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                不同实验验证聚丙烯酰胺对污泥水处理效果

                时间:2021-05-16 点击:150次 来源:本站
                  

                说起污泥水,我们应该知道水是人类生存和发展不可缺少而又是数量有限的物质,更是是人类生活和生产活动中不可替代的极为重要的宝贵资源。随着我国工农业生产的飞速发展,工业废水的排放量日益增加,水污染是我们面临的主要环境问题之一。污水处理成了一个严峻的问题。污水处理一般采用物理、化学和生物发发,或几种方法配合使用以除去污水中有害物质。工业中有害物质发生物理、化学反应,达到水与有害物质分离的效果◤.


                  水处理中所采用的絮凝剂通常为无机絮凝剂和有机絮凝剂两大类。无机絮凝剂中使用广泛的有两类,即铁系絮凝剂(FeCl3、Fe2(SO4)3及其聚合◣物)和铝系絮凝剂(AICl3、Al2(SO4)3及其聚合物)。常用的有机高分子絮凝剂为聚丙烯酰胺和聚丙烯酸钠。聚丙烯酰胺又分为非离子型阴离子型和阳离子型。由于阴离≡子型聚丙烯酰胺的沉淀絮凝性能优越,因此在工业上得到广泛应用。在现场的絮凝小试验中,经常发投〇加无机絮凝剂时,有人量较多且浓度较高时才能获得让人满意的出水效果,而投加有机絮凝剂聚丙烯酰胺时,用量很少,通常几毫升,而且浓度相当低,出水效果却很好。关于无机絮凝剂的絮凝机理研究相对很少,因此文章就有机絮凝剂聚丙烯酰胺的絮凝机理进行研究,并且对流体化学因素对絮凝过程的影响进行初步探讨。


                1实验相关


                1.1实验所用原理及仪器


                实验原理:分别配置浓度1g/L的污泥水以及浓度为1%的阴离子聚丙烯酰胺(PAM)溶液。


                实验仪器主要有♀自制搅拌桶(1000mL)、容量瓶(1000mL)、锥形瓶、移液管、量筒、电子台秤、电动搅拌器等。


                1.2 实验方法


                在搅拌桶里装ξ 入1L配置好的污泥水,以不同的PAM投入量和对药剂PAM与污泥水混合物进行不同剪切速率和剪切时间处理后,静置一定时间,去上层清夜测量浊度,并进行比较。


                2实验结果及分析


                2.1 药剂投≡入量对污泥水沉降效果的影响


                在搅拌装置中,分别加入不同量的PAM,选定250r/min的剪切速度剪切转速为100r/min剪切3min,静置1min后取上层清夜测量浊度,随着药剂PAM投入量的增加,刚开始污泥沉降效果较好,表现为浊度逐渐降低。当药剂PAM用量为0.5mL时,污泥水沉降效果好。当PAM的投入量进行增加时,污泥水沉降效果反而变差。因此,污泥水沉降中村子一个***佳药剂用量,超过此用量,不仅不能改善污泥的沉降效果,而且还浪费了药剂。


                2.2 剪切因素对污泥水沉降效果的影响


                2.2.1 强剪切时间对污泥水沉降效果的影响


                在污泥水中加入药剂PAM 0.5mL后,对PAM与污泥水的混合物进行剪切转速250r/min的强剪切,在此剪切转速上改变剪切时间,然后选定剪切转速100r/min剪切3min后,静置混合物1min,取上次清』夜测量速度。污泥水加入***佳药剂用量后,对污泥水与药剂的混合物分别以同样的强剪切转速、不同的剪切时间进行处理,其出水的浊『度有较大的差别。随着剪切时间的延长,出水浊度逐渐下降,剪切时间5~8min后,曲线没有很大的跳跃性,出水浊度没有明显差别,但当剪切时间超过8min后,出水浊度出现上升现象,污泥︽水沉降效果变差。所以污泥水沉降中存在一***佳的强剪切时间。


                2.2.2弱剪切时间对污泥水沉降效果的影响


                污泥水中加入药剂PAM***佳用量0.5mL后,对PAM于污泥水的混合物分别进行剪切转速250r/min的强剪切,剪切时间1min,然后调整剪切转速为100r/min,分别剪切不同的时间后,静置混合物1min,取上层精液测量浊度。随着弱剪切时间的延长,出水浊度一直出现下降其实,污泥水沉降效果越来越好。在剪切时间为8~10min时,曲线几乎呈水平线,浊度变化不是很明显。絮凝是微小絮体凝聚成大絮体的过程,当剪切时间延长时,提供微小絮体相互碰撞的足够时间。因此,大絮体的生产率较高,浊度自然就降低。


                絮凝初期,即微小絮体形成阶段,存在***佳的强剪切时间,当剪切时间超过临界值后,出水浊度出现升高现象。而在絮凝的后期,即大絮体形成阶段,弱剪切时间越长越好,出水浊度有很大的降低。


                2.23  强剪切转速对污泥水沉降效果


                污泥水中加入PAM***佳药剂用量0.5mL后。分别对PAM于污泥水的混合物进◇行不同强剪切转速处理,剪切时间1min后,调剪切转速为10r/min,剪切时间3min,然后静置混合物↑1min ,取上层清夜测量浊度。


                强剪切转速对污泥水的沉降效果有很大的影响。随着剪切转速⌒的增大,曲线急剧下降,出水浊度大大降低,当剪切转速为300r/min时,污泥水沉降效果***好,浊度为10NTU。当剪切转速为350r/min时,浊度为20BTU。剪切转速继续增大时,曲线几乎∑ 是平坦,出水浊度没有多大变化。污泥水中投加药剂后,水中的稳定颗粒在有机絮凝剂PAM的吸附架桥作用下,变得不稳定,成为絮团而沉降,这过程发生很快。当絮团碰到强剪切时,很容易破坏,重新变为稳定颗粒悬浮在水中,所以剪切转速超过某一临界值①时,出水浊度反而变差,不但浪费了能耗,而且没有达到处理污泥水的面对。因此污泥水沉降过程中,投加药剂的瞬间,对污泥水与药剂的混合物存在一个***佳的强剪切转速。


                2.24弱剪切转速对污泥水沉降效果的影响


                污泥水中加入PAM***佳药剂用量0.5mL后,对PAM与污泥水的混合物进行强剪切处理(转速250r/min),剪切1min后,调整为不同的∴弱剪切转速,剪切时间3min,然后静置混合物1min,取上层清夜测量浊度。


                随着弱剪切转速的增大,出水浊度〖逐渐降低,污泥水沉降效果越来越好。当剪切转速从120r/min增大到150r/min时,曲线急剧下降,出水浊度大大降低。在¤絮凝的后阶段,微小絮体相互碰撞凝结成大絮体的过程,要求⌒ 絮体间有速度差,即速度梯度。因此,弱剪切转速越大,絮体间相互碰撞的几率就增大,大絮体的形成率也就增大,但是这时的剪切转速也不☆宜过大,防止生成的大絮体被剪碎。


                微小絮体形成的阶段,对水力条件要求较大,需要进行强ω剪切,但剪切转速不是越大越好,存在***佳剪切转速。而在大絮体的形成阶段,对水力条件要求不是很大,但为了提高絮体间的碰撞几率,需施加一定转速的弱剪切,而不是ω 采取***低的剪切转速。


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