都不同,不是一個葯劑就能治百病的。目前只有科創水醫生一家提供水樣的化驗和配置凈水劑,可以和他們咨詢下。他主要是針對難以處理的污水和物質,比如高cod……
H. 工業油田含油污廢水的處理方法有哪些
1、浮選來法。浮選法由自於裝置處理量大,產生污泥量少和分離效率高等優點,在含油廢水處理方面具有世大的潛力。
2、絮凝法。常用的絮凝劑主要有無機絮凝劑,有機絮凝劑和復合絮凝劑三大類。而無機高分子絮凝劑有聚合氯化鋁,聚合硫酸鐵等較低分子量無機絮凝劑處理效果好,且用量少,效率高。
3、電凝聚法。電凝聚法原理是利用可溶性電極電解產生的陽離子與水電離產生的OH結合生成的膠體。與水中的污染物顆粒發生凝聚作用來達到分離凈化的目的。
4、生物法。 生物法是利用微生物的代謝作用,使水中呈溶解,膠體狀態的有機污染物質轉化為穩定的無害物質。目前處理工藝比較成熟且使用較多的是活性污泥法和生物濾池法。
5、膜分離。 膜分離技術是利用特殊製造的多孔材料的攔截作用,以物理截留的方式去除水中一定顆粒大小的污染物。以壓力差為推動力的膜分離過程一般分為微訊超濾和反滲透3種。6、改性纖維球濾料。改性纖維球濾料主要用於油污水處理過濾。
I. 化工廢水處理工藝問題:數據在下面,應該採用什麼工藝啊,做畢業設計,真是不知道從哪下手,求指點,謝謝
如果是化工廢水,那必然BOD很低,不能用簡單的生物法來做,肯定要用物理化學的方法來處理,這一點數據就遠遠不夠了,得分析是什麼產生的廢水。一般的思路無非是絮凝--沉澱--萃取等,基本涉及不到生物法。
J. 石油廢水(油田采氣廢水)如何處理
物質生活逐漸豐富起來,但是人們也逐漸開始關注到周圍的環境,環境污染己成為全球關注的焦點之一。含油廢水處理也是一大難題,這類廢水對整個生態系統都會產生很多不良的影響。因此,含油污水處理問題己成為當今油氣田的環境保護必修課。
通的陸地油田污水主要是在石油的開發過程中,通過鑽井、採油等生產過程會產生大量污水。一般包括有採油污水、鑽井污水、洗井污水等。含油污水中有大量的懸浮物、油類、重金屬等物質。如果任意排放或回注但是不加以污水處理,對土壤和水環境還有動植物的危害極大。
目前含油污水處理工藝有:氣浮處理法、沉降法和微生物處理法。氣浮處理技術是一種高效快速固液分離或液液分離的污水處理技術。氣浮工藝較復雜,必須控制好每個影響因素才可以更好的利用。
氣浮技術
氣浮技術是在待處理的水中通入大量的、高度分散的微氣泡,讓其作為載體與雜質粘附,然後密度小於水就會上浮。最終完成水中固體與固體、固體與液體、液體與液體分離的方法。
2.1氣浮法的分類
溶氣氣浮工藝:水在不同的壓力條件下溶解度不同,向水加壓或者負壓,使氣體在水中產生微氣泡的污水處理工藝。根據氣泡析出於水時的壓力情況不同,又分壓力溶氣氣浮法和溶氣真空氣浮法兩種。
誘導氣浮法:也叫布氣氣浮法,利用機械剪切刀,將混合在水裡的空氣粉碎,通常採用微孔、擴散板或微孔竹向氣浮池通壓縮空氣或採用水泵吸水管吸氣、水力噴射器、心速葉輪等向水中充氣等。
電解氣浮法:在水中設置正負電極,當加上一定電流後,廢水被電解出H2,O2等微小氣泡,將吸附在水中微小的懸浮物上浮去除。
生物氣浮法:利用微生物來產生氣體,與水中的懸浮物充分接觸後,隨氣泡浮到水面,形成浮渣颳去浮渣,達到廢水處理凈化水質。
化學氣浮:利用某些化含物在廢水中會產生氣體的特點除雜,反應生成的氣體在釋放過程中形成微小氣泡,吸附在固體顆粒表面,使固體順粒向浪面浮大,從而使固液分離。
其他浮選法的產氣原理還有很多,其中非常典型的是渦凹氣浮,它使用的是渦凹曝氣機,其工作原理是利用空氣輸送管底部散氣葉輪的高速運轉動作形成一個真空區,液面上的空氣通過曝氣機輸入水中,填補真空,微氣泡隨之產生並螺旋型地上升到水面,空氣中的氧氣也隨之溶入水中。