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聚合氯化鋁加聚丙烯酰胺混凝處理高濁度煤礦水

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聚合氯化鋁加聚丙烯酰胺混凝處理高濁度煤礦水
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聚合氯化鋁加聚丙烯酰胺混凝處理高濁度煤礦水



煤礦井水懸浮物的主要成份是粒徑極為細小的煤粉和巖塵。因此,靠自然沉淀去除是困難的,必須借助混凝劑,采用混凝沉淀的處理方法以實現(xiàn)對懸浮物的去除。

混凝處理是目前處理高懸浮物礦井水的主要技術(shù)之一;炷ㄊ且豁椫匾奈锢砘瘜W水處理技術(shù),在水處理、化工、選礦等行業(yè)中是關(guān)鍵的分離過程。特別是在水處理工藝中,混凝技術(shù)無論是作為主體澄清工藝,還是作為生化處理前的預處理或是生化處理后的深度處理手段,都是一個必不可少的步驟;炷酆托跄^程,凝聚過程主要是通過加入的絮凝劑與水中膠體顆粒迅速發(fā)生電中和、雙電層壓縮而凝聚脫穩(wěn),脫穩(wěn)顆粒再相互聚結(jié)而形成初級微絮凝體。絮凝過程則是促使微絮凝體繼續(xù)增長形成粗大而密實的沉降絮體;炷饔眠^程是水中膠體粒子聚集的過程,也就是膠粒成長的過程,而這個過程是在混凝劑的水解作用下進行的。

因此,混凝作用機理與以下3個因素有關(guān):膠粒性質(zhì)、不同混凝劑在不同條件下的水解產(chǎn)物、膠粒與混凝劑水解產(chǎn)物之間的相互作用;炷齽┧猱a(chǎn)物與膠粒之間的作用有4種,即壓縮雙電層、吸附一電中和作用、吸附一架橋作用和卷掃作用。


混凝法的概念存在于天然水中和各種廢水中,物質(zhì)在水中存在的形式有三種:離子狀態(tài)、膠體狀態(tài)和懸浮狀態(tài)。一般認為,顆粒粒徑小于1nm的為溶解物質(zhì),顆粒粒徑在1至100nm的為膠體物質(zhì),顆粒粒徑在100nm至1mm為懸浮物質(zhì)。其中的懸浮物質(zhì)是肉眼可見的物質(zhì),可以通過自然沉淀法進行去除;溶解物質(zhì)在水中是以離子狀態(tài)存在的,可以向水中加入一種藥劑使之反應生成不溶于水的物質(zhì),然后用自然沉淀法去除掉;而膠體物質(zhì)由于膠粒具有雙電層結(jié)構(gòu)而具有穩(wěn)定性,不能用自然沉淀法去除,需要向水中投加一些藥劑,使水中難以沉淀的膠體顆粒脫穩(wěn)而互相聚合,增加至能自然沉淀的程度而去除。這種通過向水中加入藥劑而使膠體脫穩(wěn)形成沉淀的方法叫混凝法,所投加的藥劑叫混凝劑。

混凝劑沒有優(yōu)劣之分,其處理性能取決于待處理水的水質(zhì)特性。在選取適合混凝劑時,應通過攪拌試驗對比分析可利用混凝劑的成本和凈化效率,較終確定對高濁度礦井水處理且有效的混凝劑。

聚合氯化鋁加聚丙烯酰胺混凝處理高濁度煤礦水效果明顯

礦井水處理常用的混凝劑為:聚合氯化鋁(PAC),是常用的鋁系高分子混凝劑,對高濁度、低濁度、高色度及低溫水都有較好的混凝效果,PAC的效能在許多方面優(yōu)于明礬等傳統(tǒng)鋁鹽,其投加量小,絮凝體形成速度快且顆粒大而重,易沉淀,反應沉淀時間短。聚合氯化鋁一般是由鋁礦土與酸經(jīng)過酸溶、水解、縮聚等復雜的過程而制成的。相對于硫酸鋁而言,聚合氯化鋁混凝效果隨溫度變化較小,形成絮體的速度較快,絮體顆粒和相對密度都較大,沉淀性能好,投加量較小。聚合氯化鋁適宜的pH值范圍在5-9之間,過量投加一般不會出現(xiàn)膠體的再穩(wěn)定現(xiàn)象。長期的實踐證明,作為絮凝劑,聚合氯化鋁優(yōu)于硫酸鋁,很多凈水廠的硫酸鋁已經(jīng)逐步被聚合氯化鋁所替代。聚合氯化鋁水溶液呈弱酸性,pH值在4-6.0,對設備的腐蝕性很小。

如果采用聚合氯化鋁(PAC)和聚丙烯酰胺(PAM)聯(lián)合投加的方式會取得更好的處理效果;炷齽┑挠昧繉炷Ч挠绊懞艽,如果混凝劑的投加量不足,混凝作用不徹底;超過混凝劑用量又會使顆粒表面Zeta電位變?yōu)檎担悍垲w粒表面Zeta電位一般為負值),使形成的絮體部分重新形成穩(wěn)定的膠體,混凝效果反而下降。在水質(zhì)水量變化較大的礦井水處理中應當設計隨水質(zhì)水量變化的自適應加藥系統(tǒng)。

 

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