试析残余水处理药剂对循环水排污水处理中混凝的影响

Posted 2023-01-12 残余

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对循环水进行排污以使其能够用于补充水，需借助药剂的作用，但也会有不同程度的药剂存留，影响水质，在目前的处理中，混凝沉淀一般达不到预期的效果。在本组研究中将混凝剂选为氯化铝，助凝剂选用聚丙烯酰胺，针对羟基亚乙基二膦酸(HEDP)、十四烷基二甲基苄基氯化铵(1427)、氨基三亚甲基膦酸(ATMP)影响混凝效果的程度分析得出，致使絮体变小以及沉降性能变低的就是残余水处理药剂，其中能够影响浊度和絮体沉降速度最大的就是1427，而影响泥渣体积和COD 较大的就是HEDP，影响泥渣虚度最大的就是ATMP，这就表明，残余水处理药剂能够对混凝效果有较大的影响，并会随着水中浓度的增大而增大。
现阶段，我国的水资源严重紧张，人们对水资源的利用越来越重视。单从我国的石化行业用水情况来看，占生活用水80%～90%的就是循环冷却用水，而企业新鲜水用量的30%～70%也都是循环冷却水系统的补充水。目前，提高水资源利用率，从而使环境污染降至最低的方法就是对循环水排污水进行除浊、除盐，以作为循环水的补给水。
1 .循环水排污水的再利用方案
现使用的循环水排污水的回用方案为：将循环水排污水通过混凝澄清、过滤之后，再利用反渗透转化为循环水补充水。在部分电厂使用的超滤装置对去除水中的悬浮物以及胶体有着重要的作用，但超滤膜自身也会造成污堵，特别是在加入混凝剂以及助凝剂之后，其会有更加显著的反应。另外，在循环水排污水的杀菌过程中，杀菌剂对超滤以及反渗透膜的寿命、清洗周期以及运行的费用有较为严重的影响。能够有效解决上述问题的方法就是对其加入缓蚀阻垢剂。目前使用较多的就是有机膦盐酸、多元膦酸盐，其有较多的优势，例如化学稳定、较少的用量以及耐高温。还可以有效遏制水中菌藻以及微生物的生成，从根源上避免形成微生物黏泥。但过量的使用药剂也会使循环冷却水排污水的后续处理受到一定影响。文章对残余水处理药剂对循环水排污水处理中混凝的影响加以分析，以使其影响降至最低。
2.实验部分分析
2.1 药品及仪器介绍
实验中采用的药品为AlCl3以及聚丙烯酰胺加之质量分数为50%的氨基三亚甲基膦酸，质量分数为45%的羟基亚乙基二膦酸和十四烷基二甲基苄基氯化铵。
实验中使用的仪器包括：JJ-4 型六联电动搅拌器、实验室台式浊度测定仪LP2000-11 型，HANNA，速台式离心机TGL-18C 型。
2.2 实?a href='http://www.baiven.com/baike/222/323577.html' target='_blank' style='color:#136ec2'>榈木咛宸椒安街杞樯?BR> 2.2.1 针对循环冷却水排污水水质的分析研究
本组试验中的用水全部采用某炼化公司循环冷却水系统的排污水，pH7.0～7.5 的水质指标，5.02NTU 的浊度，997mg/L 的总硬度(用CaCO3计)，390mg/L 的总碱度(用CaCO3计)。
2.2.2 实验方法
选取500ml的废水倒入1000ml的烧杯中，加入不同量的水以处理药剂，使残余药剂质量的浓度分别保持10、20、30、40、50mg/L，等到其混合均匀之后，加入混凝剂15mg/L+助凝剂0.2mg/L。使用六联搅拌器进行搅拌，首先用300r/分钟的速度搅拌一分钟，以达到药剂和废水能够充分融合的目的，然后再用每分钟70r 的速度搅拌10分钟，以加快絮体的增长速度。将剩余废水倒入500 毫升的量筒中，将絮体沉降100 毫升所需的时间详细记录好。然后将其放置半小时，取液面下2～3 厘米处的水样作为样本，对上清液的浊度以及COD 进行检测，对絮体的体积以及泥渣虚度进行测定。
2.2.3 测定及分析方法
浊度：使用LP2000-11 型浊度仪。
COD：依据GB11914-1989《水质化学需氧量的测定重铬酸盐法》标准。
絮体的体积：将混凝烧杯中的泥渣放置于量筒中，经过30 分钟的沉淀后记录其体积。
泥渣虚度：将混凝烧杯中所有的泥渣倒入带刻度的离心管中，记录体积为V1，之后在倒入离心机中以每分钟4000r 的速度，进行5分钟后，将压实后的体积记录为V2，泥渣虚度S 公式为：S=V1/V2。
3 .结果分析
3.1 混凝效果与残余药剂的关系
3.1.1 与浊度的关系
混凝沉淀后的上清液的浊度会随着残余药剂质量浓度的增加而增加。其中，影响最大的就是1427。
3.1.2 影响絮体沉降的速度
在质量以及浓度都相同的残余药剂中，1427 对絮体沉降的速度的影响最小，而HEDP 与ATMP 对其的影响基本一致。
3.1.3 影响COD
上清液的COD 在没有残余药剂的掺杂下最低，混凝对COD 的影响不是很显著。
3.1.4 影响泥渣的体积
泥渣体积与残余药剂质量浓度成正比关系，在加入有机磷系阻垢剂后，两者之间成反比关系。
3.1.5 影响泥渣虚度
残余药剂质量的浓度与泥渣虚度之间成正比关系，对其影响最大的时候是在加入ATMP 之后。
3.2 残余药剂对于混凝效果的影响
3.2.1 1427 的影响
1427 在水中的沉降速度会因浓度的升高而降低，絮体的体积与其浓度之间成反比关系，泥渣虚度与其成正比关系。
3.2.2 有机磷系阻垢剂的影响
絮体体积与残余的有机磷系阻垢剂的浓度成反比关系。
4.结束语
残余水处理药剂能够直接影响混凝的效果，在实验允许的浓度值内，与浊度以及絮体的沉降速度关系最大的是1427，与泥渣体积以及COD 关系较大的就是HEDP，与泥渣虚度影响关系最大的就是ATMP，残余水处理药剂影响混凝效果的大小会随着水中浓度的增大而增大。
因1427 在水解后会有阳离子基团的产生，对胶粒产生静电排斥，所以1427 对混凝有着较深的影响。混凝受到羟基亚乙基二膦酸和氨基三亚甲基膦酸的影响主要因素就是有机磷系阻垢剂在水解后会有氢离子以及负离子基团的出现，其能够使吸附架桥的作用显著降低，负离子基团和金属离子也有络合作用的产生，对絮体的产生数量有一定制约作用，致使混凝效果极差。