A. 洗煤廠污水處理中用的聚氯化鋁和聚丙稀醯胺的凈水原理
聚氯化鋁(PAC)
聚丙稀醯胺(PAM)
都是污水處理中常用的混凝劑。
我先小談一下混凝機理:
1、壓縮雙電層:膠團雙電層的構造決定了在膠粒表面處反離子的濃度最大,隨著膠粒表面向外的距離越大則反離子濃度越低,最終與溶液中離子濃度相等。當向溶液中投加電解質,使溶液中離子濃度增高,則擴散層的厚度減小。
當兩個膠粒互相接近時,由於擴散層厚度減小,ξ電位降低,因此它們互相排斥的力就減小了,也就是溶液中離子濃度高的膠間斥力比離子濃度低的要小。膠粒間的吸力不受水相組成的影響,但由於擴散層減薄,它們相撞時的距離就減小了,這樣相互間的吸力就大了。可見其排斥與吸引的合力由斥力為主變成以吸力為主(排斥勢能消失了),膠粒得以迅速凝聚。
這個機理能較好地解釋港灣處的沉積現象,因淡水進入海水時,鹽類增加,離子濃度增高,淡水挾帶膠粒的穩定性降低,所以在港灣處粘土和其它膠體顆粒易沉積。
根據這個機理,當溶液中外加電解質超過發生凝聚的臨界凝聚濃度很多時,也不會有更多超額的反離子進入擴散層,不可能出現膠粒改變符號而使膠粒重新穩定的情況。這樣的機理是藉單純靜電現象來說明電解質對膠粒脫穩的作用,但它沒有考慮脫穩過程中其它性質的作用(如吸附),因此不能解釋復雜的其它一些脫穩現象,例如三價鋁鹽與鐵鹽作混凝劑投量過多,凝聚效果反而下降,甚至重新穩定;又如與膠粒帶同電號的聚合物或高分子有機物可能有好的凝聚效果:等電狀態應有最好的凝聚效果,但往往在生產實踐中ξ電位大於零時混凝效果卻最好……等。
實際上在水溶液中投加混凝劑使膠粒脫穩現象涉及到膠粒與混凝劑,膠粒與水溶液,混凝劑與水溶液三個方面的相互作用,是一個綜合的現象。
2、吸附電中和:
吸附電中和作用指粒表面對異號離子,異號膠粒或鏈狀離分子帶異號電荷的部位有強烈的吸附作用,由於這種吸附作用中和了它的部分電荷,減少了靜電斥力,因而容易與其它顆粒接近而互相吸附。此時靜電引力常是這些作用的主要方面,但在不少的情況下,其它的作用了超過靜電引力。舉例來說,用Na+與十二烷基銨離子(C12H25NH3+)去除帶負電荷的碘化銀溶液造成的濁度,發現同是一價的有機胺離子脫穩的能力比Na+大得多,Na+過量投加不會造成膠粒再穩,而有機胺離子則不然,超過一定投置時能使膠粒發生再穩現象,說明膠粒吸附了過多的反離子,使原來帶的負電荷轉變成帶正電荷。鋁鹽、鐵鹽投加量高時也發生再穩現象以及帶來電荷變號。上面的現象用吸附電中和的機理解釋是很合適的。
3、吸附架橋作用:
吸附架橋作用機理主要是指高分子物質與膠粒的吸附與橋連。還可以理解成兩個大的同號膠粒中間由於有一個異號膠粒而連接在一起。高分子絮凝劑具有線性結構,它們具有能與膠粒表面某些部位起作用的化學基團,當高聚合物與膠粒接觸時,基團能與膠粒表面產生特殊的反應而相互吸附,而高聚物分子的其餘部分則伸展在溶液中,可以與另一個表面有空位的膠粒吸附,這樣聚合物就起了架橋連接的作用。假如膠粒少,上述聚合物伸 展部分粘連不著第二個膠粒,則這個伸展部分遲早還會被原先的膠粒吸附在其他部位上,這個聚合物就不能起架橋作用了,而膠粒又處於穩定狀態。高分子絮凝劑投加量過大時,會使膠粒表面飽和產生再穩現象。已經架橋絮凝的膠粒,如受到劇烈的長時間的攪拌,架橋聚合物可能從另一膠粒表面脫開,重又卷回原所在膠粒表面,造成再穩定狀態。
聚合物在膠粒表面的吸附來源於各種物理化學作用,如范德華引力、靜電引力、氫鍵、配位鍵等,取決於聚合物同膠粒表面二者化學結構的特點。 這個機理可解釋非離子型或帶同電號的離子型高分子絮凝劑能得到好的絮凝效果的現象。
4、沉澱物網捕機理
當金屬鹽(如硫酸鋁或氯化鐵)或金屬氧化物和氫氧化物(如石灰)作凝聚劑時,當投加量大得足以迅速沉澱金屬氫氧化物(如Al(OH)3、Fe(OH)3、Mg(OH)2或金屬碳酸鹽(如CaCO3)時,水中的膠粒可被這些沉澱物在形成時所網捕。當沉澱物是帶正電荷(Al(OH)3及Fe(OH)3在中性和酸性pH范圍內)時,沉澱速度可因溶液中存在陰離子而加快,例如硫酸銀離子。此外水中膠粒本身可作為這些金屬氧氧化物沉澱物形成的核心,所以凝聚劑最佳投加量與被除去物質的濃度成反比,即膠粒越多,金屬凝聚劑投加量越少。
以上介紹的混凝的四種機理,在水處理中常不是單獨孤立的現象,而往往可能是同時存在的,只是在一定情況下以某種現象為主而已,目前看來它們可以用來解釋水的混凝現象。但混凝的機理尚在發展,有待通過進一步的實驗以取得更完整的解釋。
再來談以下鋁鹽的水解過程:
所有金屬陽離子不論以何種葯劑形態圖投加,它們在水中都以三價鋁[Al(Ⅲ)]和三價鐵[Fe(Ⅲ)]的各種化合物存在。以鋁鹽為例,在水溶液中即使Al(Ⅲ)以單純離子狀態存在,也不是Al3+而是以Al(H2O)63+,水合鋁絡合離子狀態存在。
當pH值<3時,在水中這種水合鋁絡離子將是主要形態,如pH升高,水合鋁絡離子就會發生配位水分子離解(即水解過程),生成各種羥基鋁離子,pH值再升高,水解逐級進行,從單核單羥基水解成單核三羥基,最終將產生氫氧化鋁化學沉澱物而析出。
實際上的反應比上面的反應還要復雜得多,當pH>4值時,羥基羥離子增加,各離子的羥基之間可發生架橋連接(羥基架橋)產生多核羥基絡合物,也即高分子縮聚反應。
從生成物[Al2(OH)2(H2O)5]4+還可進一步被羥基架橋成[Al3(OH)4(H2O)10]5+。與此同時,生成的多核聚合物還會繼續水解 。
所以水解與縮聚兩種反應交錯進行,最終結果產生聚合度極大的中性氫氧化鋁。當基數量超過其溶液度時,即析出氫氧化鋁沉澱物。
根據以上所述,在整個反應中,像Al3+、Al(OH)2+、Al(OH)3、Al(OH)4-等簡單成分以及多種聚合離子,如[(Al(OH)14]4+、[A17(OH)17]4+、[Al8(OH)20]4+、[Al13(OH)34]5+等成分,都會同時出現,它們必然會對混凝過程起作用,共中高價的聚合正價離子對中和粘土膠粒的負電荷,以及壓縮其雙電層的能力都很大,促進了混凝。
當產生無機聚合物帶有負價離子時,不可能靠電荷中和作用,而主要靠吸附架橋的作用使粘土膠粒脫穩。
這就是PAC的凈水機理。
PAM是高分子混凝劑,其作用機理:
(1)由於其具有極性基因—醯胺基,易於借其氫健的作用在泥沙顆粒表面吸附;(2)因其有很長的分子鏈,大數量級的長鏈在水中有巨大的吸附表面積,故絮凝作用好,能利用長鏈在顆粒之間架橋,形成大顆粒的絮凝體,加速沉降。(3)藉助於聚丙烯醯胺的絮凝——助凝,在凈水處理的泥凝過程中可能發生雙電離壓縮,使顆粒聚集穩定性降低,在分子引力作用下顆粒結合起來,分散相的簡單陰離子可以被聚合物陰離子基團所取代;(4)高分子和天然水組成中的物質和水中懸浮物,或在它之前投加的水解混凝劑的離子之間發生化學相互作用,可能是絡合反應;(5)由於分子鏈固定在不同顆粒的表面上,各個固相顆粒之間形成聚合橋。聚丙烯醯胺是一種化學性質比較活潑的高分子化合物。由於分子側鏈上醯氨基的活性,使聚合物獲得了許多寶貴的性能。非離子型PAM類絮凝劑由於不帶離子型官能團,因此與陰離子型PAM類絮凝劑相比具有以下特點:絮凝性能受水PH值和鹽類波動的影響小;在中型或鹼性條件下,其絮凝效果(沉降速度)不如陰離子型,但在酸性的條件下卻優於陰離子型,絮體強度比陰離子型高分子絮凝劑的強。陰離子型PAM類絮凝劑的分子量通常比陰離子型或非離子型的聚合物低,其澄清性能主要是通過電荷中和作用而獲得。這類絮凝劑的功能主要是絮凝帶負電荷的膠體,具有除濁、脫色等功能,適用於有機膠體含量高的水處理。
希望我的回答有所幫助!
B. pam是什麼用來污水處理
pam是聚丙烯醯胺。聚丙烯醯胺(PAM)為水溶性高分子聚合物,不溶於大多數有機溶劑,具有良好的絮凝性,可以降低液體之間的磨擦阻力,按離子特性分可分為非離子、陰離子、陽離子和兩性型四種類型。
在原水處理中與活性炭等配合使用, 可用於生活水中懸浮顆粒的凝聚、澄清。
用有機絮凝劑丙烯醯胺代替無機絮凝劑, 即使不改造沉降池, 凈水能力也可提高 20%以上; 在污水處理中, 採用聚丙烯醯胺可以增加水回用循環的使用率, 還可用作污泥脫水; 工業水處理中用作一種重要的配方葯劑。聚丙烯醯胺在國外應用領域是水處理, 國內在此領域的應用正在推廣。
在飲用水處理與工業廢水處理中, 聚丙烯醯胺與無機絮凝劑配合使用, 可明顯改善水質;提高絮體強度與沉降速度。聚丙烯醯胺形成的絮體強度高, 沉降性能好, 從而提高固液分離速度。
(2)污水處理廠用的顆粒是什麼擴展閱讀
使用特性:
1、絮凝性:PAM能使懸浮物質通過電中和,架橋吸附作用,起絮凝作用。
2、粘合性:能通過機械的、物理的、化學的作用,起粘合作用。
3、降阻性:PAM能有效地降低流體的摩擦阻力,水中加入微量PAM就能降阻50-80%。
4、增稠性:PAM在中性和酸條件下均有增稠作用,當PH值在10以上PAM易水解。呈半網狀結構時,增稠將更明顯。
C. 污水處理廠過濾灌里的白色顆粒是什麼
是明礬,它可以粘住水裡的雜質,自來水廠里的過濾裝置里有明礬罐
D. 污水處理廠污泥的成分是
污水處理廠污泥成分主要是可溶解的有機生物,和不可溶解的無機物,包括回一些生物質需要答消耗的有機營養物質,以及有味氣體。從化學角度講就是一些陰陽離子還有一些大分子有機物,以及小分子的無機物。
污水處理廠一般分為城市集中污水處理廠和各污染源分散污水處理廠,處理後排入水體或城市管道。有時為了回收循環利用廢水資源,需要提高處理後出水水質時則需建設污水回用或循環利用污水處理廠。處理廠的處理工藝流程是有各種常用的或特殊的水處理方法優化組合而成的,包括各種物理法、化學法和生物法,要求技術先進,經濟合理,費用最省。設計時必須貫徹當前國家的各項建設方針和政策。因此,從處理深度上,污水處理廠可能是一級、二級、三級或深度處理。污水處理廠設計包括各種不同處理的構築物,附屬建築物,管道的平面和高程設計並進行道路、綠化、管道綜合、廠區給排水、污泥處置及處理系統管理自動化等設計,以保證污水處理廠達到處理效果穩定,滿足設計要求,運行管理方便,技術先進,投資運行費用省等各種要求。
E. 現在處理污水用的什麼材料
一般需要酸,鹼以及一些絮凝劑,經常用的有硫酸,氫氧化鈉,三氯化鐵內,聚合氯化鋁、聚容丙烯醯胺等。 首先看處理的是生活污水還是工業廢水。工業廢水各種各樣,沒有固定的處理流程。城市生活污水的水質比較固定—— 一些工業廢水可以經過適當處理後排入市政管道進入生活污水處理廠,已形成了一套行之有效的處理流程: 進水→初次沉澱池→生物處理構築物→二次沉澱池→出水 在初沉池進水口處有篩網等以除去粗大顆粒物,沉澱池有污泥排出。生物處理構築物根據所選工藝而不同,有的工藝沒有沉澱池,但有類似功能。目前對生活污水的處理都是利用微生物降解有機物的生物處理方法。經過處理後的水達到排放標准後排出。如果還要用於沖廁、綠化等就要進一步處理,即三級處理。剩下的污泥,其處置是個難題,一般是衛生填埋,以免污染環境。 提示,消毒投氯是給水處理中的一步,生活污水處理中不需要這步。以地表水作為飲用水水源的處理流程:原水→混凝→沉澱→過濾→消毒→飲用水
F. 現在的污水處理廠用活性炭嗎
現在的污水處理廠一般不用活性炭來處理污水。污水處理廠一般工藝流版程:污水進入廠區先通過權1.截流井(讓廠能處理的污水進入廠區進行處理)進入2.粗格柵(打撈較大的渣滓)到3.污水泵(提升污水的高度)到4.細格柵(打撈較小的渣滓)到5.沉沙池(以重力分離為基礎,將污水的比重較大的無機顆粒沉澱並排除)到6.生化池(採用活性污泥法去除污水裡的BOD5、SS和以各種形式的氮或磷)進入7.終沉池(排除剩餘污泥和迴流污泥)進入8.D型濾池(進一步減少SS,使出水達到國家一級標准)進入紫外線9.消毒(殺滅水中的大腸桿菌)然後10.出水 生化池、終沉池出的污泥一部分作為生化池的迴流污泥,剩下的送入污泥脫水間脫水外運。污水處理主要有物理處理法,生化處理法和化學處理法。生化處理法經常被使用,主流處理方法主要看被處理水質和受納水體情況,一般城市生活污水的主流處理方法為生化處理法,如活性污泥法,mbr 等方法。污水處理:為使污水達到排水某一水體或再次使用的水質要求對其進行凈化的過程。污水處理被廣泛應用於建築、農業,交通、能源、石化、環保、城市景觀、醫療、餐飲等各個領域,也越來越多地走進尋常百姓的日常生活。
G. 污水處理廠用什麼葯劑
污染處理廠在污水處理中使用到的葯劑很多,具體使用到的葯劑有一般混凝沉澱用鐵鹽,氣浮用鋁鹽,另外助凝劑用高分子聚合物(種類較多)。
還原劑用亞硫酸鹽等,氧化劑用臭氧、二氧化氯、次氯酸鈉等,吸附劑用活性碳或陰陽離子樹酯,過濾用石英砂、活性碳、陶粒及有機合成件(包括超濾膜、反滲透膜及MBR膜)等。根據不同的污水採取不同的葯劑。
未來水處理葯劑的發展方向:
1、 水處理葯劑專用性要提升,讓用戶可以根據行業分類進行選擇,避免選擇錯誤導致使用效果不佳。
2、 研發多功能水處理葯劑,擴展葯劑的使用范圍。
3、 研製綠色水處理葯劑是未來發展的必然趨勢,隨著人們對環境保護意識的不斷提升,綠色、環保、節能成為了用戶選擇使用的標准之一,所以要想在市場中占據主導位置,必須降低葯劑使用產生的污染,最終達到零污染產生的目標。
H. 污水處理中加入石灰粉有什麼作用,我去
石灰粉的成分比較復雜,是氫氧化鈣、氧化鈣等的混合物。石灰粉加入專水中會生成鹼性的氫屬氧化鈣液體。用以調節PH,同時也可以去除水中重金屬離子,使其生成難容性的氫氧化物,再通過絮凝沉澱就可以將重金屬離子分離。
也有加液鹼的,也就是氫氧化鈉,不過成本會比石灰粉高很多,所以一般都會選擇石灰粉。
I. 污水處理廠用氫氧化鈣調節含氯化鐵的廢水PH,PH調到7-8左右,為什麼上清液中會有細小的顆粒不沉澱
原水是酸性,鐵以三價離子為主。加氫氧化鈣調pH至7-8,增加了水中氫氧根一部分鐵離子結合氫氧根,形成難溶性的三價鐵氫氧化合物,因其濃度較小,顆粒也較小,呈懸浮狀。