新型混凝剂在高浊度河水处理中的应用研究

2012年4月第4期(总第161期)轻工科技LIGHTINDUSTRYSCIENcEANDTEcHNoLoGY资源与环境新型混凝剂在高浊度河水处理中的应用研究高澍，丁贵金(广西师范大学环境与资源学院，广西桂林541004)【摘要】采用新型混凝剂对高浊度河水进行絮凝处理，同时与聚合氯化铝和聚合硫酸铁进行比较。通过单因素实验确定新型混凝剂的最佳使用条件，并在最佳使用条件下进行混凝对比实验。结果表明，新型混凝剂对高浊度河水的絮凝处理效果好于聚合氯化铝和聚合硫酸铁。新型混凝剂具有反应速度快，形成絮体大而密实，处理效率高等优点，能够在较短的混凝时间内形成絮凝物，并较快地澄清下来，水力富集、pH、温度的范围较广。·【关键词】混凝剂；河水；浊度【中图分类号】X703【文献标识码】A【文章编号】2095—3518(2012)04—96—02河水中常常含有悬浮微粒和胶体颗粒物，这些微粒和颗粒物导致水体的浊度增高，但是用自然沉降法不能去除这种高浊度河水的浊度，必须要在水中投加混凝剂，并通过水力搅拌的作用，从而破坏胶体和悬浮微粒在水中形成的稳定分散体系，把水中稳定分散的污染物转化为脱稳态并且聚集成便于分离的絮凝体或絮凝团。絮凝技术仍是目前国内外广泛应用的既经济又简单的水处理技术，而混凝剂的选择与应用是混凝法的关键。因此，混凝剂产品的开发和应用成为混凝水处理技术的最核心课题之一。本研究使用的新型混凝剂主要成分为CaSO、CaCO，，都是较为常见的物质，原材料廉价易得，符合市场需求，具有很好的研究意义。本文研究是用新型混凝剂与聚合硫酸铁、聚合氯化铝作对比，该为国内研制新型无机混凝剂开辟了新的方向，对于国内混凝剂领域的发展具有很好的借鉴性。本研究的处理对象是浊度为800—1000NTU范围的河水，探讨了新型混凝剂混凝剂投加量、搅拌速度、搅拌时间等因素对絮凝效果的影响，得出新型混凝剂的最佳使用条件，并与聚合硫酸铁和聚合氯化铝进行对比混凝实验。1实验部分1．1实验仪器(1)TA6—2型台式六联程控混试验搅拌仪(武汉恒岭科技有限公司)。TA6—2型台式六联程控混试验搅拌仪每个水样水量为1000mL，采用微电脑控制，搅拌轴采用步进电机驱动，转速由程序精确控制，积累误差为零，能够设定转速时间、运行转速及是否加药等特性值，在搅拌过程中可以动态显示各种参数指标。搅拌轴在搅拌程序结束后可以自动提升，不影响矾花絮凝。(2)ET76020微电脑快速浊度测定仪(北京艾诺威)。1_2实验试剂(1)聚合氯化铝(PAC)5％；(2)聚合硫酸铁(PFS)10％；(3)新型混凝剂。1．3实验方法(1)实验模拟水样的配制：取当地粘土与自来水混合搅拌，取混合均匀的悬浊液，经测定，浊度在800—1000NTU范围内。(2)通过混凝沉淀实验，确定新型混凝剂的最佳条件。混凝沉淀实验后，取静止沉淀30rain后的上清液，测量其浊度(称为剩余浊度)，把去浊率作为混凝沉淀效果评价指标，找出新型混凝剂的最佳使用条件。2实验结果与讨论2．1新型混凝剂最佳使用条件确定影响新型混凝剂絮凝效果因素最大的是快搅速度，这是因为新型混凝剂呈粉末状，不溶于水，在试验中采取干投法，快速搅动就显得很重要了，试剂需要很好的与水样混合才可以进行下一步的反应。依次通过对快搅速度、投药量、快搅时间、慢搅速度、慢搅时间等五个因素对混凝效果的影响进行混凝实验，实验结果如图l一图5所示，可得出新型混凝剂的最佳条件为：快搅速度200r／min，投药量400mg，快搅时间140s，慢搅速度50r／min，慢搅时间9min。_■‘■●O■__●t_∞●口--●’图1快搅速度对混凝效果的影响图2投药量对混凝效果的影响_l畸t■●nui~ug‘■¨■目图3快搅时间对混凝效果的影响图4慢搅速度对混凝效果的影响2．2不同混凝剂处理效果的对比【作者简介】高澍(1984一)，女，吉林人，硕士研究生，研究方向：水污染处理。96本实验设置了六种不同的静置时间，分别对三种混凝剂进行混凝反应，反应结束后，在不同静置时间条件下，测量其剩余浊度。三种混凝剂的处理对象都是浊度为838NTU的模拟河水，三种混凝剂的处理效果如图6所示。-lI口佃●，-h图5慢搅时间对混凝效果的影响图6三种混凝剂不同静置时间的处理效果图2．3新型混凝剂混凝效果新型混凝剂的沉降速度是最快的，处理效果是最好的。这是因为新型混凝剂会在混凝反应结束后，形成的絮状物颗粒较大，因此，快速搅动结束后，反应后的水质较清，说明反应速度较快，在混合反应阶段就已经大部分反应完了，而且沉降速度也很快，沉淀15min就可达到预期效果，慢搅时间阶段和开始沉降阶段的效果对比图如图7和图8所示。一一图7慢搅过程对比图图8开始沉降对比图新型混凝剂混凝反应形成的絮状物絮体较大，矾花较密实，与水样混合反应速度快，沉淀时间短，出