pac_pam复合絮凝剂处理不同浊度水的动力学和机理研究[1]

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1、南昌航空工业学院学报JournalofNanchangInstituteofAeronauticalTcchnology1996年　第2期　№21996PAC、PAM复合絮凝剂处理3不同浊度水的动力学和机理研究陈立丰　李明俊　万诗贵　邢　瑶　蒋国柱(南昌航空工业学院化学工程系)摘要:本文系统研究了无机高分子铝盐PAC与有机高分子PAM复合絮凝剂处理不同浊度水的絮凝效果、性能和机理。测定了最佳投药量、最佳水力条件及余浊变化、密度变化等,并用显微摄影拍摄了絮凝过程不同阶段的矾花大小。为管式絮凝器用于

2、处理不同浊度水的设计研制提供了理论依据。关键词:不同浊度;絮凝过程;水力条件;动力学;机理中图分类号:R12316前言前文研究了絮凝法处理高浊度原水的机理,为管式絮凝器处理高浊度原水提供了指导。因为工业生产和日常生活常遇到不同浊度的水,本文研究了无机高分子PAC与有机高分子PAM复合絮凝剂处理不同浊度水(浊度从210～2300)的絮凝效果、性能以及絮凝动力学和机理,为管式絮凝器拓展应用范围处理不同浊度水提供了理论依据。研究表明:在快搅阶段是以压缩双电层,吸附电中和为主,在慢搅阶段是以桥连吸附为主

3、,在静沉阶段异向絮凝和差次絮凝交替进行,以迅速达到去除目的。结合最佳水力条件的研究,本文的工作如下。1　实验部分1.1　仪器DBJ621定时变速搅拌器,4332厂;3航空科学基金和江西省自然科学基金资助项目收稿日期:1996-08-29比光式浊度仪,上海自来水公司;·1·©1994-2007ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net激光显微摄影设备,LAM-10(德国);1

4、.2　试剂聚合氯化铝PAC,碱化度45%-60%,东昌化工制品有限公司;聚丙烯酰胺PAM,分子量>3000000,水解度30%,上海化学试剂采购供应站;浊度水取自南昌市郊区,浊度210～2300,PH5.5。1.3　实验内容采用文献〔2〕方法确定最佳投药量;采用文献〔1〕的四因素三水平正交试验确定最佳水力条件;测定剩余浊度～静沉时间曲线与容度～静沉时间曲线;拍摄絮凝过程不同阶段的矾花大小。2　结果和讨论2.1　最佳投药量的确定表1PAC+PAM处理不同浊度水的最佳投药量和絮凝效果最佳投药量静沉3

5、0min后原水浊度污泥湿基重量去除率PACPAM225010mgöL1mgöL11309g99174%1350715mgöL017mgöL019615g99161%2104mgöL013mgöL016063g98116%　　由表1知絮凝剂的投加量随浊度不同而不同,以浊度分别为210、400、630、920、1200、1350、1800、2250等的实验数据总结分别对PAC与PAM的投加量寻找结算式,为今后处理其它浊度水起指导作用。CPAC投药量的结算式:Q1=K1·+a1C0Q1:PAC投药量(

6、mgöL);K1:系数,取为310(mgöL)C:待处理水浊度;C0:浊度1000;a1:取为314mgöL。CPAM投药量的结算式:Q2=K2·+a2C0Q2:PAM投药量(mgöL);K2:系数:取为0135(mgöL)C:待处理水浊度;C0:浊度1000;a2:取为0122mgöL。PAC+PAM复合絮凝剂与其他絮凝剂处理高浊度原水的絮凝效果比较见表2。由表2知复合使用PAC+PAM絮凝剂具有明显的优越性,其沉降快、絮凝效果好,尤其是污泥量少,这为后续处理提供了极大便利。因此在管式絮凝器设

7、计中应设计两个加药口。2.2　最佳水力条件确定4按文献〔1〕进行Lg(3)正交试验,实验结果见表3。·2·©1994-2007ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net3表2　不同絮凝剂处理高浊度水絮凝效果的比较絮凝剂投药量污泥湿基量静沉30min后去除率PAC+PAM10mgöL+1mgöL11309g99174%PAC30mgöL318585g99173%AlCl3+P

8、AM20mgöL+2mgöL219258g99166%FeCl3+PAM20mgöL+2mgöL219891g99167%3高浊度原水浊度为2250表3　处理不同浊度水的最佳水力条件最佳水力条件静沉30min后原水浊度影响因素顺序(主→次)V1T1V2T2去除率225057015015V1>T2>V2>T199174%135057015015V1>T2=V2>T199161%21057027015V2>V1=T2>T198116%V1:快搅速度(rpm);T1:快搅时间(min);V2:慢搅速度