PAC-PAM复合絮凝剂处理不同浊度水的动力学和

南昌航空工业学院学报JournalofNanchangInstituteofAeronauticalTcchnology1996年第2期№21996PAC、PAM复合絮凝剂处理不同浊度水的动力学和机理研究3陈立丰李明俊万诗贵邢瑶蒋国柱(南昌航空工业学院化学工程系)摘要:本文系统研究了无机高分子铝盐PAC与有机高分子PAM复合絮凝剂处理不同浊度水的絮凝效果、性能和机理。测定了最佳投药量、最佳水力条件及余浊变化、密度变化等,并用显微摄影拍摄了絮凝过程不同阶段的矾花大小。为管式絮凝器用于处理不同浊度水的设计研制提供了理论依据。关键词:不同浊度;絮凝过程;水力条件;动力学;机理中图分类号:R12316前言前文研究了絮凝法处理高浊度原水的机理,为管式絮凝器处理高浊度原水提供了指导。因为工业生产和日常生活常遇到不同浊度的水,本文研究了无机高分子PAC与有机高分子PAM复合絮凝剂处理不同浊度水(浊度从210～2300)的絮凝效果、性能以及絮凝动力学和机理,为管式絮凝器拓展应用范围处理不同浊度水提供了理论依据。研究表明:在快搅阶段是以压缩双电层,吸附电中和为主,在慢搅阶段是以桥连吸附为主,在静沉阶段异向絮凝和差次絮凝交替进行,以迅速达到去除目的。结合最佳水力条件的研究,本文的工作如下。1实验部分1.1仪器DBJ621定时变速搅拌器,4332厂;3航空科学基金和江西省自然科学基金资助项目收稿日期:1996-08-29比光式浊度仪,上海自来水公司;·1·©1994-2007ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net激光显微摄影设备,LAM-10(德国);1.2试剂聚合氯化铝PAC,碱化度45%-60%,东昌化工制品有限公司;聚丙烯酰胺PAM,分子量>3000000,水解度30%,上海化学试剂采购供应站;浊度水取自南昌市郊区,浊度210～2300,PH5.5。1.3实验内容采用文献〔2〕方法确定最佳投药量;采用文献〔1〕的四因素三水平正交试验确定最佳水力条件;测定剩余浊度～静沉时间曲线与容度～静沉时间曲线;拍摄絮凝过程不同阶段的矾花大小。2结果和讨论2.1最佳投药量的确定表1PAC+PAM处理不同浊度水的最佳投药量和絮凝效果原水浊度最佳投药量PACPAM污泥湿基重量静沉30min后去除率225010mg�L1mg�L11309g99174%1350715mg�L017mg�L019615g99161%2104mg�L013mg�L016063g98116%由表1知絮凝剂的投加量随浊度不同而不同,以浊度分别为210、400、630、920、1200、1350、1800、2250等的实验数据总结分别对PAC与PAM的投加量寻找结算式,为今后处理其它浊度水起指导作用。PAC投药量的结算式:Q1=K1·CC0+a1Q1:PAC投药量(mg�L);K1:系数,取为310(mg�L)C:待处理水浊度;C0:浊度1000;a1:取为314mg�L。PAM投药量的结算式:Q2=K2·CC0+a2Q2:PAM投药量(mg�L);K2:系数:取为0135(mg�L)C:待处理水浊度;C0:浊度1000;a2:取为0122mg�L。PAC+PAM复合絮凝剂与其他絮凝剂处理高浊度原水的絮凝效果比较见表2。由表2知复合使用PAC+PAM絮凝剂具有明显的优越性,其沉降快、絮凝效果好,尤其是污泥量少,这为后续处理提供了极大便利。因此在管式絮凝器设计中应设计两个加药口。2.2最佳水力条件确定按文献〔1〕进行Lg(34)正交试验,实验结果见表3。·2·©1994-2007ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net表2不同絮凝剂处理高浊度水絮凝效果的比较3絮凝剂投药量污泥湿基量静沉30min后去除率PAC+PAM10mg�L+1mg�L11309g99174%PAC30mg�L318585g99173%AlCl3+PAM20mg�L+2mg�L219258g99166%FeCl3+PAM20mg�L+2mg�L219891g99167%3高浊度原水浊度为2250表3处理不同浊度水的最佳水力条件原水浊度最佳水力条件V1T1V2T2影响因素顺序(主→次)静沉30min后去除率225057015015V1>T2>V2>T199174%135057015015V1>T2=V2>T199161%21057027015V2>V1=T2>T198116%V1:快搅速度(rpm);T1:快搅时间(min);V2:慢搅速度(rpm);T2:慢搅时间(min)