混凝的目的在于通過向水中投加一些藥劑(通常稱為混凝劑及助凝劑),使水中難以沉淀的膠體顆粒能互相聚合,長大至能自然沉淀的程度。這個方法稱作混凝沉淀。
在給水處理和廢水處理中混凝沉淀都是最常用的方法之一。
混凝處理中包括凝聚和絮凝兩個階段。
在凝聚階段水中的膠體雙電層被壓縮失去穩(wěn)定而形成較小的微粒;
在絮凝階段這些微?;ハ嗑劢Y(jié)(或由于高分子物質(zhì)的吸附架橋作用相助)形成大顆粒絮體,在一定的沉淀條件下可以從水中分離去除。
影響混凝效果的因素比較復(fù)雜,其中主要由水質(zhì)本身的復(fù)雜變化引起,其次還要受到混凝過程中水力條件等因素的影響。
1.水質(zhì)
工業(yè)廢水中的污染物成分及含量隨行業(yè)、工廠的不同而千變?nèi)f化,而且通常情況下同一廢水中往往含有多種污染物。因此某一種混凝劑對不同廢水的混凝效果可能相關(guān)很大。
有些廢水中含有表面活性劑或活性染料一類污染物質(zhì),通常使用的混凝劑對它們的去除效果也大多不理想。
2.pH值
pH值也是影響混凝的一個主要因素。
在不同的pH值條件下,鋁鹽與鐵鹽的水解產(chǎn)物形態(tài)不一樣,產(chǎn)生的混凝效果也會不同。
由于混凝劑水解反應(yīng)過程中不斷產(chǎn)生H+,因此要保持水解反應(yīng)充分進行,水中必須有堿去中和H+,如堿不足,水的pH值將下降,水解反應(yīng)不充分,對混凝過程不利。
3.水溫
水溫對混凝效果也有影響,無機鹽混凝劑的水解反應(yīng)是吸熱反應(yīng),水溫低時不利于混凝劑水解。
4.水力學(xué)條件及混凝反應(yīng)的時間
把一定的混凝劑投加到廢水中后,首先要使混凝劑迅速、均勻地擴散到水中?;炷齽┏浞秩芙夂?,所產(chǎn)生的膠體與水中原有的膠體及懸浮物接觸后,會形成許許多多微小的礬花,這個過程又稱為混合?;旌线^程要求水流產(chǎn)生激烈的湍流,在較快的時間內(nèi)使藥劑與水充分混合,混合時間一般要求幾十秒至2分鐘?;旌献饔靡话憧克驒C械方法來完成。
針對處理某種特定的廢水選擇適應(yīng)的混凝劑時,通常由綜合以下幾方面的考慮來確定。
(1)處理效果好,對希望去除的污染物有較高的去除率,能滿足設(shè)計要求。為了達到這一目標(biāo),有時需要兩種或多種混凝劑及助凝劑同時配合使用。
(2)混凝劑及助凝劑的價格應(yīng)適當(dāng)便宜,需要的投加量應(yīng)當(dāng)適中,以防止由于價格昂貴造成處理運行費用過高。
(3)混凝劑的來源應(yīng)當(dāng)可靠,產(chǎn)品性能比較穩(wěn)定,并應(yīng)宜于儲存和投加方便。
(4)所有的混凝劑都不應(yīng)對處理出水產(chǎn)生二次污染。當(dāng)處理出水有回用要求時,要適當(dāng)考慮出水中混凝殘余量所造成的輕微色度等影響(例如采用鐵鹽作混凝劑時)。
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