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聚合氯化铝铁适宜水力条件的研究
 
聚合氯化铝铁适宜水力条件的研究
 

  聚合氯化铝铁(PAFC)是一种无机阳离子复合絮凝剂,它既具有铝盐絮凝剂矾花降浊效果好的优良性能,又具有铁盐絮凝剂絮凝体沉降快,易于分离,低温低浊处理性好且设备管路腐蚀小等优点,具有明显的协同增效作用,得到了越来越广泛的应用。自从于1980年首次报道在实验室合成聚合氯化铝铁(PAFC)以来,有许多关于聚合氯化铝铁的制备、性能和应用等方面的研究,但关于聚合铝铁水力条件要求的研究较少;通过烧杯试验对聚合氯化铝铁强化混凝对水力条件的要求进行了研究,为水厂反应池工艺设计和改造提供了参考。

 
  影响混凝剂混凝效果的因素主要有:混合强度、混合时间、絮凝强度、絮凝时间。同批烧杯试验,原水条件、投药量相同,控制一个因素变化,其他三个因素不变,比较沉淀20min后的出水浊度,考察该因素对混凝效果的影响。试验过程中,试验得出的较佳的水力条件作为后续试验的水力条件选择。
  聚合氯化铝铁适宜水力条件的研究主要包括:1.聚合氯化铝铁混合强度对混凝效果的影响2.混合时间对混凝效果的影响3.聚合氯化铝铁絮凝强度对混凝效果的影响4.聚合氯化铝铁絮凝时间对混凝效果的影响。
 
聚合氯化铝铁混合强度对混凝效果的影响
 
  快搅转速分别为150r/min,200r/min,300r/min,400r/min,500r/min,600r/min,搅拌2min,慢搅(75r/min)8min,再沉降20min。
 
  在G值小于100s-1时,随着混合强度的增大,沉淀后出水浊度降低; 在G值为100s-1~170s-1时,随着混合强度的增大,沉淀后出水浊度几乎没有变化;在G值大于170s-1时,随着混合强度的增大,沉淀后出水浊度升高,且升高得越来越快。
 
  这说明一定强度的混合强度(G值为100s-1~170s-1)对迅速形成絮体有利。混合强度较小时,PAFC没有快速均匀地分散到水中之前,水解已完成; 其水解产物有部分没与胶体颗粒作用,成为无效成分。由于PAFC不仅具有较强的电性中和能力,而且吸附架桥的能力也很强,可迅速形成絮体;当混合强度增大时,水流剪切力也随之增大;在混合强度大于170s-1时,已形成的絮体会因水流剪切力过大而破碎,并且絮体因剪切破碎的速率比碰撞几率增大形成絮体快得多。
 
混合时间对混凝效果的影响
 
  快搅转速250r/min,快搅时间(2min,1.5min,1min,0.5 min,0.25min),后慢搅(75r/min)8min,再沉降20 min。随着混合时间的增加,沉淀后出水浊度先降低,后增大。这表明:适当的混合时间对混凝非常重要,混合时间太短(≤0.5min),则混凝剂在水中的扩散和混合不充分,部分混凝剂没有发挥作用,导致沉淀后出水浊度较高;如混合时间过长(≥1.5 min),则形成的较大的絮体不稳定,导致絮体变小,出水浊度升高。
 
聚合氯化铝铁絮凝强度对混凝效果的影响
 
  快搅转速250r/min,混合时间1min,后慢搅转速(30r/min,60r/min,90r/min,120r/min,150r/min),絮凝时间(5min,10min,20min),再沉降20min。随着絮凝强度的增大,沉后水浊度先降低后升高。这表明适当的絮凝强度有利于增加絮体之间碰撞的几率,形成较易沉降的絮体,但又不至于破坏已形成的能够沉降的絮体的稳定性。
 
聚合氯化铝铁絮凝时间对混凝效果的影响
 
  随着絮凝时间的增长,沉后水浊度先降低后升高。这表明适当的絮凝时间有利于絮体的增长,但是絮凝时间的适宜时长与絮凝强度成反向: 絮凝时间长时,絮凝强度宜低;絮凝时间短时,絮凝强度宜高。混合强度和混合时间在混凝时起关键作用。混合强度必须与混凝剂相匹配,保证在混凝剂水解完全之前将其充分均匀地分布到水体中;并有足够的混合时间使混凝剂充分发挥作用,但又不可以太长。聚合氯化铝铁适宜的混合强度为100s-1~170s-1,混合时间为1min。
 
  絮凝时间和絮凝强度对混凝效果有着明显的影响。絮凝时间和絮凝强度对混凝效果的影响又相互制约: 絮凝时间长时,絮凝强度宜低; 絮凝时间短时,絮凝强度较高。因此,聚合氯化铝铁适宜水力条件的研究应综合考虑各种因素,因地制宜,选择适当的絮凝强度及与之匹配的絮凝时间。
 
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