凈水廠常用藥劑主要是混凝劑、助凝劑、pH 調(diào)節(jié)劑、氧化劑、吸附劑和消毒劑。而水廠常用混凝劑可分為鋁鹽和鐵鹽兩大類。鋁鹽用得最多的是聚氯化鋁和硫酸鋁;鐵鹽用得最多的是硫酸亞鐵、氯化鐵和聚合硫酸鐵等。

一、硫酸鋁

1、硫酸鋁是最早使用和最常用的混凝劑之一,它采用鋁礬土礦作為原料,用硫酸分解形成硫酸鋁溶液,再加入硫酸鉀進行反應(yīng),生成硫酸鋁鉀,經(jīng)過濾、結(jié)晶、離心脫水干制得成品,硫酸鋁有固體和液體之分。

2、硫酸鋁溶解在水中時,離解成鋁離子(AP)和硫酸根離子(SO),鋁離子再水解為帶正電荷的氫氧化鋁(Al(OH)3)膠體,它可以和水中帶負電荷的膠體相互吸引并結(jié)成素凝體(俗稱礬花),經(jīng)過沉淀去除水中的渾濁度。

3、硫酸鋁適宜的PH為6.5-7.5,但在去除有機物時最佳的PH為5~6。使用時要注意原水的PH,必要時要進行調(diào)整,否則會影響混凝效果。調(diào)整的方法是加酸或堿,在出廠水 pH 較低時,也需加石灰或堿。

4、硫酸鋁的缺點是在低溫低濁的水中,水解速度慢,生成的絮體比較輕而松,處理效果差。

二、聚氯化鋁(PAC)

1、聚氯化鋁也稱堿式氯化鋁,也是水廠最常用的混凝劑之一。其生產(chǎn)是利用鋁灰渣加鹽酸經(jīng)反應(yīng)、聚合、沉降而成。產(chǎn)品分固體和液體兩種,固體尚需過濾、結(jié)晶、干燥。

2、聚氯化鋁是無機高分子混凝劑,投入水體后能生成高價聚合陽離子,在電性中和和吸附架橋作用下,使水中膠體相互凝聚。

3、聚氯化鋁的主要優(yōu)點是:

（1）混凝效果好,與硫酸鋁相比在低濁度時效果為1.25~3倍。

（2）對原水溫度、濁度、堿度、有機物的含量的變化適應(yīng)性較強。

（3）絮凝體形成快,沉淀速度高,同等條件下,可以縮短絮凝和沉淀時間。

（4）排泥水脫水性能高于硫酸鋁。

（5）處理水的PH值降低少,在處理高濁度水時,可不加或少加堿性助凝劑,PH值適應(yīng)范圍達5~9。

（6）處理成本低。

4、聚氯化鋁的鹽基度是聚氯化鋁的重要質(zhì)量指標,也是最重要的生產(chǎn)控制參數(shù),直接影響混凝效果。鹽基度是聚氯化鋁分子中氫氧根(OH)與鋁(A)的當量百分比。鹽基度高混凝效果好,液體優(yōu)等晶的要求是40%-85%,鹽基度在60%以下時,聚氯化鋁為淡黃色透明液,60%以上時為無色透明液。提高聚氯化鋁產(chǎn)品的鹽基度可大幅提高生產(chǎn)和使用的經(jīng)濟效益。鹽基度從65%提高到92%,生產(chǎn)原料成本可降低20%,使用成本可降低40%。

5、氧化鋁含量是聚氯化鋁產(chǎn)品有效成分的衡量指標,液體成品要求達10%,固體達28%-30%,一般說來比重越大,氧化鋁分量越高。

6、高濁度原水中將聚氯化鋁與有機高分子助凝劑如聚丙烯酰胺聯(lián)用時澄清效果尤為顯著。聚氯化鋁也可在提高濾池過濾效果時作為助濾劑使用。

三、硫酸亞鐵

1、硫酸亞鐵是用硫酸和鐵屑加工制成的,俗稱綠礬。硫酸亞鐵使用效果不受溫度影響,低溫低濁時效果較穩(wěn)定,原水堿度高、濁度高時效果也較好。

2、硫酸亞鐵在水中溶解時,分解成二價鐵離子和硫酸根離子,二價鐵離子在水中絮凝速度很慢,因此需要將二價鐵氧化成三價氫氧化鐵,但實際上很難被完全氧化,因此只有PH大于8.5,且原水有足夠堿度和氧存在時應(yīng)用硫酸亞鐵絮凝才有較好的效果。

3、為了改善硫酸亞鐵使用效果,可以采取在加硫酸亞鐵的同時加氯,即“亞鐵氯化”,氯是很強的氧化劑,能直接將硫酸亞鐵氧化成高鐵。氯的加注量理論上1mg的硫酸亞鐵需加氯0.234mg/L,即亞鐵與氯氣的理論比為1:0.234。但因氯氣與亞鐵同時加注原水中,還要增加原水中有機物所需的耗氯量,上海地區(qū)的經(jīng)驗加氯量是硫酸亞鐵加注量的8倍,并再加1.5~2.0mg/L 的氯。但氯與亞鐵必須同時加到原水中,不能先后投加。

四、聚合硫酸鐵(簡稱聚鐵,PFS)

1、聚合硫酸鐵是將稀硫酸(約3%濃度)加入到硫酸亞鐵中,再加入亞硝酸鈉(NaNO),與硫酸亞鐵之比約為3:100,通入空氣(或氧)進行氧化,經(jīng)水解,聚合反應(yīng)制得液體聚合硫酸鐵。如再將液體進行噴霧干燥,制成固體顆粒。

2、聚合硫酸鐵是一種無機高分子混凝劑。20 世紀 70 年代問世以來,引起各方關(guān)注,其主要優(yōu)點是對原水的 pH 值適應(yīng)范圍廣,絮凝體形成速度快,密集且重量大,有利于沉降,尤其對低溫低濁水表現(xiàn)出較高的絮凝效果。

五、氯化鐵(俗稱三氯化鐵)

1、氯化鐵是以廢鐵屑和氯氣為原料,經(jīng)反應(yīng)生成。它溶解在水中后離解成三價鐵離子和氯離子。鐵離子經(jīng)水解成氫氧化鐵膠體。鐵鹽生成的絮體顆粒大而密實,沉淀性能好。

2、氯化鐵適用的 pH 范圍為 6.0~8.4,對渾濁度較高或低溫低濁原水效果比硫酸鋁好。其缺點是對金屬和混凝土都有較強的腐蝕性。

六、聚丙烯酰胺(PAM)

1、聚丙烯酰胺是由丙烯酰胺聚合而成的有機高分子聚合物,無色、無味、無臭味、易溶于水,沒有腐蝕性。聚丙烯酰胺在常溫下比較穩(wěn)定,高溫、冰凍時易降解,并降低絮凝效果。故其貯存與配加時,溫度不超過65℃,室內(nèi)溫度不低于2℃。

2、聚丙烯酰胺有陽離子型、陰離子型和非離子型。陽離子型一般毒性較強,主要用于污水處理和有機質(zhì)較高的工業(yè)廢水;陰離子型適用于泥砂含量高的江河水,非離子型適用于一般水質(zhì)的飲用水處理。

3、聚丙烯酰胺可單獨使用,也可與混凝劑同時使用。在處理高濁度水時是最有效的高分子絮凝劑之一,當含砂量為 10-150kg/m3 時效果顯著。

4、聚丙烯酰胺本體是無害的,但產(chǎn)品中含未聚合的丙烯酰胺單體和游離丙烯腈有微弱的毒性。國家標準《生活飲用水衛(wèi)生標準》中對丙烯酰胺的限值規(guī)定為不得超過0.5g/L。

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