絮凝劑的用量需根據水質、絮凝劑類型、處理目標等因素綜合確定,以下是關鍵要點和計算方法:
一、影響絮凝劑用量的因素
水質特性
濁度/懸浮物濃度:濁度越高,所需絮凝劑越多(如高濁度水需增加投加量)。
pH值:不同絮凝劑適用pH范圍不同(如PAC最佳pH=6~8,FeCl?適用酸性條件)。
污染物類型:膠體顆粒、有機物、重金屬等需針對性選擇絮凝劑。
絮凝劑類型
無機絮凝劑(如PAC、FeCl?):通常投加量較大(5~100 mg/L)。
有機高分子絮凝劑(如PAM):投加量較小(0.1~5 mg/L),但需與無機絮凝劑復配使用。
微生物絮凝劑:用量較低,但受環境影響大。
工藝條件
攪拌強度:快速攪拌(1~3分鐘)促進混凝,慢速攪拌(10~30分鐘)促進絮體成長。
沉淀時間:延長沉淀時間可減少絮凝劑用量。
水溫:低溫時需增加投加量(因分子運動減緩)。
二、絮凝劑用量計算方法
1. 實驗室小試法(燒杯試驗)
步驟:
取多個相同水樣(如1L),加入不同劑量的絮凝劑(如PAC:10~100 mg/L梯度)。
快速攪拌(200~300 rpm,1~2分鐘)后慢速攪拌(30~50 rpm,10~20分鐘)。
靜置沉淀,觀察絮體大小、沉降速度和上清液濁度。
選擇最佳投加量(通常以最小濁度對應的最小投加量為原則)。
示例:
原水濁度:100 NTU
最佳PAC投加量:30 mg/L(沉淀后濁度<5 NTU)。
三、實際應用中的用量參考
應用場景 | 絮凝劑類型 | 典型投加量(mg/L) | 備注 |
---|---|---|---|
市政污水處理 | PAC + PAM | PAC: 20~50, PAM: 0.5~2 | 需根據污泥性質調整PAM離子度 |
工業廢水(電鍍/印染) | FeCl? + 陽離子PAM | FeCl?: 50~150, PAM: 1~5 | 重金屬廢水需調節pH至堿性 |
油田采出水 | 兩性離子PAM | 10~30 | 耐高鹽、抗乳化 |
飲用水凈化 | PAC + 非離子PAM | PAC: 5~20, PAM: 0.1~0.5 | 嚴格控制殘留鋁/鐵含量 |
高嶺土懸濁液(模擬水) | 陰離子PAM | 1~5 | 依賴吸附架橋作用 |
四、注意事項
過量危害:
無機絮凝劑過量會導致水體pH異常(如PAC過量使pH下降)。
PAM過量可能引起絮體解構,反而降低沉降效率。
復配使用:
無機絮凝劑(如PAC)與有機絮凝劑(如PAM)復配時,需先加無機劑后加有機劑。
投加順序錯誤可能導致絮凝失敗。
動態調整:
水質波動時需重新進行燒杯試驗,避免盲目投加。
季節性變化(如低溫)需增加投加量。
五、案例分析
問題:某污水處理廠使用PAC處理生活污水,投加量50 mg/L后仍有渾濁。
原因分析:
pH偏低(原水pH=5),PAC水解受阻,生成Al(OH)?不足。
未與PAM復配,絮體密實度低。
解決方案:
調節pH至6~7后投加PAC(30 mg/L)。
追加陽離子PAM(1 mg/L),絮體沉降速度提升50%。
總結
絮凝劑用量需通過實驗確定,遵循以下原則:
分步投加:先無機后有機,先低劑量后逐步調整。
實時監測:觀察絮體形態、沉降速度和出水水質。
安全余量:實際工程中需比實驗值增加10%~30%保險系數。
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