污水中含有胶体颗粒(系水中的尘埃,腐殖质,纤维素等与水形成的胶体状的微粒),不能通过自然沉淀去除。必须投加一些剂(絮凝剂)使水中难以沉淀的胶体颗粒脱凝结,集聚,絮凝成较大的颗粒而沉淀。
为了确定水絮凝过程的工艺参数,如絮凝剂的种类,用量,水的PH值,温度以及各种剂的投加顺序等,一般要做模拟实验。既在一定的水温与控制合适的搅拌强度与时间的条件下,用不同絮凝剂和投加量,调节不同色水的PH值实验,看絮凝效果。
美国实验材料学会标准ASTM2035-1980(1990年修订确认)《水的絮凝,絮凝杯罐实验方法》是先进的方法。与1997年等效采用了ASTM的标准方法,发布了标准方法。
该方法包括快速搅拌,慢搅拌和静止沉降三个步骤。投加的畜凝剂经过快速搅拌而迅速分散并与水中的胶体颗粒接触,胶粒开始聚集产生絮凝体。通过慢速搅拌,微絮体进一步相互接触成长成较大的颗粒。停止搅拌后,形成的胶体聚集体依靠重力自然沉降到底部。
本方法适应于确定水的絮凝过程的工艺参数,包括:絮凝剂种类,用量,水的PH值,温度,以及各种剂的投加顺序等。
通过测定水样在烧杯实验的浊度,色度,即可得知胶体脱水聚集的程度。

⒈凝聚阶段:是液注入混凝池与原水快速混凝在极短时间内形成微细矾花的过程,此时水体变得更加浑浊,它要求水流能产生激烈的湍流。烧杯实验中宜快速(250-300转/分)搅拌10-30S,一般不超过2min。
⒉絮凝阶段:是矾花成长变粗的过程,要求适当的湍流程度和足够的停留时间(10-15min),至后期可观察到大量矾花聚集缓缓下沉,形成表面清晰层。烧杯实验先以转/分搅拌约6分钟,再以60转/分搅拌约4分钟至呈悬浮态。
⒊沉降阶段:它是在沉降池中进行的絮凝物沉降过程,要求水流缓慢,为提高效率一般采用斜管(板式)沉降池(采用气浮法分离絮凝物),大量的粗大矾花被斜管(板)壁阻挡而沉积于池底,上层水为澄清水,剩下的粒径小、密度小的矾花一边缓缓下降,一边继续相互碰撞结大,至后期余浊基本不变。烧杯实验宜以20-30转/分慢搅5分钟,再静沉10分钟,测余浊。
⒋强化过滤,主要是合理选用滤层结构和助滤剂,以提高滤池的去除率,它是提高水质的重要措施。
⒌本产品应用于环保、工业废水的处理,使用方法与制水厂大体相同,对高色度、高COD、BOD的原水处理,辅以助剂作用效果甚佳。
⒍采用化学混凝法的企业,原用的设备无需作大的改造,只需增设溶矾池即可使用本产品。
⒎本产品须保存在干燥、防潮、避热的地方。
⒏本产品必须溶解才能使用,溶解设备和加设施应采用耐腐蚀材料。

过程
1)多位搅拌器的转速可以在20-R/min 之间无级调节。搅拌浆片由轻质耐腐蚀材料制成,浆片尺寸为60mm*40mm*2mm,形状为矩形。在多位搅拌器的底座或内侧应有照明装置,通过他可以观察絮片的形成。多位搅拌器和搅拌浆片尺寸,浸入水中的位置应该是烧杯的3/4。2)烧杯烧杯的尺寸,外型相同,容积不小于0ml。
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聚合
一种新兴净水材料,无机高混凝剂,简称聚铝,英文缩写为PAC(poly aluminum chloride),它是介于AlCI3和Al(OH)3,之间的一种水溶性无机高聚合物,化学通式为[Al2(OH)nCl6-nLm],其中m代表聚合程度,n表示PAC产品的中性程度。m品的中,n=1-5为具有Keggin结构的高电荷聚合环链体,对水中胶体和颗粒物具有高度电中和及桥联作用,并可强力去除微有物及重金属离子,性状稳定。检验方法可按国际GB 15892--2003标准检验。由于氧根离子的架桥作用和多价阴离子的聚合作用,生产出来的聚合是相对质量较大、电荷较高的无机高水处理剂。
中文名
聚合
英文名
Poly Aluminium Chloride
别 称
PAC、聚铝、聚
化学式
Al2Cln(OH)6-n
压缩双电层
胶团双电层的构造决定了在胶粒表面处反离子的浓度,随着胶粒表面向外的距离越大则反离子浓度越低,终与溶液中离子浓度相等。当向溶液中投加电解质,使溶液中离子浓度增高,则扩散层的厚度减小。
当两个胶粒互相接近时,由于扩散层厚度减小,ξ电位降低,因此它们互相排斥的力就减小了,也就是溶液中离子浓度高的胶间斥力比离子浓度低的要小。胶粒间的吸力不受水相组成的影响,但由于扩散减薄,它们相撞时的距离就减小了,这样相互间的吸力就大了。可见其排斥与吸引的合力由斥力为主变成以吸力为主(排斥势能消失了),胶粒得以迅速凝聚。这个机理能较好地解释港湾处的沉积现象,因淡水进入海水时,盐类增加,离子浓度增高,淡水挟带胶粒的稳定性降低,所以在港湾处粘土和其它胶体颗粒易沉积。
根据这个机理,当溶液中外加电解质超过发生凝聚的临界凝聚浓度很多时,也不会有更多超额的反离子进入扩散层,不可能出现胶粒改变符而使胶粒重新稳定的情况。这样的机理是藉单纯静电现象来说明电解质对胶粒脱稳的作用,但它没有考虑脱稳过程中其它性质的作用(如吸附),因此不能解释复杂的其它一些脱稳现象,例如三价铝盐与铁盐作混凝剂投量过多,凝聚效果反而下降,甚至重新稳定;又如与胶粒带同电的聚合物或高有机物可能有好的凝聚效果:等电状态应有的凝聚效果,但往往在生产实践中ξ电位大于零时混凝效果却少等。
实际上在水溶液中投加混凝剂使胶粒脱稳现象涉及到胶粒与混凝剂,胶粒与水溶液,混凝剂与水溶液三个方面的相互作用,是一个综合的现象。

浓度配比方法
固体聚合稀释成液体时,首先要根据原水情况,使用前先做小试求得量。在生产上使用聚合时,按聚合固体:清水=1:9-1:15质量比混合溶解即可。氧化铝含量低于1%的溶液易水解,会降低使用效果,浓度太高不易投加均匀。剂投用后,如见沉淀池矾花少,余浊大,则投加量过少;如见沉淀池矾花大且上翻,则加量过大,应适当调整。
颜色类型
聚合的颜色一般有白色、、棕褐色,不同颜色的聚合在应用及生产技术上也有较大区别。标准范围内的三氧化铝含量在27%~30%之间的聚合多为土、到、淡的固体粉状。这些类型的聚合水溶性比较好,在溶解的过程中伴随电化学、凝聚、吸附和沉淀等物理化学变化,絮凝体形成快而粗大、活性高、沉淀快、对高浊度水的净化效果明显。

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