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渗滤液处理工艺---混凝沉淀

发布时间:2020-11-09 11:19:13人气:914


混凝沉淀

渗滤液成分复杂,渗滤液的处理是一个比较复杂的过程采用混凝沉淀工艺,首先对渗滤液进行絮凝,去除渗滤液中的部分悬浮物COD等,降低后续处理系统的压力。一种胶体物质,通过加入混凝剂很难在水中自然沉淀,并且很好小悬浮物聚集成能从水中分离出来的大颗粒的过程称为混凝。混凝是一种重要的水处理方法,它可以去除水中的浊度和色度,也可以去除水中的无机和有机污染物。

混凝原理

化学混凝的对象主要是水中的小悬浮物和胶体杂质。悬浮固体的大颗粒当它在重力作用下下沉时,它可以通过降水来清除。然而,小颗粒的悬浮固体和胶体在水中长期保持分散状态,即使静置几个小时以上,也不会自然沉降。这是由于胶粒和细颗粒造成的微气溶胶是“稳定的”。

1) 胶体稳定性

天然水体中的粘土胶体颗粒和污水中的胶体蛋白质和淀粉颗粒都具有负电荷,居中它被称为胶体核。表面选择性地吸附一层带电离子,这可能是胶体核的直接成分选择水中的吸附离子也可以引起电离。这层离子被称为胶体粒子的电位离子,

它决定了胶体电荷的大小和电性质。由于电位离子的静电吸引,在其周围吸收了大量相反电荷的离子,形成所谓的“双电层”。这些离子中靠近电位离子的部分被牢牢吸引,当胶水移动时,靠近电位离子的部分也随之移动,形成一层固定的离子层。在那里,一个重力扩散的趋势是,一个离子从远处扩散到另一个离子层。固定离子层和扩散层之间的界面称为滑动面。滑动面内的部分称为胶粒,胶粒与扩散层之间存在电位差。这种电位称为胶体的电动势,通常称为电位。胶体表面上电位离子与溶液之间的电位差称为总电位或电位。胶体在水中的运动受到多种影响:由于胶体带电荷,带相同电荷的胶体会产生静电放电zeta电位越高,胶体颗粒间的静电斥力越大。胶体颗粒受到水分子热运动的影响,使其在水中不规则地运动。距离越近,排斥力越大。布朗运动没有足够的动能把胶体推得足够近,范德瓦尔斯的引力作用。因此,胶体颗粒不能相互粘合,而是长期处于稳定的分散状态。

另一个阻止胶粒凝聚的因素是水合作用。因为胶粒是带电的,它们把极性的水分子吸引到周围形成水化膜。水化膜还防止胶体颗粒相互接触。然而,水化膜是随着胶体颗粒的电荷而产生的。如果胶体粒子的电位被消除或减弱,水化膜也会消失或减弱。

2) 混凝机理

混凝机理根据所用混凝剂的类型和用量、胶体颗粒的性质和含量以及溶液的pH值而变化。一般可分为压缩双层理论、吸附中和理论、吸附架桥理论和沉淀缠绕理论。在水处理过程中,这四种混凝机理往往同时存在,其中一种机理由于化学药剂、投加量和水质条件的不同而起主导作用。

  压缩双层理论。胶体颗粒在水中分散状态的稳定性主要取决于胶体颗粒的zeta电位(由于胶体颗粒的残余电荷,胶体颗粒与溶液之间产生的电位)。当混凝剂加入水中时,大量的正离子会进入凝胶的扩散层甚至吸附层,中和带负电的粘土胶粒,导致

扩散层变薄。此时,电位降低或消除,胶体颗粒受电位影响而变得不稳定,相互碰撞聚集。当扩散层完全消失时,电位为零,胶体颗粒间的静电斥力消失,发生聚结。胶体凝聚的一个重要理论是压缩双电层的原理。但是,当混凝剂加入量过大时,水中的胶体颗粒会再次趋于稳定,导致混凝效果下降。或者在实际过程中,当混凝效果最好时,电位往往大于零而不是理论上的等电状态。这些现象不能用压缩的双层结构来解释。吸附电中和理论。吸附电中和理论是指在选择铁盐或铝盐作为混凝剂处理废水时,重金属离子以水解聚合物离子的状态存在。随着水pH值的变化和水解产物的不同,水解产物是氢键作用的产物。在范德华力或共价键的作用下,胶粒具有吸附能力,从而将胶粒从废水中去除。这种吸附不受电学性质的影响,只要存在空位,就会发生吸附。

吸附架桥理论。主要是指胶体颗粒与聚合物之间的吸附桥。由于聚合物混凝剂的线性结构,一些化学基团可以吸附在胶体颗粒表面,形成大颗粒絮体。例如,三价铝盐和其他聚合物可以聚合成三价铝盐。由于其线长较大,当一端吸附胶粒时,另一端也吸附胶粒。因此,两个胶粒之间进行吸附和架桥,使胶粒逐渐变大,形成厚絮体。

网捕的效果。三价铝盐或铁盐的沉淀,在沉淀过程中,可以收集和截留水中的胶体颗粒,使其结合而变得不稳定,从而消除沉淀。

3) 凝固剂

渗滤液处理用混凝剂可分为无机混凝剂和有机絮凝剂两大类。无机混凝剂包括铁和铝金属盐、聚合氯化铝和其他无机聚合物混凝剂。主要的有机絮凝剂是聚丙烯酰胺和其他有机聚合物

4) 凝固剂

当单用混凝剂不能达到良好效果时,可以加入一些助剂来提高混凝效果。这种辅助剂被称为混凝剂。混凝剂可用于调节或改善混凝条件,如在原水碱度不足时加入石灰或碳酸氢钠;当使用硫酸亚铁作为混凝剂时,可通过添加氯Fe3+将亚铁离子Fe2+氧化为铁离子。絮凝剂还可以用来改善絮凝剂的结构,利用高分子絮凝剂的强吸附和架桥作用,使小而松散的絮凝剂变厚、密实。常用聚丙烯酰胺、活性硅酸盐、骨胶、海藻酸钠、红花等。


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