影響混凝劑混凝去除水中有機(jī)物的因素

　　影響混凝效果的因素有很多，主要包括水力條件、溫度、pH值、混凝劑種類和投加量、原水水質(zhì)等

　　(1)水力條件

　　水力條件主要包括水力強(qiáng)度和作用時(shí)間，其影響混凝劑在水中的擴(kuò)散和水解，是混凝過(guò)程中的關(guān)鍵運(yùn)行參數(shù)之一�；炷�過(guò)程可分為兩個(gè)階段，混凝劑加入水中后首先進(jìn)行快速混合，就是在快速而劇烈的水力或機(jī)械攪拌作用下使投入的混凝劑迅速均勻地分散到原水中，然后發(fā)生絮凝反應(yīng)，此時(shí)攪拌強(qiáng)度和水流速度逐漸降低，同時(shí)還需要一定的絮凝時(shí)間。

　　(2)溫度

　　水溫會(huì)影響混凝劑的水解，因而對(duì)混凝過(guò)程產(chǎn)生影響。據(jù)有關(guān)研究，混凝的最適宜水溫為20-30℃之間，溫度過(guò)高或過(guò)低都會(huì)影響混凝效果發(fā)揮。水溫過(guò)低時(shí)形成的絮體顆粒較細(xì)小，混凝效果差;水溫過(guò)高時(shí)形成的絮體較松散、不易沉降，且產(chǎn)生的污泥體積大，含水量高，不易處理。

　　pH直接影響膠體顆粒的表面電荷、電位和混凝劑的水解反應(yīng)[[50]0混凝劑的投加量與膠體表面電荷、電位有很大關(guān)系，不同的pH下膠體表面電荷不同，而且混凝劑的水解反應(yīng)也不同。低pH下，混凝劑水解受阻礙，因而主要是正電荷密度較高的水解產(chǎn)物，這些產(chǎn)物能夠天然有機(jī)物發(fā)生絡(luò)合和鰲合作用，所以說(shuō)低pH有利于NOM的去除，但如果pH過(guò)低，甘與水解產(chǎn)物之間產(chǎn)生競(jìng)爭(zhēng)作用，另外過(guò)低的pH影響有機(jī)物的竣基等官能團(tuán)的電離，導(dǎo)致去除效果降低。pH值升高時(shí)，混凝劑水解的程度較低pH時(shí)大，產(chǎn)物所帶的正電荷減少，水中正電荷的密度降低，另外pH升高會(huì)導(dǎo)致有機(jī)物分子的負(fù)電性增強(qiáng)，因而，此時(shí)混凝以吸附架橋和卷掃網(wǎng)捕為主，并且此時(shí)OH-和有機(jī)物陰離子存在競(jìng)爭(zhēng)吸附，去除效果受到影響。

　　(4)混凝劑種類和投加量

　　混凝過(guò)程中有很多復(fù)雜的化學(xué)和物理反應(yīng)，不同種類的混凝劑在混凝過(guò)程中與有機(jī)物之間發(fā)生的反應(yīng)不同，因而去除效果存在差異：

　　金屬鹽混凝劑

　　不同的無(wú)機(jī)鹽適用于不同條件的水質(zhì)。鋁鹽和鐵鹽對(duì)有機(jī)物混凝的效果差異不是很明顯。當(dāng)pH為5.06.0時(shí)，鋁鹽中的溶解態(tài)的水解基團(tuán)比鐵鹽多，但是同時(shí)，有機(jī)基團(tuán)對(duì)于鐵鹽的親和力更大。六七十年代引入的聚合氯化鐵和聚合氯化鋁與傳統(tǒng)的無(wú)機(jī)鹽類比較，聚合氯化鋁有時(shí)要比硫酸鋁效果好，聚合氯化鋁的去除有機(jī)物質(zhì)的應(yīng)用范圍較寬但有研究表明聚合氯化鐵和氯化鐵之間性能比較幾乎無(wú)差異。目前無(wú)機(jī)混凝劑的研究逐步從聚合氯化鋁向聚合鋁鐵和聚硅鋁方向發(fā)展。選擇混凝劑要考慮水中的總有機(jī)碳(TOC)，水溫和濁度。有時(shí)可能較高的總有機(jī)碳的源水采用鐵鹽混凝劑會(huì)好一些。不同的文獻(xiàn)可能會(huì)對(duì)同一水系的水樣得出不同的結(jié)論，主要是因?yàn)榛炷�緊密依賴各種條件影響:pH值的控制，水體中無(wú)機(jī)離子的濃度，金屬鹽混凝劑陰離子的類型，混凝劑投加前儲(chǔ)備液的濃度。具體聯(lián)系污水寶或參見http://www.yiban123.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。

　　有機(jī)高分子絮凝劑

　　有機(jī)高分子絮凝劑主要是聚丙烯酞胺類，藥劑分子量高達(dá)15002000萬(wàn)。有機(jī)聚合高分子主要起到電性中和和吸附架橋的作用，而沒(méi)有金屬鹽混凝劑的水解產(chǎn)物吸附共沉作用。帶有相反電荷的聚電解質(zhì)也可以形成不溶解的產(chǎn)物或沉淀物質(zhì)(如陽(yáng)離子高分子等)，這時(shí)投加量過(guò)大往往也會(huì)造成再穩(wěn)的現(xiàn)象。聚合物質(zhì)等這種沉淀，也可以通過(guò)過(guò)濾去除。陽(yáng)離子高分子聚合物質(zhì)和無(wú)機(jī)鹽混凝劑在去除濁度方面有類似的效果，但在去除天然有機(jī)物質(zhì)以及人工合成化學(xué)品方面陽(yáng)離子高分子聚合物質(zhì)效果較差，特別是對(duì)于含有酸性官能團(tuán)的小分子物質(zhì)。原因是有機(jī)高分子的絮凝劑不能形成氫氧化物吸附有機(jī)物質(zhì)再共沉淀去除。

　　影響混凝效果的一個(gè)非常關(guān)鍵的因素就是混凝劑投加量，過(guò)少和過(guò)多都不能達(dá)到很好的去除效果。投加量較低時(shí)，混凝劑主要水解產(chǎn)生低聚態(tài)的產(chǎn)物，這種水解產(chǎn)物可以壓縮膠體顆粒的雙電層，此時(shí)增加混凝劑的投加量可以使膠體顆粒表面電位進(jìn)一步降低，從而提高混凝效果。如果繼續(xù)增加混凝劑投加量，混凝劑水解產(chǎn)物以高聚態(tài)的多核羥基絡(luò)合物為主，此時(shí)混凝主要是吸附電中和以及吸附架橋?yàn)橹�，但是�?dāng)混凝劑投加量過(guò)大時(shí)，膠體表面的電性發(fā)生反轉(zhuǎn)，與混凝劑水解產(chǎn)物產(chǎn)生排斥，發(fā)生再穩(wěn)現(xiàn)象，影響混凝效果。

　　(5)水質(zhì)

　　不同的原水中所含的污染物種類和含量不同，這也是影響混凝效果的因素之一。原水中有機(jī)物的分子量分布、溶解度、電荷特性以及含量直接影響選用混凝劑的種類和投加量。

　　混凝可以選擇性地去除具有較高分子量的，曾水性較強(qiáng)的分子(如腐殖酸類物質(zhì)等)。混凝劑的投加量較少時(shí)憎水性的有機(jī)物質(zhì)優(yōu)先去除，投加量增加，由于易于混凝的部分被去除，親水性的有機(jī)物質(zhì)也有部分逐步減少，這就說(shuō)明混凝劑優(yōu)先同憎水有機(jī)物分子發(fā)生反應(yīng)。對(duì)于含有酸性官能團(tuán)的親水分子來(lái)說(shuō)，由于酸性基團(tuán)易于和鋁鹽及鐵鹽形成絡(luò)合物質(zhì)，并且易于在氫氧化物沉淀表面吸附，通常去除率也較高，但富里酸除外，原因是富里酸在pH值1.0也能溶解，這時(shí)富里酸處于真溶狀態(tài)。因此富里酸不能簡(jiǎn)單地通過(guò)電荷中和機(jī)理來(lái)去除。天然有機(jī)物質(zhì)可以影響濁度去除的最佳混凝劑投加量和混凝pH值，但是濁度懸浮固體對(duì)有機(jī)物質(zhì)去除的最佳條件影響較小。研究發(fā)現(xiàn)含濁度的低濃度腐殖酸溶液(一般為3-4mg/L)，其濁度有助于混凝。這是因?yàn)闈岫阮w粒作為凝結(jié)核心，增大了碰撞頻率，進(jìn)一步改善了混凝的動(dòng)力學(xué)條件，而且腐殖酸大分子屬于聚電解質(zhì)，可以起到膠粒之間架橋作用。濁度物質(zhì)顆粒對(duì)低濃度有機(jī)物質(zhì)去除的影響主要表現(xiàn)在:(1)同等有機(jī)物質(zhì)去除率時(shí)降低混凝劑的投加量。(2)加寬混凝pH值范圍和混凝劑的投加量的應(yīng)用區(qū)域。

　　但是腐殖酸濃度較高時(shí)進(jìn)行混凝則不同，當(dāng)有濁度時(shí)的混凝劑投加量比僅去除有機(jī)質(zhì)色度要大，隨著腐殖酸濃度增大，最佳去除區(qū)域會(huì)向較低pH值方向移動(dòng)，此時(shí)投量也隨之增加。

　　水中的離子強(qiáng)度可以影響有機(jī)分子的形狀，大小，水解程度，擴(kuò)散速度。二價(jià)陽(yáng)離子Cat十對(duì)于混凝的作用為:(1)有時(shí)可以減少去除有機(jī)物質(zhì)的最佳投加量原因是二價(jià)陽(yáng)離子(Ca2十)可以和有機(jī)官能團(tuán)絡(luò)合，進(jìn)而減少混凝劑水解產(chǎn)物的需要量。(2)影響藻類的混凝過(guò)程。(3)影響腐植物質(zhì)的形狀，大小，擴(kuò)散速率和水合的程度。(4)增加混凝的pH值范圍。研究表明，5042一有利于濁度的去除，但不利于有機(jī)物質(zhì)的去除。

　　堿度影響水廠水處理的經(jīng)濟(jì)成本，影響或者有利于達(dá)到最佳的混凝狀態(tài)�？梢圆捎盟釅A調(diào)節(jié)pH值和混凝劑，以消耗堿度。多數(shù)水廠采用投加生石灰以增加堿度。