聚合氯化鋁加聚丙烯酰胺混凝處理高濁度煤礦水
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聚合氯化鋁加聚丙烯酰胺混凝處理高濁度煤礦水
煤礦井水懸浮物的主要成份是粒徑極為細(xì)小的煤粉和巖塵。因此，靠自然沉淀去除是困難的，必須借助混凝劑，采用混凝沉淀的處理方法以實(shí)現(xiàn)對(duì)懸浮物的去除。
混凝處理是目前處理高懸浮物礦井水的主要技術(shù)之一。混凝法是一項(xiàng)重要的物理化學(xué)水處理技術(shù)，在水處理、化工、選礦等行業(yè)中是關(guān)鍵的分離過(guò)程。特別是在水處理工藝中，混凝技術(shù)無(wú)論是作為主體澄清工藝，還是作為生化處理前的預(yù)處理或是生化處理后的深度處理手段，都是一個(gè)必不可少的步驟。混凝包括凝聚和絮凝過(guò)程，凝聚過(guò)程主要是通過(guò)加入的絮凝劑與水中膠體顆粒迅速發(fā)生電中和、雙電層壓縮而凝聚脫穩(wěn)，脫穩(wěn)顆粒再相互聚結(jié)而形成初級(jí)微絮凝體。絮凝過(guò)程則是促使微絮凝體繼續(xù)增長(zhǎng)形成粗大而密實(shí)的沉降絮體。混凝作用過(guò)程是水中膠體粒子聚集的過(guò)程，也就是膠粒成長(zhǎng)的過(guò)程，而這個(gè)過(guò)程是在混凝劑的水解作用下進(jìn)行的。
因此，混凝作用機(jī)理與以下3個(gè)因素有關(guān)：膠粒性質(zhì)、不同混凝劑在不同條件下的水解產(chǎn)物、膠粒與混凝劑水解產(chǎn)物之間的相互作用。混凝劑水解產(chǎn)物與膠粒之間的作用有4種，即壓縮雙電層、吸附一電中和作用、吸附一架橋作用和卷掃作用。
混凝法的概念存在于天然水中和各種廢水中，物質(zhì)在水中存在的形式有三種：離子狀態(tài)、膠體狀態(tài)和懸浮狀態(tài)。一般認(rèn)為，顆粒粒徑小于1nm的為溶解物質(zhì)，顆粒粒徑在1至100nm的為膠體物質(zhì)，顆粒粒徑在100nm至1mm為懸浮物質(zhì)。其中的懸浮物質(zhì)是肉眼可見的物質(zhì)，可以通過(guò)自然沉淀法進(jìn)行去除；溶解物質(zhì)在水中是以離子狀態(tài)存在的，可以向水中加入一種藥劑使之反應(yīng)生成不溶于水的物質(zhì)，然后用自然沉淀法去除掉；而膠體物質(zhì)由于膠粒具有雙電層結(jié)構(gòu)而具有穩(wěn)定性，不能用自然沉淀法去除，需要向水中投加一些藥劑，使水中難以沉淀的膠體顆粒脫穩(wěn)而互相聚合，增加至能自然沉淀的程度而去除。這種通過(guò)向水中加入藥劑而使膠體脫穩(wěn)形成沉淀的方法叫混凝法，所投加的藥劑叫混凝劑。
混凝劑沒有優(yōu)劣之分，其處理性能取決于待處理水的水質(zhì)特性。在選取適合混凝劑時(shí)，應(yīng)通過(guò)攪拌試驗(yàn)對(duì)比分析可利用混凝劑的成本和凈化效率，較終確定對(duì)高濁度礦井水處理且有效的混凝劑。
聚合氯化鋁加聚丙烯酰胺混凝處理高濁度煤礦水效果明顯
礦井水處理常用的混凝劑為：聚合氯化鋁(PAC)，是常用的鋁系高分子混凝劑，對(duì)高濁度、低濁度、高色度及低溫水都有較好的混凝效果，PAC的效能在許多方面優(yōu)于明礬等傳統(tǒng)鋁鹽，其投加量小，絮凝體形成速度快且顆粒大而重，易沉淀，反應(yīng)沉淀時(shí)間短。聚合氯化鋁一般是由鋁礦土與酸經(jīng)過(guò)酸溶、水解、縮聚等復(fù)雜的過(guò)程而制成的。相對(duì)于硫酸鋁而言，聚合氯化鋁混凝效果隨溫度變化較小，形成絮體的速度較快，絮體顆粒和相對(duì)密度都較大，沉淀性能好，投加量較小。聚合氯化鋁適宜的pH值范圍在5-9之間，過(guò)量投加一般不會(huì)出現(xiàn)膠體的再穩(wěn)定現(xiàn)象。長(zhǎng)期的實(shí)踐證明，作為絮凝劑，聚合氯化鋁優(yōu)于硫酸鋁，很多凈水廠的硫酸鋁已經(jīng)逐步被聚合氯化鋁所替代。聚合氯化鋁水溶液呈弱酸性，pH值在4-6.0，對(duì)設(shè)備的腐蝕性很小。
如果采用聚合氯化鋁(PAC)和聚丙烯酰胺(PAM)聯(lián)合投加的方式會(huì)取得更好的處理效果。混凝劑的用量對(duì)混凝效果的影響很大，如果混凝劑的投加量不足，混凝作用不徹底；超過(guò)混凝劑用量又會(huì)使顆粒表面Zeta電位變?yōu)檎担悍垲w粒表面Zeta電位一般為負(fù)值），使形成的絮體部分重新形成穩(wěn)定的膠體，混凝效果反而下降。在水質(zhì)水量變化較大的礦井水處理中應(yīng)當(dāng)設(shè)計(jì)隨水質(zhì)水量變化的自適應(yīng)加藥系統(tǒng)。
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