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美源净水分析聚合氯化铝与硫酸铝的比较
加入时间:2012/1/9 15:21:03 浏览
 水的预处理包托混凝、澄清、过滤。混凝处理是火力发电厂水净化工艺中关键的第一道 工序,混凝效果的好坏,直接影响水预处理的质量,并在一定程度上决定和影响后续除盐过程。

  混凝处理需要选择混凝剂,传统的混凝剂主要是硫酸铝。由于其投放水中,水解生成形态受水质环境等条件制约,不能形成最有效的絮凝体和发挥其最高效能。随着现代工业的发展,以聚合铝为代表的高分子混凝剂已在水处理领域中得到了广泛的应用。由于它是人工预制的最 佳混凝控制形态,投放水中即可发挥电中和及架桥絮凝作用,所以它与硫酸铝相比具有更大 的优越性和广泛的应用价值,本文通过工业试验,对聚合铝与硫酸铝混凝效果进行了对比。 

2 聚合铝和硫酸铝混凝机理 

  据有关资料介绍:A1(Ⅲ)聚合物的形态可分三类:(1)A1a:包括单体及初聚物(A11 -3);(2)A1b包括低聚物(如A16-8)和中聚物(A113);(3)A1c包括高聚物(A1>13)和溶胶态nA1(OH)3。

  传统的混凝剂硫酸铝在浓溶液中化合态主要是A1a,即单体和初聚物。投入水中后,由于稀释及PH值升高,迅速发生水解,向生成初聚体方向发展,最终生成沉淀物[nA1(OH)3], 生成的沉淀物带正电荷,吸附水中带负电荷的胶体及杂质。在此期间,絮凝剂 生成物主要 发挥电中和及粘结架桥或卷扫作用去除水中杂质,在整个凝聚过程中,硫酸铝首先发生水解 反应,然后是吸过程,其混凝效果受环境条件、水质、水温、PH、颗粒物浓度及水流扰 动状况等因素影响。而预制的聚合铝中有效成份大多是A113,即[A112A1O4 (OH)24]7+,它是最佳凝聚——絮凝成份,它们对水解有较高稳定性,在投入 水中后相当时间内和不同PH环境中,可以保持其形态不变。由于其是高聚合度,其分子量和 整体电荷值较高,投入水中优先结合到颗粒物上,表现出很强的吸附力。即聚合铝投入水中 ,不经过水解,直接生成聚合物,吸附在颗粒物表面,由此进行电中和及粘结架桥的凝聚— —絮凝作用。

3 水处理现状及存在问题 

  一电厂化学预处理系统共有四台机械搅拌澄清池,单台出力为600吨/小时。水采用江水,预处理生产工艺流程为:混凝——澄清——过滤。原设计混凝剂采用硫酸铝,经过多年应用发现,硫酸铝在处理低温低浊水时,效果不理想,出水浊度易超标,且时有胶体硅穿透现象,(常常造成炉水硅上升,必须通过锅炉大量换水才能使之恢复正常,造成较大汽水损失,给电厂机组安全、经济、稳定运行带来危害)。在汛期,由于江水浊度聚增,硫酸铝 剂量随之增加,澄清池出水PH大幅度降低(有时甚至达5.40以下)对清水系统造成较严重的腐 蚀。尤其是96年以来,我厂对家属宅区供应自来水后,对处理后水质的PH要求更加严格,鉴 于上述种种原因,我们决定更换混凝剂,用聚合铝代替硫酸铝,以彻底解决上述问题。

4 聚合铝与硫酸铝混凝效果对比小型试验 

  我们选用本厂生产的聚合铝与外进硫酸铝进行试验,通过试验室小型试验,确定最佳剂量与 除浊效果,为工业试验提供指导数据。

4.1 试验方法

  聚合铝和硫酸铝各配成5%的稀溶液,分别按一定剂量加入1000毫升试验水样中,立即按规 定 时间和转速搅拌,(本试验采用磁力搅拌)然后静止一段时间,取上层清液测定其残余浊度。 

4.3 结论

  (1)实验室聚合铝的最佳剂量为4-5mgAL2O3/L,此时出水浊度为2.0mg /L。而硫酸铝最佳剂量为5-6mgAL2O3/L,且随着投药量的增加(增至7mgAL2O3/L以 上)出水水质开始恶化,即发生理论上所说的胶体再稳定现象,失去了凝聚能力。

  (2)从混凝效果看,同等投药量和试验条件下,聚合铝比硫酸铝形成矾花速度快,颗粒大, 沉降时间短,混凝效果好。

5 聚合铝和硫酸铝混凝效果工业对比试验 

  5.1 最佳剂量的确定及出水水质

  5.1.1 设备控制参数

  本次工业试验我们选择两台澄清池分别加硫酸铝和聚合铝进行不同加药量的对比试验。设备参数控制相同:搅拌机转数3.5转/分,二反五分钟沉降比5-10%。两池负荷控制在500吨 /小时。

   5.1.3 结论

  聚合铝现场控制最佳剂量为4.0mgAL2O3/L,此时出水平均浊度为3.0 mg/L,去除率80.8%;化学耗氧量平均为2.61mg/L,去除率55.5%;PH平均值为7.04,PH下降幅度0.06;酸度增加0.11mmol/L。

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