去离子水设备之预处理方法-强化混凝

萧兴旺
2019-08-23

去离子水设备之预处理方法-强化混凝强化混凝

去离子水设备在制备工艺当中,首先需要进行预处理,在此介绍一下预处理方法当中的强化混凝工艺。

强化混凝是指向水源水中投加过量的混凝剂并控制一定的PH值,从而提高常规处理中天然有机物的去除效果。

在我国,氯气消毒将在今后很长时期作为饮用水主要的消毒方法,因此研究通过强化混凝作用,以减少水中有机物的出发点,控制氯消毒产生的卤代有机污染物,成为我国水处理工作者的意向重要任务。

1. 强化混凝的去除对象及性质

强化混凝作用的主要去除对象是水中天然有机物。溶解性有机物(通常以DOC表示)是指可以通过0.45um滤膜的部分。对胶体状态的有机物目前还没有统一的表示方法,他可以是大分子团或通过0.45um滤膜的一些分子物质。

混凝剂水解产物压缩胶体颗粒的扩散层,达到胶体脱稳而相互繁结,或通过高分子混凝剂吸附架桥作用,使胶体吸附黏结,并最终沉淀去除。传统混凝沉淀工艺对有机物都有不同程度的去除率,这类有机物的相对分子质量通常在1万以上。

2. 强化混凝作用

通过强化混凝去除水中天然有机物已进行了大量的研究。强化混凝去除有机物的机理主要包括胶体状天然有机物的电中和作用,腐殖酸和富里酸聚合体的沉淀作用,以及吸附与金属氢氧化物表面上的共沉作用。胶体状天然有机物的混凝主要依靠压缩双电层、电中和吸附架桥或混凝剂沉淀物的网捕等。强化混凝去除天然有机物,其去除率的大小受混凝剂的种类和性质、混凝剂的投加量以及PH值等因素的影响。

加强混凝沉淀则是通过改善混凝条件,使有机物去除范围和去除率进一步扩大和提高,方法主要通过调节PH值、改善混凝剂、改善水里条件。偷家氧化剂、助凝剂等辅助手段来实现。通过加强混凝沉淀,可去除的有机物相对分子质量范围可从1万以上增大到3000,甚至更低。

(1)混凝剂种类的影响   有人做了三氯化铁、硫酸铝和阳离子高分子混凝剂对水源水中总有机碳去除实验,结果证明大约只有1mg/L左右总有机碳可以通过有机阳离子混凝剂加以去除。而铝盐混凝剂可以去除2.5mg/L总有机碳,铁盐混凝剂可去除达4mg/L总有机碳。铝盐和铁盐混凝剂可以起电中和作用使胶粒脱稳形成腐殖酸和富里酸的铝、铁聚合物以利于沉淀去除,而且还能在形成的金属氢氧化物的表面提供强烈的吸附作用。另外铝、铁氢氧化物絮体的形成也可以网捕一些胶粒和溶解性的有机物,以及形成腐殖酸和富里酸的聚合物。因此铁盐、铝盐混凝剂对总有机碳的去除效果比有机混凝剂好。

(2)对于铝盐和铁盐混凝剂,在相同的投加量条件下,铁盐对总有机碳的去除效果优于铝盐。其原因主要是:相同投加量条件下,三氯化铁使胶粒脱稳同时还促进腐殖酸和富里酸聚合物形成;三氯化铁混凝消耗的碱度比硫酸铝大2倍,导致相同投加量三氯化铁混凝时PH值较硫酸铝偏低,而较低的PH值对增加正电荷数量和提高腐殖酸聚合物形成都是有利的。同时也有助于金属氢氧化物对有机物的吸附作用;氢氧化铁和氢氧化铝絮体器各自比表面积、表面电荷数量以及最具吸附活性部位的区域也大不一样。

(3)混凝剂投加量的影响   混凝剂投加量越大,总有机碳的去除率越高,合适的混凝剂投加量应该根据水源水质特点和处理后水质的要求来确定

(4)PH值的影响   在相同三氯化铁投加量情况下,较低的PH值会取得较高的总有机碳去除率。因此调低PH值对于提高总有机碳的去除率是明显的。碱式氯化铝要求PH值在8~9之间,精制硫酸铝最佳混凝点的PH值在5~6之间。

去离子水设备预处理方案

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