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絮凝剂还是混凝剂?一文带你看懂!

时间:2021-03-09 16:28

来源:淼知水圈

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  摘要

  絮凝?混凝?在水处理药剂中,应用最广泛的当属混凝与絮凝、聚合氯化铝与聚丙烯酰胺了。那么两者在使用过程中具体有哪些注意事项?

  凝聚:投加混凝剂后水中的胶体失去稳定性,胶体颗粒互相凝聚,结果形成众多的“小矾花”。

  絮凝: 凝聚过程中形成的“小矾花”通过吸附、卷带、架桥等作用,形成颗粒较大絮凝体的过程。

  混凝:是凝聚、絮凝两个过程的总称。是水中胶体粒子及微小悬浮物的聚集过程。

  也就是说“混凝”包含了从原水投药到水混合、药反应(脱稳、絮凝)再到形成大颗粒的絮凝物的整个过程。而絮凝是指胶体颗粒脱稳后,从形成微小絮凝物形成大絮体的阶段。因此,絮凝只是混凝的一个步骤!

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  聚丙烯酰胺絮凝

  什么是聚合氯化铝和聚丙烯酰胺?

  PAC

  聚合氯化铝(简称PAC),又称为碱式氯化铝或羟基氯化铝。通过它或它的水解产物使污水或污泥中的胶体快速形成沉淀,便于分离的大颗粒沉淀物。PAC的分子式为[AL2(OH)nCl6-n]m,其中n为1-5的任何整数,m为聚合度,即链节的的数目,m的值不大于10。

  PAC的混凝效果与其中的OH和AL的比值(n值大小)有密切关系,通常用碱化度表示,碱化度 B=[OH]/(3[AL])X100% 。B要求在40-60%,适宜的PH范围5-9 。

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  不同含量聚合氯化铝

  PAM

  聚丙烯酰胺(简称 PAM),俗称絮凝剂或凝聚剂,属于混凝剂。PAM的平均分子量从数千到数千万以上,沿键状分子有若干官能基团,在水中可大部分电离,属于高分子电解质。根据它可离解基团的特性分为阴离子型聚丙烯酰胺、阳离子型聚丙烯酰胺、和非离子型聚丙烯酰胺。

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  聚丙烯酰胺

  PAM外观为白色粉末,易溶于水,几乎不溶于苯,乙醚、酯类、丙酮等一般有机溶剂,聚丙烯酰胺水溶液几近是透明的粘稠液体,属非危险品,无毒、无腐蚀性,固体PAM有吸湿性,吸湿性随离子度的增加而增加,PAM热稳定性好;加热到100℃稳定性良好,但在150℃以上时易分解产中氮气,在分子间发生亚胺化作用而不溶于水,密度:1.302mg/l(23℃)。玻璃化温度153℃,PAM在应力作用下表现出非牛顿流动性。

  阳离子、阴离子的PAM分别适用于带阴、阳电荷的污水或污泥。生化法产生的活性污泥带有阴电荷,应该使用阳离子型的。阴离子PAM用于带有阳电荷污水或污泥,如处理钢铁厂、电镀厂、冶金、洗煤及除尘等污水时的效果较好。非离子型的对于阳离子、阴离子都有较好的效果,但是,单价很贵,使处理成本增高。

  另外,就是二者的反应条件及投加要求。

  絮凝剂实际投加

  1.絮凝池的作用

  絮凝池的作用是:使混凝剂加入原水中后,与水体充分混合,水中的大部分胶体杂质失去稳定,脱稳的胶体颗粒在絮凝池中相互碰撞、凝聚,最后形成可以用沉淀方法去除的絮体。

  2.反应条件

  絮体长大过程是微小颗粒接触与碰撞的过程。絮凝效果的好坏取决于下面两个因素:一是混凝剂水解后产生的高分子络合物形成吸附架桥的连接能力,这是由混凝剂的性质决定的;二是微小颗粒碰撞的几率和如何控制它们进行合理的有效碰撞。

  水处理工程学科认为,要想增加碰撞几率就必须增加速度梯度,增加速度梯度就必须增加水体的能耗,也就是增加絮凝池的流速,一方面,如果在絮凝中颗粒凝聚长大得过快会出现两个问题:

  (1)絮体长得过快其强度则减弱,在流动过程中遇到强的剪切就会使吸附架桥被剪断,被剪断的吸附架桥很难再连续起来,所以絮凝过程也是速度受限过程,随着絮体的长大,水流速度应不断减少,使已形成的絮体不易被打碎。

  (2)一些絮体过快的长大会使水中絮体比表面积急剧减少,一些反应不完善的小颗粒失去了反应条件,这些小颗粒与大颗粒碰撞几率急剧减少,很难再长大起来,这些颗粒不仅不能为沉淀池所截留,也很难为滤池截留。

  3.投加要求

  在投加混凝剂的反应前期,要尽可能增加药剂与污水碰触的机会,加大搅拌或流速。依靠水流与折板碰撞及水流在折板间多次转折提高速度,使水中颗粒碰撞机会增加,使絮体凝聚。而到反应后期,为使速度梯度减小,可以得到较好的絮凝、沉淀效果。

  一些小问题

  水中有很多细小杂质为什么沉不下来?

  水中悬浮的颗粒在粒径小到一定程度时,其布朗运动的能量足以阻止重力的作用,而使颗粒不发生沉降。这种悬浮液可以长时间保持稳定状态。而且,悬浮颗粒表面往往带电(常常是负电),颗粒间同种电荷的斥力使颗粒不易合并变大,从而增加了悬浮液的稳定性。

  从原理上细纠,混凝和絮凝有啥区别?

  混凝的过程是加入表面带正电的混凝剂以中和颗粒物表面的负电荷,从而使其脱稳。絮凝则是聚合物的高分子链在悬浮的颗粒物之间架桥,从而使颗粒物聚集的过程。所以,混凝剂多为分子量低而正电荷密度高的水溶性聚合物,絮凝剂则一般是具有特定电性和电荷密度的聚合物。

  聊了这么多,有没有晕啊?其实,估计很多朋友已经发现了,二者的差异其实并不明显界定,就是那种有点差别但又不界限明显,实际上二者在使用时具有高度的重合性。所以,分不清是正常的……

  到底应该说混凝还是说絮凝呢?

  谈到工艺咱们就说混凝!因为混凝概念大呀,肯定没错的!谈到运行情况的时候可以说絮凝,比如“絮凝效果不错,絮体很大”、“絮凝效果不行啊,换个絮凝剂试试”等等

  其实,关于混凝剂和絮凝剂的定义其实也是五花八门,基本上常用的那些铝盐、铁盐、聚丙烯酰胺啥的既可以叫混凝剂也可以说是絮凝剂……至于助凝剂,有人定于它等同于絮凝剂,也有人认为助凝剂就是PAM……

  如果你真的纠结,那么只能无奈的告诉你——不要在意这些细节!

编辑:王媛媛

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