絮凝劑原理綜合講義

1、.絮凝劑的重要性絮凝劑的重要性絮凝劑在國(guó)內(nèi)外的現(xiàn)狀絮凝劑在國(guó)內(nèi)外的現(xiàn)狀絮凝劑的定義和分類絮凝劑的定義和分類絮凝機(jī)理絮凝機(jī)理絮凝影響因素絮凝影響因素.絮凝機(jī)理膠體顆粒10 nm100010 nm11000nmFeFe3+3+HH+ +CaCa2+2+MgMg2+2+KK+ +NaNa+ +LiLi+ +，在工業(yè)常用的凝聚劑電解質(zhì)有在工業(yè)常用的凝聚劑電解質(zhì)有AlClAlCl3 3. .2H2H2 2O OCaClCaCl2 2 NaNa2 2HPOHPO4 4. .12H12H2 2O O等。等。.影響絮凝效果的因素影響絮凝效果的因素 聚合物濃度的影響聚合物濃度的影響 絮 凝 效 A B C 果

2、CFC OFC RSC 聚合物濃度 RSC：再穩(wěn)定濃度 OFC：最適絮凝濃度 CFC：臨界絮凝濃度 A:非絮凝區(qū)， B:絮凝區(qū)， C:穩(wěn)定區(qū)影響絮凝效果的因素影響絮凝效果的因素 聚合物分子量的影響聚合物分子量的影響 絮 凝 速 度 3 2 1 聚合物濃度 聚合物分子量：1:5,000; 2:50,000; 3:150,000 OFC基本與聚合物分子量無(wú)關(guān)。分子量增大，絮凝范基本與聚合物分子量無(wú)關(guān)。分子量增大，絮凝范圍擴(kuò)寬（即圍擴(kuò)寬（即 RSC增加，增加，CFC降低）。在降低）。在OFC下絮下絮凝上清液的濁度隨聚合物分子量增加而降低。凝上清液的濁度隨聚合物分子量增加而降低。 聚合物濃度的影響聚合

3、物濃度的影響:用陽(yáng)離子聚合物進(jìn)行絮凝時(shí)的電泳用陽(yáng)離子聚合物進(jìn)行絮凝時(shí)的電泳遷移情況：濃度低于遷移情況：濃度低于CFC，帶負(fù)電荷的顆粒懸浮物穩(wěn)定；濃，帶負(fù)電荷的顆粒懸浮物穩(wěn)定；濃度低于或接近度低于或接近OFC，電荷發(fā)生逆轉(zhuǎn)；超過(guò)，電荷發(fā)生逆轉(zhuǎn)；超過(guò)RSC，帶正電荷的，帶正電荷的顆粒穩(wěn)定。顆粒穩(wěn)定。 電電 泳泳 1 1 2 2 遷遷 移移 log(聚合物濃度) 虛線：pH4.4； 實(shí)線：pH5.8；1:MW20,000；2:MW1,000,000 橫線：零遷移.影響絮凝效果的因素影響絮凝效果的因素 離子強(qiáng)度的影響離子強(qiáng)度的影響 加入電解質(zhì)加入電解質(zhì) 1.降低顆粒表面雙層電位，顆粒彼此易接近 2.降

4、低聚合物電荷屏蔽作用，有利于高親和 吸附 增加離子強(qiáng)度，增加離子強(qiáng)度，OFC略有減?。ㄔ黾樱杂袦p?。ㄔ黾樱?，絮凝速度加快，上清液澄清度增加。絮凝速度加快，上清液澄清度增加。.影響絮凝的因素PH值是絮凝劑發(fā)揮作用的基本環(huán)境 陽(yáng)離子型酸性、中性 聚季銨鹽陽(yáng)離子酸性、中性、堿性 陰離子型中性、堿性 非離子強(qiáng)酸到堿性溫度是給予絮體動(dòng)能的源泉之一 過(guò)高，反映太快，顆粒細(xì)小 過(guò)低，絮凝劑水解時(shí)間長(zhǎng)，鏈段運(yùn)動(dòng)緩慢，不利絮凝。 適合水溫2030度。.影響絮凝效果的因素影響絮凝效果的因素 pH的影響的影響 絮凝時(shí)的絮凝時(shí)的pH直接影響顆粒和聚合物的電荷密度，直接影響顆粒和聚合物的電荷密度，對(duì)絮凝效果產(chǎn)生明顯

5、影響。對(duì)絮凝效果產(chǎn)生明顯影響。 上 清 1 2 3 濁 中性顆粒中性顆粒 度 log聚合物濃度 1:pH4.4; 2:pH5.3; 3:pH5.8 陽(yáng)離子聚合物，隨陽(yáng)離子聚合物，隨pH增加，電荷減少，絮凝需聚合物增加，電荷減少，絮凝需聚合物濃度增加濃度增加 .影響絮凝效果的因素影響絮凝效果的因素 pH的影響的影響 聚 合 RSC 濃 OFC(ZMC) 帶負(fù)電荷顆粒帶負(fù)電荷顆粒 度 CFC (log) 2.0 7.0 12.0 pH ZMC：顆粒與聚合物作用后，電泳零遷移的聚合物濃度 陽(yáng)離子聚合物，陽(yáng)離子聚合物，pH增加電荷減少，增加電荷減少，OFC和和RSC略有降略有降低，后增加；低，后增加；

6、CFC增加，絮凝范圍和效率增加。增加，絮凝范圍和效率增加。 在高在高pH下，橋聯(lián)為主，低下，橋聯(lián)為主，低pH，電荷中和為主。，電荷中和為主。.pH對(duì)絮凝物過(guò)濾速度的影響對(duì)絮凝物過(guò)濾速度的影響.絮凝劑的量對(duì)過(guò)濾速度的影響絮凝劑的量對(duì)過(guò)濾速度的影響.影響絮凝效果的因素影響絮凝效果的因素 混合方法的影響混合方法的影響 上 清 1 2 濁 1 2 度 log聚合物濃度 實(shí)線：絮凝聚合物一次加入； 虛線：絮凝聚合物分兩次加入 1: 聚合物濃度0.124; 2:聚合物濃度0.0435 絮凝劑分兩次加入，絮凝效果更好，絮凝劑分兩次加入，絮凝效果更好，OFC與混合方式與混合方式無(wú)關(guān)，但上清液濁度低，絮凝范圍寬

7、。無(wú)關(guān)，但上清液濁度低，絮凝范圍寬。.影響因素總結(jié)影響因素總結(jié)分子量、離子度、分子基團(tuán)、分子結(jié)構(gòu)液體體系PH值，電位、液體構(gòu)成顆粒大小、電荷、分離設(shè)備和分離工藝.聚合物的選擇聚合物的選擇 絮凝聚合物與顆粒的吸附包括：絮凝聚合物與顆粒的吸附包括： 物理吸附：靜電吸引，偶極吸引，范德物理吸附：靜電吸引，偶極吸引，范德 瓦爾力和疏水作用瓦爾力和疏水作用 化學(xué)吸附：化學(xué)鍵，配位鍵和氫鍵化學(xué)吸附：化學(xué)鍵，配位鍵和氫鍵 范德瓦爾力和偶極吸引一般難于控制且范德瓦爾力和偶極吸引一般難于控制且無(wú)選擇性無(wú)選擇性 顆粒表面性質(zhì)是選擇絮凝聚合物的依據(jù)顆粒表面性質(zhì)是選擇絮凝聚合物的依據(jù).聚合物的選擇聚合物的選擇n絮凝聚

8、合物的用量：絮凝聚合物的用量：OFCn絮凝聚合物的的稀釋度：絮凝聚合物的的稀釋度：稀釋度低易造稀釋度低易造成局部濃度高，混合效果差。成局部濃度高，混合效果差。n聚合物分子量：聚合物分子量：聚合物分子量增大，分聚合物分子量增大，分子鏈越長(zhǎng)，絮凝能力隨之越大。子鏈越長(zhǎng)，絮凝能力隨之越大。.分子量小的被吸附在固體顆粒表面的多，橋連少，絮凝效果差。雙電層分子量高，電荷密度高，與顆粒的接觸點(diǎn)多，但在雙電層外面的部分少，不能很好的橋連，絮凝效果差。分子量高，電荷密度低的絮凝劑，許多部分伸展到液相中，提高了電中和效率。這部分還可以吸附更多的膠體顆粒，促進(jìn)絮凝沉淀。此種絮凝劑效果最好。.燒杯試驗(yàn) 生活污水生活污水-污水生化處理污水生化處理 生物發(fā)酵生物發(fā)酵-釀造、酒精、淀粉、檸檬酸等釀造、酒精、淀粉、檸檬酸等 生物制藥生物制藥 實(shí)驗(yàn)報(bào)告分 五部分 -準(zhǔn)備了解-現(xiàn)場(chǎng)觀察-分析判斷-實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證-總結(jié)建議 產(chǎn)品質(zhì)量?jī)?yōu)勢(shì) 了解客戶對(duì)絮凝劑使用效果的評(píng)價(jià)(如COD、污泥干度、溶解速度、沉降速度等）-針對(duì)性數(shù)字化闡述產(chǎn)品優(yōu)勢(shì) 了解生產(chǎn)工藝運(yùn)行正常的控制參數(shù)和對(duì)絮凝劑使用效果的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn) 觀察現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和工藝操作 對(duì)絮凝劑應(yīng)用型號(hào)作出判斷 模擬現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)條件，做對(duì)比試驗(yàn) 把過(guò)去