高浊度矿井水处理中混凝剂投加方式研究
发布时间：2019-11-15 15:24
【摘要】：针对高浊度矿井水胶粒含量大、粒径小、体积质量小等水质特点,开展了混凝剂聚合氯化铝(PAC)与聚丙烯酰胺(PAM)不同投加方式的混凝试验研究,考察了混凝剂各投加方式下的最佳剂量及处理效果,并对PAC与PAM最佳投加间隔时间进行分析。结果表明,原水浊度为2 450 NTU,采用先投加0.5 mg/L浓度PAM,后投加100 mg/L浓度PAC及0.4 mg/L浓度PAM的混凝剂投加方式,出水浊度取得最低值4.6 NTU,总药剂成本最低。PAC与PAM不同投加间隔时间中,PAM的投加点滞后于PAC投加点120 s时混凝效果最佳。
【图文】：
PAC及先投加PAM后投加PAC和PAM五种混凝剂投加方式,分别以一定的搅拌转速及时间安排混凝试验,沉淀15min后取上清液进行3次浊度测定,并取平均值[14-15]。试验中投加PAC的搅拌转速及时间安排如下:以300r/min快速混合30s,100r/min快速搅拌2min,70r/min中速搅拌4min,40r/min慢速搅拌6min。试验中投加PAM,以40r/min慢速搅拌5min。2试验结果与分析2．1单独投加PAM的脱浊效果以0．1mg/L等分依次投加PAM溶液,结果如图1所示。由图1可知,当PAM投加量在低于0．5mg/L时,浊度去除率变化较为明显,此后随着PAM投加量的增加,上清液浊度虽继续下降,但幅度已变得很小。试验中PAM投加量达到0．8mg/L时,上清液浊度取得最低值254NTU,此后上清液浊度呈上升趋势。这是因为阴离子电性的PAM在与矿井水中的胶粒絮凝时,主要作用并非通过电性中和来完成,而是起着一种桥连作用。当PAM投加量逐渐提高时,胶粒表面被PAM大分子所饱和,胶粒表面的吸附空位越来越少,PAM桥连作用逐渐减弱,胶粒间因高分子的阻碍很难再次接近而产生聚集,胶粒重新处于稳定分散状态。单独投加PAM脱浊能力有限,但控制其投加量为0．5mg/L可以取得较好的预处理效果。2．2单独投加PAC的脱浊效果以100mg/L等分依次投加PAC溶液,结果如图1单独投加PAM的脱浊效果图2所示。由图2可知,当PAC投加量小于200mg/L时,上清液浊度下降较快,水中的胶粒与PAC充分混合,絮凝反应随PAC投加量的增加逐渐变得完善
荷中和到一定程度,使得胶体的ξ电位降低,增加了胶粒间的碰撞概率,再加入PAM可进一步提高胶粒吸附架桥和网捕卷扫作用,使被部分中和的胶粒迅速凝聚成大的絮体。因此,采用PAC与PAM联合投加的方法不会产生胶体再稳现象,并且联合投加后生成的絮体大而密实。图3先投加PAC后投加PAM的脱浊效果试验发现,随着PAM投加量的提高,出水浊度在开始时随着PAM投加量的增加逐渐降低,当PAC投加量超过150mg/L时,PAM投加量对出水浊度的影响不再明显,这是因为水中胶体颗粒表面被过量投加的PAM水解分子覆盖后,高分子间因相互排斥使胶体颗粒之间难以接近,不能形成聚集作用,从而发生胶粒保护现象。因此,PAM投加量并不是一次投加,投加量越多越好,而是应采取分批次投加的方式,尽量降低高分子间的相互排斥作用。2．4先投加PAM后投加PAC的脱浊效果先进行单独投加0．5mg/L浓度PAM的试验,重复收集10cm以上上清液后,测得上清液混合后的浊度为513NTU,再以50mg/L等分依次投加PAC溶液,结果如图4所示。由图4可知,试验水样在PAC投加量为200mg/L时取得出水浊度为8．2NTU的效果,不及先投加PAC后投加PAM的脱浊效果好,但优于单独投加PAC取得的脱浊效果。图4先投加PAM后投加PAC的脱浊效果2．5先投加PAM后投加PAC和PAM的脱浊效果先进行单独投加PAM试验,重复收集10cm以上上清液后,测定上清液混合后的浊度,再依次交叉投加PAC与PAM,PAC、PAM分别按50、0．1mg/L等分依次增加,结果如图
本文编号：2561370
【图文】：
PAC及先投加PAM后投加PAC和PAM五种混凝剂投加方式,分别以一定的搅拌转速及时间安排混凝试验,沉淀15min后取上清液进行3次浊度测定,并取平均值[14-15]。试验中投加PAC的搅拌转速及时间安排如下:以300r/min快速混合30s,100r/min快速搅拌2min,70r/min中速搅拌4min,40r/min慢速搅拌6min。试验中投加PAM,以40r/min慢速搅拌5min。2试验结果与分析2．1单独投加PAM的脱浊效果以0．1mg/L等分依次投加PAM溶液,结果如图1所示。由图1可知,当PAM投加量在低于0．5mg/L时,浊度去除率变化较为明显,此后随着PAM投加量的增加,上清液浊度虽继续下降,但幅度已变得很小。试验中PAM投加量达到0．8mg/L时,上清液浊度取得最低值254NTU,此后上清液浊度呈上升趋势。这是因为阴离子电性的PAM在与矿井水中的胶粒絮凝时,主要作用并非通过电性中和来完成,而是起着一种桥连作用。当PAM投加量逐渐提高时,胶粒表面被PAM大分子所饱和,胶粒表面的吸附空位越来越少,PAM桥连作用逐渐减弱,胶粒间因高分子的阻碍很难再次接近而产生聚集,胶粒重新处于稳定分散状态。单独投加PAM脱浊能力有限,但控制其投加量为0．5mg/L可以取得较好的预处理效果。2．2单独投加PAC的脱浊效果以100mg/L等分依次投加PAC溶液,结果如图1单独投加PAM的脱浊效果图2所示。由图2可知,当PAC投加量小于200mg/L时,上清液浊度下降较快,水中的胶粒与PAC充分混合,絮凝反应随PAC投加量的增加逐渐变得完善
荷中和到一定程度,使得胶体的ξ电位降低,增加了胶粒间的碰撞概率,再加入PAM可进一步提高胶粒吸附架桥和网捕卷扫作用,使被部分中和的胶粒迅速凝聚成大的絮体。因此,采用PAC与PAM联合投加的方法不会产生胶体再稳现象,并且联合投加后生成的絮体大而密实。图3先投加PAC后投加PAM的脱浊效果试验发现,随着PAM投加量的提高,出水浊度在开始时随着PAM投加量的增加逐渐降低,当PAC投加量超过150mg/L时,PAM投加量对出水浊度的影响不再明显,这是因为水中胶体颗粒表面被过量投加的PAM水解分子覆盖后,高分子间因相互排斥使胶体颗粒之间难以接近,不能形成聚集作用,从而发生胶粒保护现象。因此,PAM投加量并不是一次投加,投加量越多越好,而是应采取分批次投加的方式,尽量降低高分子间的相互排斥作用。2．4先投加PAM后投加PAC的脱浊效果先进行单独投加0．5mg/L浓度PAM的试验,重复收集10cm以上上清液后,测得上清液混合后的浊度为513NTU,再以50mg/L等分依次投加PAC溶液,结果如图4所示。由图4可知,试验水样在PAC投加量为200mg/L时取得出水浊度为8．2NTU的效果,不及先投加PAC后投加PAM的脱浊效果好,但优于单独投加PAC取得的脱浊效果。图4先投加PAM后投加PAC的脱浊效果2．5先投加PAM后投加PAC和PAM的脱浊效果先进行单独投加PAM试验,重复收集10cm以上上清液后,测定上清液混合后的浊度,再依次交叉投加PAC与PAM,PAC、PAM分别按50、0．1mg/L等分依次增加,结果如图
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