試析殘余水處理藥劑對循環水排污水處理中混凝的影響

摘 要：對循環水進行排污以使其能夠用于補充水，需借助藥劑的作用，但也會有不同程度的藥劑存留，影響水質，在目前的處理中，混凝沉淀一般達不到預期的效果。在本組研究中將混凝劑選為氯化鋁，助凝劑選用聚丙烯酰胺，針對羥基亞乙基二膦酸（HEDP）、十四烷基二甲基芐基氯化銨（1427）、氨基三亞甲基膦酸（ATMP）影響混凝效果的程度分析得出，致使絮體變小以及沉降性能變低的就是殘余水處理藥劑，其中能夠影響濁度和絮體沉降速度最大的就是1427，而影響泥渣體積和COD較大的就是HEDP，影響泥渣虛度最大的就是ATMP，這就表明，殘余水處理藥劑能夠對混凝效果有較大的影響，并會隨著水中濃度的增大而增大。

關鍵詞：殘余水處理；藥劑；循環水排污

現階段，我國的水資源嚴重緊張，人們對水資源的利用越來越重視。單從我國的石化行業用水情況來看，占生活用水80%～90%的就是循環冷卻用水，而企業新鮮水用量的30%～70%也都是循環冷卻水系統的補充水。目前，提高水資源利用率，從而使環境污染降至最低的方法就是對循環水排污水進行除濁、除鹽，以作為循環水的補給水。

1 循環水排污水的再利用方案

現使用的循環水排污水的回用方案為：將循環水排污水通過混凝澄清、過濾之后，再利用反滲透轉化為循環水補充水。在部分電廠使用的超濾裝置對去除水中的懸浮物以及膠體有著重要的作用，但超濾膜自身也會造成污堵，特別是在加入混凝劑以及助凝劑之后，其會有更加顯著的反應。另外，在循環水排污水的殺菌過程中，殺菌劑對超濾以及反滲透膜的壽命、清洗周期以及運行的費用有較為嚴重的影響。能夠有效解決上述問題的方法就是對其加入緩蝕阻垢劑。目前使用較多的就是有機膦鹽酸、多元膦酸鹽，其有較多的優勢，例如化學穩定、較少的用量以及耐高溫。還可以有效遏制水中菌藻以及微生物的生成，從根源上避免形成微生物黏泥。但過量的使用藥劑也會使循環冷卻水排污水的后續處理受到一定影響。文章對殘余水處理藥劑對循環水排污水處理中混凝的影響加以分析，以使其影響降至最低。

2 實驗部分分析

2.1 藥品及儀器介紹

實驗中采用的藥品為AlCl3以及聚丙烯酰胺加之質量分數為50%的氨基三亞甲基膦酸，質量分數為45%的羥基亞乙基二膦酸和十四烷基二甲基芐基氯化銨。

實驗中使用的儀器包括：JJ-4型六聯電動攪拌器、實驗室臺式濁度測定儀LP2000-11型，HANNA，速臺式離心機TGL-18C型。

2.2 實驗的具體方法及步驟介紹

2.2.1 針對循環冷卻水排污水水質的分析研究

本組試驗中的用水全部采用某煉化公司循環冷卻水系統的排污水，pH7.0～7.5的水質指標，5.02NTU的濁度，997mg/L的總硬度（用CaCO3計），390mg/L的總堿度（用CaCO3計）。

2.2.2 實驗方法

選取500mL的廢水倒入1000mL的燒杯中，加入不同量的水以處理藥劑，使殘余藥劑質量的濃度分別保持10、20、30、40、50mg/L，等到其混合均勻之后，加入混凝劑15mg/L+助凝劑0.2mg/L。使用六聯攪拌器進行攪拌，首先用300r/分鐘的速度攪拌一分鐘，以達到藥劑和廢水能夠充分融合的目的，然后再用每分鐘70r的速度攪拌10分鐘，以加快絮體的增長速度。將剩余廢水倒入500毫升的量筒中，將絮體沉降100毫升所需的時間詳細記錄好。然后將其放置半小時，取液面下2～3厘米處的水樣作為樣本，對上清液的濁度以及COD進行檢測，對絮體的體積以及泥渣虛度進行測定。

2.2.3 測定及分析方法

濁度：使用LP2000-11型濁度儀。

COD：依據GB11914-1989《水質化學需氧量的測定重鉻酸鹽法》標準。

絮體的體積：將混凝燒杯中的泥渣放置于量筒中，經過30分鐘的沉淀后記錄其體積。

泥渣虛度：將混凝燒杯中所有的泥渣倒入帶刻度的離心管中，記錄體積為V1，之后在倒入離心機中以每分鐘4000r的速度，進行5分鐘后，將壓實后的體積記錄為V2，泥渣虛度S公式為：S=V1/V2。

3 結果分析

3.1 混凝效果與殘余藥劑的關系

3.1.1 與濁度的關系

混凝沉淀后的上清液的濁度會隨著殘余藥劑質量濃度的增加而增加。其中，影響最大的就是1427。

3.1.2 影響絮體沉降的速度

在質量以及濃度都相同的殘余藥劑中，1427對絮體沉降的速度的影響最小，而HEDP與ATMP對其的影響基本一致。

3.1.3 影響COD

上清液的COD在沒有殘余藥劑的摻雜下最低，混凝對COD的影響不是很顯著。

3.1.4 影響泥渣的體積

泥渣體積與殘余藥劑質量濃度成正比關系，在加入有機磷系阻垢劑后，兩者之間成反比關系。

3.1.5 影響泥渣虛度

殘余藥劑質量的濃度與泥渣虛度之間成正比關系，對其影響最大的時候是在加入ATMP之后。

3.2 殘余藥劑對于混凝效果的影響

3.2.1 1427的影響

1427在水中的沉降速度會因濃度的升高而降低，絮體的體積與其濃度之間成反比關系，泥渣虛度與其成正比關系。

3.2.2 有機磷系阻垢劑的影響

絮體體積與殘余的有機磷系阻垢劑的濃度成反比關系。

4 結束語

殘余水處理藥劑能夠直接影響混凝的效果，在實驗允許的濃度值內，與濁度以及絮體的沉降速度關系最大的是1427，與泥渣體積以及COD關系較大的就是HEDP，與泥渣虛度影響關系最大的就是ATMP，殘余水處理藥劑影響混凝效果的大小會隨著水中濃度的增大而增大。

因1427在水解后會有陽離子基團的產生，對膠粒產生靜電排斥，所以1427對混凝有著較深的影響。混凝受到羥基亞乙基二膦酸和氨基三亞甲基膦酸的影響主要因素就是有機磷系阻垢劑在水解后會有氫離子以及負離子基團的出現，其能夠使吸附架橋的作用顯著降低，負離子基團和金屬離子也有絡合作用的產生，對絮體的產生數量有一定制約作用，致使混凝效果極差。

參考文獻

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