循環(huán)水排污水處理中殘余水處理藥劑對(duì)混凝的影響

郭文方

摘要：水處理藥劑是在進(jìn)行污水處理當(dāng)中所必須運(yùn)用到的一種化學(xué)藥劑，它能夠有效的除去水中的有毒物質(zhì)、除臭脫色、軟化水質(zhì)等。然而在進(jìn)行了處理之后會(huì)殘留一些水處理藥劑，而這些藥劑導(dǎo)致混凝沉淀無(wú)法達(dá)到預(yù)期效果。殘余水處理藥劑會(huì)相應(yīng)的影響絮體的沉降速度、影響COD等方面。以下主要針對(duì)殘余水處理藥劑在進(jìn)行循環(huán)水排污水處理當(dāng)中對(duì)于混凝的影響做出分析。

關(guān)鍵詞：水處理藥劑 殘余 混凝 循環(huán)水 排污水

0 引言

目前我國(guó)在循環(huán)水排污水的處理系統(tǒng)當(dāng)中還存在諸多的問(wèn)題，比如出現(xiàn)污堵現(xiàn)象，殺菌劑對(duì)于反滲透膜、超濾等的不良影響等。針對(duì)這些問(wèn)題，通過(guò)使用緩蝕阻垢劑以及殺菌劑，能夠得到有效的緩解。目前我國(guó)使用最多的緩蝕阻垢劑有兩種，即有機(jī)磷酸類(lèi)和多元磷酸類(lèi)。這兩種類(lèi)型的緩蝕阻垢劑較為穩(wěn)定，而且能夠抗高溫，擁有使用的劑量較少、效果好等優(yōu)勢(shì)。為了有效的抑制水中菌藻和微生物的生長(zhǎng)，可以選擇使用殺菌劑。雖然各種水處理藥劑的使用能夠有效的幫助處理污水，但其也會(huì)對(duì)下一步的處理造成一些不良影響。以下主要通過(guò)實(shí)驗(yàn)的方式分析了對(duì)混凝的影響。

1 實(shí)驗(yàn)研究

1.1 實(shí)驗(yàn)相關(guān)藥品和儀器的準(zhǔn)備 所需藥品：氯化鋁、聚丙烯酰胺、分析純；氨基三亞甲基膦酸，質(zhì)量分?jǐn)?shù)是50%；羥基亞乙基二膦酸，質(zhì)量分?jǐn)?shù)是百分之四十五；十四烷基二甲基芐基氯化銨，質(zhì)量分?jǐn)?shù)是百分之四十五。

實(shí)驗(yàn)儀器：JJ-4型六聯(lián)電動(dòng)攪拌器；LP2000—11型實(shí)驗(yàn)室臺(tái)式濁度測(cè)定儀，HANNA；TGL一18C型高速臺(tái)式離心機(jī)。

1.2 實(shí)驗(yàn)的方式和步驟

①水質(zhì)。選擇某煉化公司的污水作為實(shí)驗(yàn)用水，其具體的水質(zhì)情況是：PH在7.3左右，5.01NTU的濁度，并且其中每1L當(dāng)中含有312毫升的Ca2+，98毫升的Mg2+，532毫升的Cl-，384毫升的SO42-。以CaCO3計(jì)，總的硬度和堿度分別是每1L當(dāng)中有997毫升和390毫升。②方法。首先在容量是1000毫升的燒杯中放入五百毫升廢水，然后分別投入不同體積的水處理藥劑，在廢水當(dāng)中的殘余藥劑濃度保持在每升分別達(dá)到10、20、30、40、50毫升。在完成這個(gè)步驟之后，再將每升當(dāng)中含有15毫升的混凝劑，以及每升當(dāng)中0.2毫升的助凝劑加入當(dāng)中。接下來(lái)使用六聯(lián)攪拌器，最開(kāi)始使用每分鐘300圈的速度保持60秒的攪拌時(shí)間，在藥劑和廢水得到了較為充分的混合之后再減速為每分鐘70圈，慢速的攪拌十分鐘，以促進(jìn)絮體成長(zhǎng)。在廢水的攪拌完成之后，將廢水放入500毫升的量筒當(dāng)中，并且將絮體沉降100毫米所需要的時(shí)間記錄下來(lái)。在此之后需要進(jìn)行靜置，時(shí)間為三十分鐘，在液體以下大約2.5厘米的地方取水作為樣本，并且測(cè)試上清液的濁度、COD、絮體體積和泥渣虛度。③分析和測(cè)定。對(duì)于COD的測(cè)定參照GB 11914-1989《水質(zhì)化學(xué)需氧量的測(cè)定重鉻酸鹽法》，濁度的測(cè)定使用LP2000-11型濁度儀。進(jìn)行絮體的體積測(cè)定，先將泥渣放入量筒，在進(jìn)行了三十分鐘的沉淀之后進(jìn)行記錄。

絮體沉降的速度可以使用v表示，在廢水和混凝劑經(jīng)過(guò)了充分的混合攪拌之后，將其放入500毫升量筒。當(dāng)發(fā)現(xiàn)其產(chǎn)生了較為明顯的絮體，則開(kāi)始記錄。將t設(shè)為絮體經(jīng)過(guò)100毫米需要的時(shí)間，具體公式如下：

v=■

用S表示泥渣虛度，使用帶有刻度的離心管收集實(shí)驗(yàn)所得泥渣，通過(guò)數(shù)據(jù)讀取獲得體積為V1。然后將泥渣放入離心機(jī)中，通過(guò)每分鐘4000圈的離心，保持該速度五分鐘時(shí)間，最后獲得壓實(shí)之后的體積V2。泥渣虛度S的計(jì)算公式如下：

S=■

2 殘余水處理藥劑對(duì)于混凝的影響分析

2.1 對(duì)濁度的影響 當(dāng)加入的是1427之時(shí)，在進(jìn)行了充分的混合且均勻之后，發(fā)現(xiàn)會(huì)產(chǎn)生較為明顯的絮體。然后加入混凝劑，通過(guò)快速的攪拌之后，發(fā)現(xiàn)絮體發(fā)生了破碎現(xiàn)象，且再次形成較為困難。在靜置后沉降的速度較慢，沉淀完成之后形成了較為混濁的上清液。加入ATMP，在加入的濃度較低之時(shí)，會(huì)產(chǎn)生較小的絮體，當(dāng)濃度較高之時(shí)幾乎不再產(chǎn)生絮體。在通過(guò)靜置沉淀之后，發(fā)現(xiàn)形成澄清的上清液。當(dāng)加入的是HEDP，在攪拌當(dāng)中絮體就會(huì)產(chǎn)生，在靜置當(dāng)中沉降的速度較快，形成較為澄清的上清液。通過(guò)三十分鐘的靜置之后，通過(guò)對(duì)濁度的觀察和記錄，發(fā)現(xiàn)三種藥劑對(duì)于濁度的影響，整體呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，其中又以1427的影響最大。主要的原因是由于將水處理藥劑加入當(dāng)中，在整個(gè)混凝過(guò)程當(dāng)中會(huì)有一些小的絮體生成，這些絮體無(wú)法得到完全的沉降，濁度變大，混凝效果不佳。

2.2 對(duì)絮體的沉降影響 通過(guò)在廢水中加入了不同質(zhì)量濃度的藥劑，發(fā)現(xiàn)其對(duì)于絮體沉降的影響如圖1所示。

■

從圖中可以看出，當(dāng)加入的藥劑是1427之時(shí)，絮體明顯減緩了沉降速度，速度在每升10-30毫克范圍之內(nèi)沉降較為緩慢，在之后速度大幅度降低。而加入ATMP和HEDP之后，雖然總體也是呈現(xiàn)減緩現(xiàn)象，但是相對(duì)而言變化較平穩(wěn)。通過(guò)水處理藥劑的加入，在廢水當(dāng)中絮體形成的密度變小，加大了水體對(duì)于其的阻力影響，所以沉降速度相應(yīng)變慢，而且藥劑的質(zhì)量濃度越高速度越慢。在同樣的條件之下，使用1427的沉降速度最小，這說(shuō)明該藥劑使得絮體密度最小，水體阻力最大。當(dāng)藥劑濃度超過(guò)了每升40毫克，HEDP和ATMP二者對(duì)于沉降速度的影響相似，由此可見(jiàn)有機(jī)磷系阻垢劑在使用當(dāng)中，使用的濃度較高之時(shí)，則對(duì)于沉降的影響具有相似性。

2.3 對(duì)COD的影響 如圖2所示，是藥劑對(duì)于COD的影響圖。由圖可見(jiàn)，在沒(méi)有殘余藥劑的情況之下，上清液當(dāng)中的COD含量最低。再將三種不同的藥劑加入，并且濃度達(dá)到每升五十毫克之時(shí)，在混凝當(dāng)中去除COD的效果不佳。

■

2.4 影響泥渣體積 通過(guò)使用三種不同的藥劑，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，針對(duì)影響泥渣體積這部分而言，三種藥劑都會(huì)對(duì)其有所影響。其中，HEDP的影響最大，當(dāng)濃度保持在每升50毫克之時(shí)，泥渣的體積是6毫升，不加藥劑之時(shí)是15.5毫升，對(duì)比十分鮮明。產(chǎn)生如此結(jié)果的原因是：在使用了1427藥劑之后，絮體變得蓬松，藥劑濃度上升絮體的體積隨之上升。在使用有機(jī)磷系阻垢劑之后，殘余的藥劑改變了絮體排列方式，或者改變作用力，進(jìn)而致密了絮體，最終使得藥劑濃度上升泥渣體積呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。

2.5 影響泥渣虛度 通過(guò)實(shí)驗(yàn)當(dāng)中的觀察記錄和最后的結(jié)果可以看出，三種不同的藥劑對(duì)于泥渣的虛度都會(huì)造成不同程度的影響，總體說(shuō)來(lái)，泥渣的虛度隨著藥劑濃度的上升而上升。如果泥渣的虛度值較大，說(shuō)明泥渣當(dāng)中水分的含量較高，密度小，沉降性差。在使用了ATMP，發(fā)現(xiàn)其對(duì)于泥渣虛度的影響最大，最大值可以達(dá)到4.4，和沒(méi)有加入這種藥劑相比約是其的兩倍。并且在不同濃度之時(shí)，ATMP對(duì)虛度的影響都比另外兩種藥劑更加明顯。

3 結(jié)論

綜上所述，殘余的水處理藥劑對(duì)于混凝的影響較大。通過(guò)實(shí)驗(yàn)可知，在實(shí)驗(yàn)所要求的濃度范圍之內(nèi)，影響絮體沉降速度最明顯的是1427，同時(shí)其對(duì)于濁度的影響也十分明顯。HEDP明顯的對(duì)泥渣體積，以及廢水當(dāng)中的COD有最大影響。而ATMP則最顯著的對(duì)泥渣虛度造成影響，并且在對(duì)于混凝的影響當(dāng)中，和藥劑的濃度之間屬于一種正相關(guān)關(guān)系。

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