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混凝剂比较全解

混凝剂的比较1.硫酸铝硫酸铝含有不同数量的结晶水,Al(SO)·18H O,2423其中n=6、10、14、16,18和27,常用的是Al(SO)·18H O2423其分子量为666.41,比重1.61,外观为白色,光泽结晶。

硫酸铝易溶于水,水溶液呈酸性,室温时溶解度大致是50%,pH值在2.5以下。

沸水中溶解度提高至90%以上。

硫酸铝使用便利,混凝效果较好,不会给处理后的水质带来不良影响。

当水温低时硫酸铝水解困难,形成的絮体较松散。

硫酸铝在我国使用最为普遍,大都使用块状或粒状硫酸铝。

根据其中不溶于水的物质的含量,可分为精制和粗制两种。

般一时加投式湿。

加投式湿或式干可,水于溶易铝酸硫采用10—20%的浓度(按商品固体重量计算)。

硫酸铝使用时水的有效pH值范围较窄,约在5.5—8之间,其有效pH值随原水的硬度含量而异:对于软水,pH值在5.7—6.6;中等硬度的水为6.6—7.2;硬度较高的水则为7.2—7.8。

在控制硫酸铝剂量时应考虑上述特性。

有时加入过量硫酸铝,会使水的pH值降至铝盐混凝有效pH值以下,既浪费了药剂,又使处理后的水发混。

粗制硫酸铝中有效氧化铝含量基本与精制相同,主要是不溶于水的物质含量高,废渣较多,最好用热水并拌以搅拌,才能完全溶解,因含有游离酸,酸度较高,腐蚀性强,溶解与投加设备应考虑防腐。

2.聚合氯化铝聚合氯化铝是一种无机高分子混凝剂。

六十年代,日本在制造与应用方面做了大量工作,有逐步取代硫酸铝的趋势。

我国在1973年曾在成都召开全国新型混凝剂技术经验交流会,会上对聚合氯化铝的产品质量提出了要求,其中要求含氧化铝(AlO)10%以上,碱化度82为50—80%,不溶物1%以下等。

我国某些地区仍将聚合氯化铝称为碱式氯化铝[A1(OH)Cl],这是由于对它的基本化学式的不同理解mn-m3n而造成的。

聚合氯化铝的化学式应表示为[Al(OH)C1]m,数整何任的间中5到1取可n中其,mn-8n2.为≤10的整数。

这个化学式实际指m个A1(OH)Cl(称n62-n羟基氯化铝)单体的聚合物。

-大很效果有比值对混凝化聚合氯铝中OH与Al的4n如=B表示,例:关系,一般可用碱化度。

%60度~40为B求要般一,时碱化。

氯化铝作为混凝:优点时,有下列剂处理水合聚达可都度的原水浊重或低浊度、高度、高色染(1)对污严。

混凝效果到好的北国在我混稳定的凝效果,因此时(2)水温低,仍可保持用。

方地区更适般能淀性好,投药量—;颗(3)矾花形成快粒大而重,沉比低。

硫酸铝也投量加时,在宜(4)适的pH值范围较宽5—9间,当过。

浊酸不会像硫铝那样造成水浑的反效果的其(5)碱化度比其他铝设备液高,因此药对盐、铁盐为。

较碱的水pH值和度下降小处用侵蚀作小,且理后的铝同相,硫酸硫凝化聚合氯铝的混机理与酸铝和离开理混凝机包括了始的铝子,最胶体化后的氢氧铝中对。

于水用的物聚水态种(产中其间物各形的解合)作度合聚而低较荷电正用利好最,体胶土粘的高不荷电负大的水解产物,而对于形成颜色的有机物,则以正电荷较高的水解产物发挥作用为宜。

但硫酸铝的化学反应甚为复杂,不可能根据不同水质人为地来控制水解聚合物的形态。

至于聚合氯化铝则可根据原水水质的特点来控制制造过程中的反应条件,从而制取所需要的最适宜的聚合物,当投入水中,水解后即可直接提供高价聚合离子,达到优异的混凝效果。

目前我国聚合氯化铝应用中存在的问题主要是各地土法综合利用制得的产品,因受原料、工艺条件等限制、质量受到影响,而各地区又缺乏具有完善工艺的专门厂家。

3.三氯化铁三氯化铁(FeCl·6HO)是一种常用的混凝剂,是23黑褐色的结晶体,有强烈吸水性,极易溶于水,其溶解度随温度上升而增加,形成的矾花,沉淀性能好,处理低温水或低浊水效果比铝盐好。

我国供应的三氯化铁有无水物、结晶水物和液体。

液体、晶体物或受潮的无水物腐蚀性极大,调制和加药设备必须考虑用耐腐蚀器材(不锈钢的泵轴运转几星期也即腐蚀,用钛制泵轴有较好的耐腐性能)。

三氯化铁加入水后与天然水中碱度起反应,形成氢氧化为式应反其,体胶铁.(1.15)以上反应式只是一个粗略的表示方法,实际上要复杂得多,当被处理水的碱度低或其投加量较大时,在水中应先加适量的石灰。

水处理中配制的三氯化铁溶液浓度宜高,可达46%。

三氯化铁的优点是形成的矾花比重大,易沉降,低温、低浊时仍有较好效果,适宜的pH值范围也较宽范围为pH6.0—11.0,最佳投放范围pH6.0-8.4,缺点是溶液具有强腐蚀性,处理后的水的色度比用铝盐高。

4.硫酸亚铁硫酸亚铁FeS0·7H0是半透明绿色结晶体,易于24溶水,在水温20℃时溶解度为21%。

+2合核络简单的单离解出的Fe只能生成铁硫酸亚留残效果。

好那样有良的混凝三物,因此,不如价铁盐+2,时中色度较高当处中的Fe会使理后的水带色,水于水+2的淀更成颜色深的不易沉生质中Fe与水有色物反应,将酸用硫,以)铁用三价盐除色。

根据上所述使可(物质但。

用作凝混起再后,然铁价三为化氧先铁价二将应时铁亚2+水被的Fe易加入的亚铁盐上当水的pH值在8.0以时,+3解溶氧氧化成Fe中(1.16)可加入石灰去除水中CO<8.0当水的pH值时,则2(1.17):估算石灰用量可按下式[CaO]=0.37a+1.27CO2(1.18)式中a——FeSO的投加量(毫克/升);4CO——水中CO的含量(毫克/升)。

22当水中没有足够溶解氧时,则可加氯或漂白粉予以氧化:(1.19)理论上1毫克/升FeSO需加氯0.234毫克/升。

4处理饮用水时,硫酸亚铁的重金属含量应极低,应考虑在最高投药量处理后,水中的重金属含量应在国家饮用水水质标准的限度内。

铁盐使用时,水的pH值的适用范围较宽,在5.0—11间。

6. 有机合成高分子混凝剂聚丙烯酰胺(PAM)为非离子型聚合物。

它的产量占高分子混凝剂生产总量的80%,是一种最重要的和使用最多的高分子混凝剂。

在我国西北地区用来处理高浊度水,也称为三号絮凝剂,其结构式为:我国有的产品聚合度大2万—9万,分子量可达150万—800万。

高分子混凝剂的凝聚作用主要通过以下二方面进行。

(1)由于氢键结合、静电结合、范德华力等作用对胶粒有较强的吸附结合力。

(2)因为高聚合度的线型高分子在溶液中保持适当的伸,后附吸粒颗小细多许把用作桥架附吸挥发而,从状形展.缠结在一起。

为了使高分子混凝剂能更好地发挥架桥和吸附作用,理论上应使高分子的链条延伸为最大长度并使可以电离的基团达到最大电离度,其目的是为了产生最多的带电部位,有利用吸附和由于这些带电部位的同号电荷的相斥力,使高分子链条延伸为最大长度,有利于架桥,见图1.8。

据我国西北地区的使用经验,碱化后的聚丙烯酰胺的混凝效果比未碱化的提高几倍。

但据有的研究表明:过多的酰胺基转化为羧酸基会带来不利因素,因羧酸基与胶粒的亲合力比酰胺基小并且羧酸基增多不利于与带(NaOH比碱加的当适取选要中产生在此,因合结胶的电负与聚丙烯酰胺用量的重量比称加碱比),控制水解时间和条件,使水解度处于最佳范围内。

有的研究者建议,当用聚丙烯酰胺作助凝剂时,配制浓度取0.5%加碱比20%(纯重量比),水解4小时后稀释到0.1%,然后投加,取得好的效果(因水解时粘度会增加,不易均匀混合,稀释后有较好的混合效果)。

聚丙烯酰胺作为助凝剂常与其它混凝剂一起使用,产生良好的混凝效果。

一般情况下,当原水浊度低时,宜先投加其他凝混剂,后投聚丙烯酰胺(相隔半分钟为宜),使杂质颗粒先行脱稳到一定程度为聚丙烯酰胺大离子的絮凝作用创造有利条件;如原水浊度较高时,宜先投聚丙烯酰胺,后投其它混凝剂,在于让聚丙烯酰胺先在较高浊度水中充分发挥作用,吸附一部分胶粒,使浊度有所降低,其余胶粒由其他混凝剂脱粒脱稳,再由聚丙烯酰胺吸附,这样可降低其他混凝剂的剂量。

聚丙烯酰胺是由丙烯酰胺聚合而成,其中还剩有少量未聚合的丙烯酰胺单体。

这种单体,经由动物试验和职业病害获得证实,是有毒的。

国外有人建议:对人的丙烯酰胺的容许摄入量为0.5微克/公斤体重·日,因此对投加量必须适当限制。

英国规定:混凝剂中单体丙烯酰胺的含量须在0.05%以下;饮用水中聚丙烯酰胺的。

升/克毫0.5为均平,升/克毫1.0为大最量加投.二、助凝剂助凝剂本身可以起凝聚作用,也可不起凝聚作用,但与混凝剂一起使用时,它能促进水的混凝过程,产生大而结实的矾花。

助凝剂可以分成:1.酸、碱类用以调整水的pH值,籍以控制良好的反应条件,最常用的是石灰。

2.绒粒核心类用以增加矾花的骨架材料和改善矾花的结构,增加矾花的重量。

如在水中加粘土或沉泥一类大颗粒,可加快矾花的形成和沉降,尤其是在低浊水中适用。

投加高分子物质可以改善矾花结构并起架桥絮凝作用。

无机助凝剂中活化硅酸的应用已得到重视。

活化硅酸系由水玻璃为原料,用各种活化剂(一般用硫酸)处理而得,应看作是一种阴离子型无机高分子电解质。

3.氧化剂类可用来破坏起干扰作用的有机物,如投氯氧化有机物。

又如用氯氧化硫酸亚铁成为高铁。

此外有资料证明投加臭氧能改善混凝作用。

目前常用的混凝剂主要有几下几种:1 、硫酸铝无水硫酸铝是无色结晶,易溶于水,常温下硫酸铝以含十八水合物最为稳定。

Al2(SO4)3·18H2O是具有光泽的无色颗粒或粉末晶体,极易溶于水,水溶液呈酸性(PH<=2.5)。

操作液常用10%~20%的浓度。

在水处理时加入量为l0-5~l0-3mol/L。

明矾[Al2(S04)3·K2S04·24H2O]的作用仍是Al2(S04)3成分。

硫酸铝,腐蚀性小,使用方便,效果好,且对水质无不良影响。

但水温低时,絮凝体形成慢而松散,效果不如铁盐;粗制品使用麻烦。

工业品为白色或微带灰色的粉末或块状结晶,因可能存在少量的硫酸亚铁而使产品表面发黄。

硫酸铝是使用最早的絮凝剂之一。

硫酸铝对水中胶体微粒的絮凝过程分为吸附脱稳、沉淀絮凝、吸附沉淀混合区和再稳定四个区域。

加入过量的硫酸铝,会形成胶体再稳定而影响絮凝效果。

硫酸铝价格便宜,应用较广泛。

2 、聚合氯化铝(又称碱式氯化铝PAC)聚合氯化铝是应用最广泛的一种絮凝剂,它的固体呈无色至黄色树脂状,易潮解,溶液为无色至黄褐色透明状液体,聚合氯化铝易溶于水并易发生水解,水解过程中伴随有电化学、凝聚、吸附、沉淀等物理化学现象。

聚合氯化铝一般是由铝矿土与酸经过酸溶、水解、缩聚等复杂的过程而制成的。

在硫酸铝的使用中,因水质条件复杂,不可能控制它的聚合氯化铝正是针对这一问题经研制而成的水解聚合物的形态。

.人工合成品。

聚合氯化铝(包括碱式氯化铝)腐蚀性小,适应的pH值范围较宽(5~9),絮凝体形成快而紧密,对低温、低浊以及高浊、高色水的效果均好,成本较低。

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