余麗琳+方林
(1浙江省淳安縣水務(wù)有限公司 浙江 杭州 311700;2浙江省淳安縣發(fā)展和改革局 浙江 杭州 311700)
摘 要:聚合氯化鋁是一種無機(jī)高分子混凝劑,由于氫氧根離子的架橋作用和多價(jià)陰離子的聚合作用而生產(chǎn)的分子量較大、電荷較高的無機(jī)高分子水處理藥劑。
關(guān)鍵詞:聚合氯化鋁 pH 鋁 混凝 影響
1.概述
混凝是凈水廠最重要的處理工藝, 它不僅影響水廠處理的全過程, 而且也是制水成本的主要組成部分。混凝效果的好壞與投藥量是否恰當(dāng)有關(guān)?;炷饕竿ㄟ^投加某些電解質(zhì)使水中的細(xì)小顆粒相互聚集成絮狀大顆粒的過程。聚合氯化鋁具有分子結(jié)構(gòu)大,吸附能力強(qiáng),用量少,處理成本低,在水體中凝聚形成的礬花大,沉降快,比其他無機(jī)絮凝劑凈化能力大2-3倍, 適應(yīng)性強(qiáng),腐蝕性小,操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn),被廣泛的做用在各水廠混凝過程中的凈水藥劑。投藥量往往首先通過燒杯試驗(yàn)確定。本文介紹聚合氯化鋁混凝的原理、pH與水溫在燒杯攪拌試驗(yàn)中對(duì)聚合氯化鋁混凝效果的影響。
2.聚合氯化鋁的混凝沉淀原理
在給水處理中,向原水投加混凝劑,以破壞水中膠體顆粒的穩(wěn)定狀態(tài),在一定水力條件下,通過膠粒間以及其它微粒間的相互碰撞和聚集,從而形成從水中分離的如絮體物質(zhì)的過程,稱為混凝。水中粘土等膠粒雜質(zhì)多為帶負(fù)電,聚合氯化鋁溶于水后離解出Al3+,進(jìn)行以下一系列的水解反應(yīng):
Al3+ +H2O=Al(OH)2++H+
Al(OH)2++H2O=Al(OH)2++H+
Al(OH)2++H2O=Al(OH)3↓+H+
Al3+不能單獨(dú)存在,而是以帶有6個(gè)配位水分子的水合鋁離子【Al(H2O)6】3+形式存在與水體中,這些正離子在水中可以成為粘土等負(fù)電膠體的反離子進(jìn)入膠體吸附層,于是擴(kuò)散層厚度減薄,ε電位降低,斥力減小,失去了膠體的穩(wěn)定性形成了脫穩(wěn);同時(shí),鋁鹽水解后,形成的帶正電苛的膠體呈鏈條形,表面積很大,吸附能力很強(qiáng),把水中的雜質(zhì)像架橋一樣地連接起來形成了礬花,礬花在沉淀過程中能吸附卷帶水中的膠體、中性微粒,進(jìn)行沉淀分離,從而使水的濁度下降,達(dá)到了混凝沉淀的效果。
三、 燒杯攪拌試驗(yàn)的攪拌設(shè)備、攪拌杯及攪拌參數(shù)
我國目前無論在科研、教學(xué)還是生產(chǎn)實(shí)踐中,多采用六聯(lián)定時(shí)變速攪拌機(jī), 有6個(gè)攪拌器,一次可以同時(shí)做6個(gè)水樣。采用1000毫升的高型玻璃燒杯作為燒杯試驗(yàn)的攪拌杯,取樣口位于燒杯中部,可消除氣浮現(xiàn)象導(dǎo)致上清液存在的部分松散的絮狀顆粒。
在淳安縣千島湖水廠中,做攪拌試驗(yàn)時(shí)先以以n=300 r/min 的轉(zhuǎn)速進(jìn)行快速攪拌,時(shí)間為1 min ;隨后以n=80 r/min的轉(zhuǎn)速進(jìn)行慢速攪拌, 時(shí)間為20min;最后靜沉60min后取樣測(cè)濁度。
四、 不同pH條件下的試驗(yàn)實(shí)例
現(xiàn)通過對(duì)我公司水廠的同一原水(原水濁度0.86NTU,溫度15.3℃),在不同pH條件下做攪拌試驗(yàn),結(jié)果如下(試驗(yàn)采用潛江梅宇廠制造的MY3000-6B型定時(shí)變速攪拌機(jī),測(cè)濁度采用廈門飛華濁度儀,pH采用雷磁PHB-4測(cè)定儀,溫度采用水銀溫度計(jì)0℃-50℃)。
由此我們可以發(fā)現(xiàn), 在同一水樣中,在相同的攪拌外部條件下,調(diào)整了水樣的pH,聚合氯化鋁在燒杯攪拌試驗(yàn)中所需的加藥量差別很大,水樣pH介于6—8.5混凝效果佳,濾后水中鋁的含量也較合理。
五、建議
聚合氯化鋁作為水廠的一種常用凈水劑,存在著儲(chǔ)多的優(yōu)點(diǎn),但隨著水源水受藻類及有機(jī)物污染機(jī)率的增加,導(dǎo)致了pH變化幅度大,同時(shí)人們對(duì)水質(zhì)要求的提高,特別是現(xiàn)已證實(shí)的鋁是老年癡呆癥形成的罪魁禍?zhǔn)?,《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》GB5749-2006已經(jīng)將鋁作為飲用水的常規(guī)檢驗(yàn)項(xiàng)目。因此將聚合氯化鋁作為唯一凈水劑的水廠應(yīng)該考慮在不同的條件下采用不同的凈水劑,或者是調(diào)整原水的pH后再進(jìn)行加藥,以達(dá)到優(yōu)質(zhì)供水的目的。
參考文獻(xiàn):
「1」《水質(zhì)檢驗(yàn)工》中國城鎮(zhèn)供水協(xié)會(huì)編
「2」《凈水工》中國城鎮(zhèn)供水協(xié)會(huì)編
「3」《生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法》,中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2007年5月endprint