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常见问题

聚合氯化铝在清水系统中的应用

时间:2020/07/11 点击:

摘要:介绍聚合氯化铝在清水处理中的应用,同时分析了不同的水质条件下聚合氯化铝的除浊效果。

清水系统主要是提供生产用水。流程为:河水由一泵房经泵输送到沉砂池,在沉砂池出口端加入配制好的聚合氯化铝溶液,聚合氯化铝溶液与水充分混合后进入折板反应池,经过斜板沉淀池沉淀,最后通过V型滤池过滤生产出浊度小于5×10-6的清水。

聚合氯化铝

1、运行情况

1.1聚合氯化铝溶液的配制投加

1.1.1配制

先在溶解罐内加入一定数量的水,按水:聚合氯化铝=2:1(质量)的比例加入溶解罐,开动搅拌机搅拌10-30min,用提升泵将溶解罐内的聚合氯化铝溶液抽到储药罐稀释,根据河水浊度配成10%、20%、30%浓度进行投加。

1.1.2投加

河水浊度大于20×10-6时,需要加入聚合氯化铝溶液进行混凝处理;河水浊度小于1000×10-6,配制成10%聚合氯化铝溶液投加;河水浊度(1000-5000)×10-6,配制成20%聚合氯化铝溶液投加;河水浊度大于5000×10-6,配制成30%聚合氯化铝溶液投加。投加设备使用往复泵。工艺流程如图1。

图1聚合氯化铝溶液投加流程

1.2聚合氯化铝的性质及混凝原理

聚合氯化铝是一种高效净水剂,能除菌、除臭、脱色等。由于特性优势突出,适用范围广,用量可比传统净水剂减少30%以上,成本节省40%以上。

1.2.1聚合氯化铝性能

①聚合氯化铝分子结构大,吸附能力强,用量少,处理成本低。

②溶解性好,活性高,在水体中凝聚形成的矾花大,沉降快,比其他无机絮凝剂净化能力大2-3倍。

③适应性强,受水体pH值和温度影响小;原水净化后达到国家饮用水标准,处理后水质中阳、阴离子含量低,有利于离子交换处理和高纯水的制备。

④腐蚀性小,操作简便,能改善投药工序的劳动强度和劳动条件。

1.2.2聚合氯化铝混凝原理

通过水解过程形成氢氧化铝凝胶,对水中的悬浮物及可溶解的杂质,通过吸附桥架作用形成大的不溶物絮团,从而达到沉降的目的。

1.3运行数据

本套系统自投用以来,工艺技术人员对配制比例、投加量不断摸索、总结,结合试验过程中矾花生成情况以及出水水质指标,确定了适合的配制方法和投加量。工艺运行数据见表1:

表1不同进水流量、不同浊度投加聚合氯化铝溶液工艺进行监测数据

进水量(m3/h) 进水浊度(×10-6 聚合氯化铝投加量m3/h 沉淀池出水浊度(×10-6
1860 1100 6.58(20%溶液) 8
1530 2430 7.89(20%溶液) 5
1315 316 3.95(10%溶液) 11
1125 150 2.63(10%溶液) 9
1000 250 3.16(10%溶液) 16
50 6120 7.89(30%溶液) 4

从上表可以看出,聚合氯化铝溶液在不同浊度、不同流速时处理能力都很强,且沉淀池出水均能满足浊度不大于18×10-6的工艺要求。

2、使用效果分析

2.1水中杂质的性质及其聚合氯化铝的含量

从表1可知,水中浊度低时混凝效果较差,水中浊度高时混凝效果较好,那是因为当水中含有二价金属离子M2+时,对天然水形成压缩双电层是有利的,因此混凝效果较好。如果水中杂质含量过低,则因不利于颗粒的碰撞而不利于凝聚。尽管混凝剂本身并不杀菌,但却对去除水中的微生物等有害物质起到很大作用。由于微生物多附着于悬浮微粒和有机物上,当微粒和有机物因絮凝作用而去除时,多达60%-90%的微生物也随之去除。从这一点可以看出,在水处理过程中,使用混凝剂能收到很好的澄清效果。

2.2pH值

由于不同pH值的铝盐水解以后产物的形态不同,混凝的效果也不一样。铝盐水解以后生成的是具有两性的氢氧化铝,在酸性条件下,pH<4时氢氧化铝易溶于水,其反应为:Al(OH)3+3H+→Al3++3H2O,此时铝盐在水中以大量的铝离子Al3+形式存在,由于铝离子没有吸附架桥作用,不能使水中杂质粘结在一起,因此混凝效果不好。而在碱性条件下,当pH>8时,氢氧化铝也溶于水,其反应为:[Al(OH)2(H2O)3]-+H2O→[Al(OH)4(H2O)2]-+H3O+,所以,选用聚合氯化铝为混凝剂,pH值应控制在6.5-7.5之间较为合适,这时才能形成稳定的氢氧化铝胶状沉淀。

2.3水温的影响

由于水的温度会影响混凝剂的水解,水温低时,混凝剂的水解反应速度较慢。此外,水温低时,水的粘度升高,水分子的布朗运动减弱,絮体不易形成。因此,低水温时的混凝效果一般较差,对同样的混凝剂投加量,热水中产生的矾花比低温水中反应快。

在实际生产中,原水加入混凝剂后,在反应池中大部分凝结物能很好的沉淀,细碎的矾花不易沉淀,这部分没有沉淀的物质进入斜板沉淀池后基本能沉淀完全,达到处理效果。

3、药品使用的管理

公司所使用的聚合氯化铝有效成分为22%-27%,含有大量的硅土等物质,在储存和配制上有一定难度。储存方面,根据目前的工艺状况,每年使用的固体聚合氯化铝大约在100t,需要专门的厂房存放。配制方面,由于本岗位全部是女员工,在配制聚合氯化铝溶液时受体力限制,加上用量较大,以每小时处理1000m3浊度不低于1000×10-6的原水,每天需要配制固体聚合氯化铝在1000kg左右,车间根据这个具体情况,安排人员专门配制,增加了使用成本。