凝结剂和助凝剂(硫酸铝)
Release Time:2021-01-12硫酸铝是使用最广泛的铝凝结剂。它有多种固体等级,例如块状,粗粒状或磨碎状,也可以作为通常含8–8.3%w / w Al2O3的溶液使用。在自来水厂中,硫酸铝经常被错误地称为“铝”。
当以固体形式输送时,通常在适当衬砌的混凝土罐中制备水溶液,该混凝土罐在砾石层中装有带孔的管道侧面收集器系统。储罐通常建在地下,以便将散装的物料直接倒入储罐中。硫酸铝对混凝土具有侵蚀性,因此此类表面用衬板保护。砌块接收箱的内表面通常用木栅网保护,以免损坏衬板。不建议将衬砌穿入混凝土中,因此网格通常由楔子固定在适当的位置。使用比水重的绿心木材可以避免浮选。通过泵送再循环进行混合。溶解度表示为每100克水Al2(SO4)3克,随水温的升高而增加,大约为33.5(10°C),36.4(20°C)和40.4(30°C)。在这些浓度下制备饱和溶液,然后在加料前将其在储罐中稀释约4至6倍。当块状和粗磨的形式以袋装形式交付时,在包含两个由木栅隔开的隔室的罐中制备200–300 g / l的溶液,以防止一个隔室中的固体损坏另一个入口的涡轮混合器。粉末等级的溶液(200–300 g / l)在装有类似类型混合器的溶解槽中制备。溶液强度由比重计控制。
铝凝结剂也可以以各种高碱性和聚合形式使用,其配方可将处理后的水的pH值降低到比硫酸铝低。高碱性的凝结剂包括聚氯化铝(PACl),氯水合铝(ACH),聚氯硫酸铝(PACS)和聚硅酸铝硫酸盐(PASS)。有几种等级的PACl含有10%,18%或24%w / w的Al2O3,其中10%和18%w / w的等级最为常见。这些以液态形式递送,并以与液态硫酸铝相同的方式存储和计量。聚合凝结剂稀释后不应储存,以免过早水解。
铁凝结剂有硫酸铁,氯化铁和硫酸亚铁以及各种聚合物等级。铁盐是腐蚀性很强的酸性液体。硫酸铁通常比氯化铁更可取,因为引入氯离子可能会增加水的腐蚀性。
液体凝结剂通常存储在立式热塑性塑料或带衬里的玻璃纤维增强塑料(GRP)圆柱形罐中,并通过泵以交付的形式计量。
混凝剂的投加对于处理厂的运行至关重要,理想情况下,存储设施应至少包括两个储罐。如果储罐发生灾难性故障或收到受污染的货物,则可以继续操作。提供多个水箱还可以使水箱离线,以便定期清洁以清除污泥或沉淀物。当考虑从基于铝的凝结剂转变为基于铁的凝结剂时,引起关注的是与基于铝的化学品相比,铁凝结剂的密度增加。
如果原水中存在天然有机物(NOM)(见第7.36节),这往往是确定所需凝结剂剂量的关键参数。必须添加足够的混凝剂以满足NOM的电荷需求,以进行有效的治疗(Pernitsky,2006年)。对于NOM浓度稳定或变化缓慢的原水,可以通过常规的广口瓶试验确定适当的凝结剂量,并手动设置。在原水质量变化较快的地方,可以使用经验算法来计算凝结剂量,通常基于在线原水色或UVa测量值,有时还包括对其他参数(包括浊度)的校正 。这些算法特定于个别处理工作,应从对原水质量的全部范围进行的广口瓶测试得出。结果算法提供了前馈控制策略(第12.30节)。可以使用流式电流检测器(SCD)(Sibiya,2013)或SCD结合计算机模型(Yavich,2013)来实现反馈控制。这些样品从凝结剂定量注入点的下游取样,并测量定量水中的颗粒物的净表面电荷或“ζ电位”。正是这种电荷决定了胶体悬浮液的稳定性:在凝结剂水解时形成的带正电的离子将中和该电荷。理论上的最佳剂量产生零电位,这与胶体的失稳相关,并允许随后的絮凝。在某些有机物含量相对稳定的应用中,可以通过改变凝结剂剂量率以保持pH设定点来获得令人满意的凝结效果。
混凝剂通常应使用载水稀释,以改善施工时的混合效果。 稀释后的浓度通常在1–5%w / v的范围内,具体取决于载水的碱度,并且中和度不得超过凝结剂的2–2.5%,以避免化学物质过早水解。 对于聚合混凝剂,应在采用载水之前向供应商寻求建议,因为这些化学物质比单体产品更容易过早水解。 在没有具体供应商信息的情况下,载水的稀释度不应超过大约五倍。
优良作法是在添加载水的上游,在混凝剂计量管线上安装一个流量计,以确认令人满意的泵操作并计算和验证所施加的剂量。