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污水處理中常用藥劑及其在使用中的注意事項
發(fā)布時間：2023-11-11 14:44:13
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根據(jù)用途的不同，可以將這些藥劑分為以下幾種：
①絮凝劑：有時又稱為混凝劑，可作為強(qiáng)化固液分離的手段，用于初沉池、二沉池、浮選池及三級處理或深度處理工藝環(huán)節(jié)。
②助凝劑：輔助絮凝劑發(fā)揮作用，加強(qiáng)混凝效果。
③調(diào)理劑：又稱為脫水劑，用于對脫水前剩余污泥的調(diào)理，其品種包括上述的部分絮凝劑和助凝劑。
④破乳劑：有時也稱為脫穩(wěn)劑，主要用于對含有乳化油的含油污水氣浮前的預(yù)處理，其品種包括上述部分絮凝劑和助凝劑。
⑤消泡劑：主要用于消除曝氣活攪拌過程中出現(xiàn)的大量泡沫。
⑥PH調(diào)整劑：用于將酸性污水和堿性污水的PH值調(diào)整為中性。
絮凝劑是能夠降低或消除水中分散微粒的沉淀穩(wěn)定性和聚合穩(wěn)定性，使分散微粒凝聚、絮凝成聚集體而除去的一類物質(zhì)。
按照化學(xué)成分，絮凝劑可分為無機(jī)絮凝劑、有機(jī)絮凝劑以及微生物絮凝劑三大類。
1、無機(jī)絮凝劑
無機(jī)絮凝劑包括鋁鹽、鐵鹽及其聚合物，具有原料易得，制備簡單、價格便宜、處理效果適中等特點(diǎn)，因而在水處理中應(yīng)用較多。在工業(yè)廢水及污水處理中應(yīng)用較多的是鋁、鐵和硅類的無機(jī)高分子絮凝劑，其中廣泛使用的為聚合氯化鋁PAC。
絮凝劑的選擇主要取決于水中膠體和懸浮物的性質(zhì)及濃度，如果水中污染物顆粒細(xì)小，主要呈膠體狀態(tài)，則應(yīng)******鐵鹽絮凝劑。普通鐵鹽、鋁鹽的頭家范圍是10-100mg/l,聚合鹽為普通鹽投加量的1/2-1/3.
PH值強(qiáng)烈影響絮凝劑的水解速度、水解產(chǎn)物的存在形式和性能。水的堿度對PH值有緩沖作用，當(dāng)堿度不夠時，應(yīng)添加石灰等藥劑予以補(bǔ)充。當(dāng)水的PH值偏高時，則需要家算調(diào)整PH值到中性。
絮凝劑的水解反應(yīng)多是吸熱反應(yīng)，水溫較低時，水解速度慢且不完全。此時即使增加絮凝劑的投加量，絮體的形成還是很緩慢，而且結(jié)構(gòu)松散、顆粒細(xì)小。 水中雜質(zhì)顆粒還有大量有機(jī)物是，混凝效果會變差，需要增加投藥量或投加氧化劑等起助凝作用的藥劑。水中的鈣鎂離子、硫化物、磷化物一般對混凝有利，而某些陰離子、表面活性物質(zhì)對混凝有不利影響。
2、有機(jī)高分子絮凝劑
我國目前生產(chǎn)的人工合成有機(jī)高分子絮凝劑中80%是聚丙烯酰胺類產(chǎn)品。
固體有機(jī)高分子絮凝劑容易吸水潮解成塊，必須使用防水包裝，保存地點(diǎn)干燥，避免露天存放。有機(jī)高分子絮凝劑固體產(chǎn)品或高濃度液體產(chǎn)品在使用之前必須配制成水溶液再投加到待處理水中。配制水溶液的溶藥池必須安裝機(jī)械攪拌設(shè)備，溶藥連續(xù)攪拌要控制在30min以上。水溶液的濃度一般為0.1%左右。對固體有機(jī)高分子絮凝劑，進(jìn)行溶解時，固體顆粒的投加點(diǎn)一定要在水流紊動最強(qiáng)烈的的地方，同時一定要以最小投加量向溶藥池中緩慢加入，而且投加點(diǎn)一定要遠(yuǎn)離機(jī)械攪拌器的攪拌軸。
3、絮凝劑種類和投加量的確定
使用混凝法處理任何污水，都存在******絮凝劑和******投加量。一般通過混凝燒杯攪拌試驗來取得相應(yīng)的數(shù)據(jù)。試驗包括快速攪拌、慢速攪拌和靜止沉降三個步驟。一般按快速攪拌2min，n=300r/min；慢速攪拌3min，n=60r/min。靜止20min。
（1)調(diào)節(jié)或改善混凝條件的藥劑
例如調(diào)整原水PH值的酸和堿即為助凝劑。使用Cl2等氧化劑氧化污水中的有機(jī)物，可提高混凝對溶解性有機(jī)物的去除效果。
（2）加大礬花粒度、密度和結(jié)實(shí)度的助凝劑
有時必須在水中加入某種物質(zhì)和藥劑，改善絮凝體的結(jié)構(gòu)，使細(xì)小松散的絮凝體變成粗大而緊密的礬花。
如含有不宜沉降的質(zhì)地較輕雜質(zhì)的低濁污水中，加入二氧化硅、活性炭、粘土一類較粗顆粒或回流部分沉淀污泥可起到加重、加大礬花的作用；當(dāng)采用鋁鹽、鐵鹽作絮凝劑只能產(chǎn)生細(xì)小而松散的絮凝體時，可投加聚丙烯酰胺、活化硅酸及骨膠等高分子助凝劑。
三、污泥調(diào)理劑
1、種類
調(diào)理劑又稱脫水劑，可分為無機(jī)調(diào)理劑和有機(jī)調(diào)理劑。無機(jī)調(diào)理機(jī)一般適用于污泥的真空過濾和板框過濾，而有機(jī)調(diào)理劑則適用于污泥的離心脫水和帶式壓脫水。
(1)無機(jī)調(diào)理劑
最常用的無機(jī)調(diào)理劑主要有鐵鹽和鋁鹽兩大類，比如鐵鹽調(diào)理劑聚合硫酸鐵（PHS）、鋁鹽調(diào)理劑聚合氯化鋁(PAC)等。
無機(jī)調(diào)理劑的缺點(diǎn)一是用量大，為污泥干重的5%-20%，二是腐蝕性大。
(2)有機(jī)調(diào)理劑
用于污泥調(diào)理的有機(jī)調(diào)理劑主要是高聚合度的聚丙烯酰胺系列的絮凝劑產(chǎn)品。
2、選用時應(yīng)考慮的因素
①調(diào)理劑的品種特點(diǎn):選用無機(jī)調(diào)理劑，先鐵鹽再鋁鹽，再無機(jī)和有機(jī)調(diào)理劑復(fù)配使用。
②污泥性質(zhì)：對有機(jī)物含量高的污泥，較為有效的調(diào)理劑是陽離子型有機(jī)高分子調(diào)理劑。而對以無機(jī)物為主的污泥，則應(yīng)該考慮采用陰離子型有機(jī)高分子調(diào)理劑。另
外，污泥含固率越高，調(diào)理劑的投加量越大。生物法處理污泥產(chǎn)生的剩余污泥主要是微生物絮凝物，一般帶有負(fù)電荷，使用陽離子型聚丙烯酰胺效果較好。
③溫度：污泥溫度低于10℃，調(diào)理效果會明顯變差。
④PH值：選用無機(jī)鹽調(diào)理劑時，首先要考慮脫水污泥的具體PH值。
⑤配置濃度：調(diào)理劑配制濃度越低，藥劑消耗量越少，調(diào)理劑效果越好，但過低會降低泥餅產(chǎn)率。有機(jī)高分子調(diào)理劑配制濃度在0.05%-0.1%之間比較合適，三氯化鐵配制濃度10%******，而鋁鹽配制濃度在4%-5%最為合適。
⑥投加順序：如采用鐵鹽和石灰為調(diào)理劑時，先鐵鹽再石灰；當(dāng)采用無機(jī)調(diào)理劑和有機(jī)高分子調(diào)理劑，先無機(jī)后有機(jī)。
⑦混合反應(yīng)條件：一方面不能隨意延長或縮短混合反應(yīng)的時間，另一方面要盡可能快地使調(diào)理后的污泥進(jìn)入脫水機(jī)。
3、投加量的確定
一般按污泥干固體重量的百分比計，三氯化鐵的投加量為5%-10%,硫酸亞鐵約為10%-15%，消石灰的投加量為20%-40%，聚合氯化鋁和聚合硫酸鐵約為1%-3%，陽離子型聚丙烯酰胺為0.1%-0.3%。優(yōu)先選取無機(jī)調(diào)理劑。
四、消泡劑
常用的消泡劑按成分不同可分為硅（樹脂)類、表面活性劑類、鏈烷烴類和礦物油類。
①硅(樹脂)類：又稱乳劑型消泡劑，使用方法是將硅樹脂用乳化劑（表面活性劑）乳化分散在水中后投加到污水中。
二氧化硅細(xì)粉是另一種消泡效果較好的硅類消泡劑。
②表面活性劑類：其實(shí)是乳化劑，即利用表面活性劑的分散作用，是形成泡沫的物質(zhì)在水中保持穩(wěn)定的乳化狀態(tài)分散，從而避免產(chǎn)生泡沫。
③鏈烷烴類：是用乳化劑把鏈烷烴蠟或其衍生物乳化分散后制成的消泡劑，其用途與表面活性劑類的乳化型消泡劑類似。
④礦物油類：以礦物油為主要的消泡成分。為了改善效果，有時混合金屬皂、硅油、二氧化硅等物質(zhì)一起使用。有時換可投加各種表面活性劑。
五、PH調(diào)整劑
將含酸污水PH值調(diào)高時，以堿或堿性氧化物為中和劑，而將堿性PH值調(diào)低時則以酸或酸性氧化物為中和劑。
調(diào)整酸性污水PH值時常用的中和劑有石灰、石灰石、白云石、氫氧化鈉、碳酸鈉等。 調(diào)整堿性污水PH值時的中和劑一般采用硫酸、鹽酸。
六、消毒劑
常用的消毒劑有次氯酸類、二氧化氯、臭氧、紫外線輻射等。次氯酸類消毒劑主要有液氯、漂白粉、漂粉精、氯片、次氯酸鈉等形態(tài)，主要通過HOCl起消毒作用，但會與水中的有機(jī)物生成氯代烴，對人體有害，切會有難聞氣味。臭氧和二氧化氯消毒時發(fā)生的是純氧化反應(yīng)，破壞有機(jī)物結(jié)構(gòu)，殺菌的同時去除水中的部分CODcr。但臭氧消毒與紫外線消毒是瞬時反應(yīng)，無法保持效果，需要再其水中再投加0.05-0.1mg/L二氧化氯或0.3-0.5mg/L的氯。
①絮凝劑：有時又稱為混凝劑，可作為強(qiáng)化固液分離的手段，用于初沉池、二沉池、浮選池及三級處理或深度處理工藝環(huán)節(jié)。
②助凝劑：輔助絮凝劑發(fā)揮作用，加強(qiáng)混凝效果。
③調(diào)理劑：又稱為脫水劑，用于對脫水前剩余污泥的調(diào)理，其品種包括上述的部分絮凝劑和助凝劑。
④破乳劑：有時也稱為脫穩(wěn)劑，主要用于對含有乳化油的含油污水氣浮前的預(yù)處理，其品種包括上述部分絮凝劑和助凝劑。
⑤消泡劑：主要用于消除曝氣活攪拌過程中出現(xiàn)的大量泡沫。
⑥PH調(diào)整劑：用于將酸性污水和堿性污水的PH值調(diào)整為中性。
⑦消毒劑：用于在污水處理后排放活回用前的消毒處理。
絮凝劑是能夠降低或消除水中分散微粒的沉淀穩(wěn)定性和聚合穩(wěn)定性，使分散微粒凝聚、絮凝成聚集體而除去的一類物質(zhì)。
按照化學(xué)成分，絮凝劑可分為無機(jī)絮凝劑、有機(jī)絮凝劑以及微生物絮凝劑三大類。
1、無機(jī)絮凝劑
無機(jī)絮凝劑包括鋁鹽、鐵鹽及其聚合物，具有原料易得，制備簡單、價格便宜、處理效果適中等特點(diǎn)，因而在水處理中應(yīng)用較多。在工業(yè)廢水及污水處理中應(yīng)用較多的是鋁、鐵和硅類的無機(jī)高分子絮凝劑，其中廣泛使用的為聚合氯化鋁PAC。
絮凝劑的選擇主要取決于水中膠體和懸浮物的性質(zhì)及濃度，如果水中污染物顆粒細(xì)小，主要呈膠體狀態(tài)，則應(yīng)******鐵鹽絮凝劑。普通鐵鹽、鋁鹽的頭家范圍是10-100mg/l,聚合鹽為普通鹽投加量的1/2-1/3.
PH值強(qiáng)烈影響絮凝劑的水解速度、水解產(chǎn)物的存在形式和性能。水的堿度對PH值有緩沖作用，當(dāng)堿度不夠時，應(yīng)添加石灰等藥劑予以補(bǔ)充。當(dāng)水的PH值偏高時，則需要家算調(diào)整PH值到中性。
絮凝劑的水解反應(yīng)多是吸熱反應(yīng)，水溫較低時，水解速度慢且不完全。此時即使增加絮凝劑的投加量，絮體的形成還是很緩慢，而且結(jié)構(gòu)松散、顆粒細(xì)小。 水中雜質(zhì)顆粒還有大量有機(jī)物是，混凝效果會變差，需要增加投藥量或投加氧化劑等起助凝作用的藥劑。水中的鈣鎂離子、硫化物、磷化物一般對混凝有利，而某些陰離子、表面活性物質(zhì)對混凝有不利影響。
2、有機(jī)高分子絮凝劑
我國目前生產(chǎn)的人工合成有機(jī)高分子絮凝劑中80%是聚丙烯酰胺類產(chǎn)品。
固體有機(jī)高分子絮凝劑容易吸水潮解成塊，必須使用防水包裝，保存地點(diǎn)干燥，避免露天存放。有機(jī)高分子絮凝劑固體產(chǎn)品或高濃度液體產(chǎn)品在使用之前必須配制成水溶液再投加到待處理水中。配制水溶液的溶藥池必須安裝機(jī)械攪拌設(shè)備，溶藥連續(xù)攪拌要控制在30min以上。水溶液的濃度一般為0.1%左右。對固體有機(jī)高分子絮凝劑，進(jìn)行溶解時，固體顆粒的投加點(diǎn)一定要在水流紊動最強(qiáng)烈的的地方，同時一定要以最小投加量向溶藥池中緩慢加入，而且投加點(diǎn)一定要遠(yuǎn)離機(jī)械攪拌器的攪拌軸。
3、絮凝劑種類和投加量的確定
使用混凝法處理任何污水，都存在******絮凝劑和******投加量。一般通過混凝燒杯攪拌試驗來取得相應(yīng)的數(shù)據(jù)。試驗包括快速攪拌、慢速攪拌和靜止沉降三個步驟。一般按快速攪拌2min，n=300r/min；慢速攪拌3min，n=60r/min。靜止20min。
二、助凝劑
在混凝處理過程中，有時使用單一的絮凝劑不能取得良好的混凝效果，往往需要投加某些輔助藥劑來提高混凝效果，這種輔助藥劑稱為助凝劑。 可分為兩類：（1)調(diào)節(jié)或改善混凝條件的藥劑
例如調(diào)整原水PH值的酸和堿即為助凝劑。使用Cl2等氧化劑氧化污水中的有機(jī)物，可提高混凝對溶解性有機(jī)物的去除效果。
（2）加大礬花粒度、密度和結(jié)實(shí)度的助凝劑
有時必須在水中加入某種物質(zhì)和藥劑，改善絮凝體的結(jié)構(gòu)，使細(xì)小松散的絮凝體變成粗大而緊密的礬花。
如含有不宜沉降的質(zhì)地較輕雜質(zhì)的低濁污水中，加入二氧化硅、活性炭、粘土一類較粗顆粒或回流部分沉淀污泥可起到加重、加大礬花的作用；當(dāng)采用鋁鹽、鐵鹽作絮凝劑只能產(chǎn)生細(xì)小而松散的絮凝體時，可投加聚丙烯酰胺、活化硅酸及骨膠等高分子助凝劑。
三、污泥調(diào)理劑
1、種類
調(diào)理劑又稱脫水劑，可分為無機(jī)調(diào)理劑和有機(jī)調(diào)理劑。無機(jī)調(diào)理機(jī)一般適用于污泥的真空過濾和板框過濾，而有機(jī)調(diào)理劑則適用于污泥的離心脫水和帶式壓脫水。
(1)無機(jī)調(diào)理劑
最常用的無機(jī)調(diào)理劑主要有鐵鹽和鋁鹽兩大類，比如鐵鹽調(diào)理劑聚合硫酸鐵（PHS）、鋁鹽調(diào)理劑聚合氯化鋁(PAC)等。
無機(jī)調(diào)理劑的缺點(diǎn)一是用量大，為污泥干重的5%-20%，二是腐蝕性大。
(2)有機(jī)調(diào)理劑
用于污泥調(diào)理的有機(jī)調(diào)理劑主要是高聚合度的聚丙烯酰胺系列的絮凝劑產(chǎn)品。
2、選用時應(yīng)考慮的因素
①調(diào)理劑的品種特點(diǎn):選用無機(jī)調(diào)理劑，先鐵鹽再鋁鹽，再無機(jī)和有機(jī)調(diào)理劑復(fù)配使用。
②污泥性質(zhì)：對有機(jī)物含量高的污泥，較為有效的調(diào)理劑是陽離子型有機(jī)高分子調(diào)理劑。而對以無機(jī)物為主的污泥，則應(yīng)該考慮采用陰離子型有機(jī)高分子調(diào)理劑。另
外，污泥含固率越高，調(diào)理劑的投加量越大。生物法處理污泥產(chǎn)生的剩余污泥主要是微生物絮凝物，一般帶有負(fù)電荷，使用陽離子型聚丙烯酰胺效果較好。
③溫度：污泥溫度低于10℃，調(diào)理效果會明顯變差。
④PH值：選用無機(jī)鹽調(diào)理劑時，首先要考慮脫水污泥的具體PH值。
⑤配置濃度：調(diào)理劑配制濃度越低，藥劑消耗量越少，調(diào)理劑效果越好，但過低會降低泥餅產(chǎn)率。有機(jī)高分子調(diào)理劑配制濃度在0.05%-0.1%之間比較合適，三氯化鐵配制濃度10%******，而鋁鹽配制濃度在4%-5%最為合適。
⑥投加順序：如采用鐵鹽和石灰為調(diào)理劑時，先鐵鹽再石灰；當(dāng)采用無機(jī)調(diào)理劑和有機(jī)高分子調(diào)理劑，先無機(jī)后有機(jī)。
⑦混合反應(yīng)條件：一方面不能隨意延長或縮短混合反應(yīng)的時間，另一方面要盡可能快地使調(diào)理后的污泥進(jìn)入脫水機(jī)。
3、投加量的確定
一般按污泥干固體重量的百分比計，三氯化鐵的投加量為5%-10%,硫酸亞鐵約為10%-15%，消石灰的投加量為20%-40%，聚合氯化鋁和聚合硫酸鐵約為1%-3%，陽離子型聚丙烯酰胺為0.1%-0.3%。優(yōu)先選取無機(jī)調(diào)理劑。
四、消泡劑
常用的消泡劑按成分不同可分為硅（樹脂)類、表面活性劑類、鏈烷烴類和礦物油類。
①硅(樹脂)類：又稱乳劑型消泡劑，使用方法是將硅樹脂用乳化劑（表面活性劑）乳化分散在水中后投加到污水中。
二氧化硅細(xì)粉是另一種消泡效果較好的硅類消泡劑。
②表面活性劑類：其實(shí)是乳化劑，即利用表面活性劑的分散作用，是形成泡沫的物質(zhì)在水中保持穩(wěn)定的乳化狀態(tài)分散，從而避免產(chǎn)生泡沫。
③鏈烷烴類：是用乳化劑把鏈烷烴蠟或其衍生物乳化分散后制成的消泡劑，其用途與表面活性劑類的乳化型消泡劑類似。
④礦物油類：以礦物油為主要的消泡成分。為了改善效果，有時混合金屬皂、硅油、二氧化硅等物質(zhì)一起使用。有時換可投加各種表面活性劑。
五、PH調(diào)整劑
將含酸污水PH值調(diào)高時，以堿或堿性氧化物為中和劑，而將堿性PH值調(diào)低時則以酸或酸性氧化物為中和劑。
調(diào)整酸性污水PH值時常用的中和劑有石灰、石灰石、白云石、氫氧化鈉、碳酸鈉等。 調(diào)整堿性污水PH值時的中和劑一般采用硫酸、鹽酸。
六、消毒劑
常用的消毒劑有次氯酸類、二氧化氯、臭氧、紫外線輻射等。次氯酸類消毒劑主要有液氯、漂白粉、漂粉精、氯片、次氯酸鈉等形態(tài)，主要通過HOCl起消毒作用，但會與水中的有機(jī)物生成氯代烴，對人體有害，切會有難聞氣味。臭氧和二氧化氯消毒時發(fā)生的是純氧化反應(yīng)，破壞有機(jī)物結(jié)構(gòu)，殺菌的同時去除水中的部分CODcr。但臭氧消毒與紫外線消毒是瞬時反應(yīng)，無法保持效果，需要再其水中再投加0.05-0.1mg/L二氧化氯或0.3-0.5mg/L的氯。
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