聚丙烯酰胺及氣浮法對(duì)低溫低濁水處理影響
發(fā)布時(shí)間：2020-12-11
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近來我國(guó)的水質(zhì)狀況逐漸惡化，而且我國(guó)的總儲(chǔ)水量雖然多，但是人均量很少，水質(zhì)狀況越來越受到了人們的重視。而處于有冰冷冬天的北方，冬天的低溫更加使得混凝劑的混凝作用下降，而濁度低的水難以處理。不僅在經(jīng)濟(jì)更在可持續(xù)開展方面為咱們提出了難題，首要的便是低溫低濁黃河水的處理。低溫低濁水難處理首要是因?yàn)樘砑踊炷齽┤〔坏妙A(yù)期的作用，而處理這個(gè)問題首要有兩方面的方法：（1）強(qiáng)化混凝作用（2）添加后續(xù)工藝消除混凝作用差的影響。投加助凝劑聚丙烯酰胺是一個(gè)方面里的，經(jīng)過氣浮規(guī)律是為了添加后續(xù)工藝處理作用。
1.課題研討背景
1.1水資源現(xiàn)狀
水資源總儲(chǔ)藏量約14億立方公里，人類直接運(yùn)用的只要0.65%。淡水資源的儲(chǔ)藏對(duì)人類社會(huì)的經(jīng)濟(jì)及生存和開展至關(guān)重要。據(jù)相關(guān)核算669個(gè)大中城市中，400多座存在供水缺乏，110座供水缺乏。經(jīng)過以上數(shù)字能夠看出我國(guó)的水質(zhì)狀況不容樂觀。水質(zhì)污染時(shí)咱們迫切需要處理的問題。
1.2低溫低濁水的現(xiàn)狀
在我國(guó)的北方有3-5個(gè)月冰凍期，此時(shí)江河水溫為0-1℃，水庫(kù)水基層水溫為2-4℃。江河，水庫(kù)水等地表水做為水源的給水廠普遍存在低溫低濁問題。低溫會(huì)使絮凝體構(gòu)成緩慢，顆粒細(xì)微，松懈。因?yàn)闊o機(jī)鹽混凝劑水解是吸熱反應(yīng)，低溫水解困難，特別是硫酸鋁在5℃左右，水解速度便會(huì)比較緩慢；低溫水粘度大，布朗運(yùn)動(dòng)會(huì)相對(duì)削弱；水溫低時(shí)，顆粒之間的水化作用加強(qiáng)，妨礙膠體凝集；水溫與pH有關(guān)，水溫低時(shí)，水的pH會(huì)上升。就現(xiàn)在來講，進(jìn)步低溫水混凝作用一般用添加混凝劑投加量和投加高分子助凝劑。但是雖然這樣混凝作用依舊不抱負(fù)，故低溫水的混凝需要進(jìn)一步研討。
2.低溫低濁水的兩種處理方法
2.1投加聚丙烯酰胺
聚丙烯酰胺是高分子物質(zhì)，能夠改變絮凝體結(jié)構(gòu)，使細(xì)微而松懈的絮粒變得粗大而密實(shí)。聚丙烯酰胺產(chǎn)品有陽(yáng)離子、陰離子和非離子型3種，一般為非離子型聚合物。PAM的聚合度可高達(dá)20000-90000，相應(yīng)的分子量高達(dá)150萬-600萬。它的混凝作用在于對(duì)膠體表面強(qiáng)烈的吸附作用，在膠體之間構(gòu)成橋聯(lián)。聚丙烯酰胺每一鏈節(jié)中均還有一個(gè)酰胺基。因?yàn)轷０坊g的氫鍵作用，線性分子往往不能充分展開來，致使橋架削弱。為此通常在堿性條件下進(jìn)行部分水解。陽(yáng)離子型一般都含有微量毒性，首要在于單體丙烯胺。
寶鋼集團(tuán)公司能源中心以低溫低濁水為研討對(duì)象，并經(jīng)過實(shí)驗(yàn)得出，凈水廠在春季和冬天這兩個(gè)時(shí)節(jié)原水溫度低于5℃，濁度低于50NTU時(shí)，在投加助凝劑，能夠進(jìn)步混凝作用。而在上海市自來水市南有限公司進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，投加PAM的沉積池出水濁度低于沒有投加助凝劑的沉積池濁度，尤其是對(duì)低溫低濁水的處理原水濁度低時(shí)（低于50NTU），加助凝劑的沉積水出水濁度下降率約20%，原水水溫特別低時(shí)（5℃），加助凝劑的沉積水出水濁度下降率約30%-35%。
一起應(yīng)該控制對(duì)聚丙烯酰胺的投加量，有實(shí)驗(yàn)標(biāo)明PAM較佳投加量為0.1-0.2mg/L，助凝劑投入過多或許過少都會(huì)對(duì)水處理發(fā)生影響，聚丙烯酰胺投入過少，則不能達(dá)到預(yù)期作用，過多則會(huì)破壞水質(zhì)的酸堿平衡。
2.2氣浮法
氣浮，是經(jīng)過某種方法發(fā)生很多的微氣泡，使其與廢水中密度接近于水的固體或液體污染物微粒粘附，構(gòu)成密度小于水的氣浮體，在浮力的作用下，上浮至水面構(gòu)成浮渣，從而進(jìn)行固液或許液液別離。而這個(gè)特色正好能夠去除低濁水，而且不必憂慮混凝劑是否有影響。就現(xiàn)在來看氣浮法有三類：電解氣浮法、散氣氣浮法、溶氣氣浮法。溶氣氣浮法一般分為溶氣真空氣浮和加壓溶氣氣浮法，現(xiàn)在用的較廣泛的是加壓溶氣氣浮法。加壓溶氣氣浮由空氣飽滿設(shè)備、空氣釋放設(shè)備和氣浮池等組成。
加壓溶氣氣浮法設(shè)備水中的空氣溶解度大，能夠提供足量的微氣泡，能夠滿足不同要求的固液別離。經(jīng)減壓釋放的氣體粒徑小、顆粒均勻、微氣泡在氣浮池中上升速度慢、對(duì)池?cái)_動(dòng)比較小，特別適合絮凝體松懈、細(xì)微的固液別離，一起設(shè)備和流程都比較簡(jiǎn)單，維護(hù)管理方便。
周劍吳對(duì)西北地區(qū)高原的低溫低濁水進(jìn)行了數(shù)學(xué)模擬，尋找絮體沉降的份額。Sohn等人對(duì)韓國(guó)采用DAF工藝的部分水廠進(jìn)行調(diào)查研討，發(fā)現(xiàn)DAF工藝在水廠運(yùn)轉(zhuǎn)狀況良好，出水濁度可達(dá)0.15NTU，在經(jīng)過無煙煤過濾后出水濁度可達(dá)0.02-0.09NTU，節(jié)省了水廠的出資。
一起氣浮也有影響它正常運(yùn)轉(zhuǎn)的幾個(gè)因素微氣泡尺寸和溶氣率。氣浮池中水的流態(tài)一般在過渡區(qū)或紊流區(qū)，因而，帶氣凝絮的別離速度可按阿倫公式（或相似公式）或牛頓公式核算。因?yàn)閼T性阻力起首要作用，因而，凝絮的別離速度首要受密度差（Po-P）及特征直徑d的影響。在相同的密度差時(shí)，因?yàn)閹饽醮髦睆紻大于相應(yīng)的凝絮d，故上浮速度大于下沉速度。天然水體中的親水性什質(zhì)必先僧水化，結(jié)成凝絮才干粘附氣泡。凝絮密度大，體積小，如粘附微氣泡量缺乏，則達(dá)不到上浮條件。因而，單純氣浮法不適于凈化含砂量多的高濁度水。氣浮過濾工藝還能夠含藻期濾池阻塞問題，延長(zhǎng)了過濾周期。
3.總結(jié)
對(duì)于低溫低濁水這個(gè)熱點(diǎn)問題，又是比較難處理的課題。實(shí)踐證明在強(qiáng)化混凝作用以及添加后續(xù)工藝消除混凝作用差的影響的兩個(gè)方面，投加助凝劑聚丙烯酰胺和運(yùn)用氣浮法能夠有效的進(jìn)步混凝作用。一起如果把二者相互嚴(yán)密的結(jié)合起來又會(huì)獲得更加好的影響。除了以上的方法外，生產(chǎn)廢水回流、載體絮凝技術(shù)、膜法、微絮凝過濾等也同樣能夠進(jìn)步混凝作用。而低溫低濁地表水的處理比常規(guī)水處理方法更為雜亂，而且因?yàn)榈乩砦恢貌煌约霸|(zhì)特色的千差萬別，使得對(duì)低溫低濁地表水的處理沒有一個(gè)固定的方法。傳統(tǒng)的方法現(xiàn)已不能再滿足咱們現(xiàn)在社會(huì)的污染問題，這需要咱們?nèi)ゲ粩嗟靥骄浚_拓一個(gè)新的領(lǐng)域，一個(gè)新的未來。
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