污水处理化学药剂种类及功用对比
污水处理是一个复杂的过程,通常结合物理、生物和化学方法。化学处理法在其中扮演着至关重要的角色,主要用于强化污染物的去除、改善污泥脱水性能、调节水质以及消毒。
药剂作为污水化学处理的主角,更是呈现出其缤纷色彩和强大的功用,本文就污水处理中使用化学药剂的进行详细说明,包括其功用、种类和对比。
以下是污水处理中常用的几大类化学药剂及其功用和对比:
功用:中和胶体颗粒表面的电荷,破坏其稳定性,使微小的悬浮颗粒和胶体颗粒(这些颗粒通常带负电)脱稳并聚集形成较大的“矾花”,从而可以通过沉淀或气浮等方式被去除。主要用于去除水中的浊度、色度、部分有机物和磷。
主要种类与对比:
种类 |
代表药剂 |
优点 |
缺点 |
适用情况 |
无机盐类 |
硫酸铝 (Al?(SO?)?) |
价格便宜,使用历史悠久,对处理低温低浊水有一定效果。 |
适用的pH范围较窄(6.5-7.5),投加量大,产泥量多,处理出水残留铝离子可能超标。 |
传统且广泛使用,适用于饮用水和一般工业废水。 |
聚合氯化铝 (PAC) |
絮体形成快、颗粒大、沉降快,用量比硫酸铝少,适用的pH范围较宽(5-9)。 |
价格略高于硫酸铝,若质量控制不好可能效果不稳定。 |
目前最主流的无机混凝剂,广泛应用于各种污水。 |
|
三氯化铁 (FeCl?) |
形成的矾花密实、沉降性能好,除磷效果好,适用的pH范围也较宽。 |
腐蚀性强,对设备要求高,出水带色(黄色),处理成本较高。 |
特别适用于强化除磷和腐蚀性不是首要考虑的工业废水。 |
|
有机高分子类 |
聚丙烯酰胺 (PAM) |
用量少,絮凝效果极佳,形成的矾花大且强韧,沉降/上浮速度快。 |
价格昂贵,部分单体有毒性,需谨慎选择食品级或饮用水级产品。 |
通常作为助凝剂与无机混凝剂配合使用,或在污泥脱水段使用。 |
功用:本身不直接起混凝作用,而是为了改善或强化混凝过程。例如:调整水的pH值,加大矾花的粒径、密度和牢固性,以加速沉降。
主要种类与对比:
种类 |
代表药剂 |
功用 |
pH调节剂 |
石灰 (CaO)、氢氧化钠 (NaOH) |
提高水的pH值,为无机混凝剂(尤其是铝盐)提供最佳反应环境。 |
硫酸 (H?SO?)、二氧化碳 (CO?) |
降低水的pH值。 |
|
絮体结构改良剂 |
活化硅酸、粘土 |
作为絮体的“骨架”,增加矾花的重量和尺寸,加速沉降。 |
氧化剂 |
高锰酸钾、氯气 |
氧化干扰混凝的有机物(如腐殖酸),改善混凝效果。 |
功用:将污水的pH值调节到适宜的范围,以满足后续生物处理或化学处理的要求。不同的微生物和化学反应都有其最佳的pH范围(通常为6.5-8.5)。
主要种类与对比: |
代表药剂 |
特点与应用 |
中和酸(提pH) |
氢氧化钠 (NaOH) |
强碱,反应快,用量准,但腐蚀性强,价格高。 |
石灰 (CaO/Ca(OH)?) |
便宜,但产泥量大,易堵塞管道,操作环境差。 |
|
碳酸钠 (Na?CO?) |
碱性较弱,更安全,但价格高。 |
|
中和碱(降pH) |
硫酸 (H?SO?) |
最常用,强酸,腐蚀性强,需安全操作。 |
盐酸 (HCl) |
强酸,会引入氯离子,可能对后续工艺或出水水质有影响。 |
功用:杀灭或灭活处理后出水中的病原微生物(细菌、病毒、寄生虫等),防止水媒疾病的传播,确保出水安全。
主要种类与对比:
种类 |
代表药剂 |
优点 |
缺点 |
氯及其化合物 |
液氯 (Cl?) |
成本低,技术成熟,具有持续消毒能力。 |
会与有机物反应生成致癌的三卤甲烷(THMs)等消毒副产物,剧毒,安全储存要求高。 |
二氧化氯 (ClO?) |
消毒效果好,不产生THMs,能有效去除色度和气味。 |
需现场制备,成本高,不稳定,易爆炸,会产生亚氯酸盐副产物。 |
|
次氯酸钠 (NaClO) |
安全性比液氯高,使用方便(漂白水的主要成分)。 |
储存不稳定(会分解),运输成本高,也会产生消毒副产物。 |
|
其他氧化剂 |
臭氧 (O?) |
最强的氧化剂之一,消毒效率极高,不产生卤代副产物,能脱色除臭。 |
无持续消毒能力,设备投资和运行成本最高,可能产生溴酸盐等副产物。 |
紫外线 (UV) |
紫外线照射 |
物理过程,不添加任何化学品,无消毒副产物,瞬间消毒效果佳。 |
无持续消毒能力,水质的浊度会影响透光率,灯管需要定期清洗和更换。 |
功用:在生物处理单元(如活性污泥法)中,为微生物提供必要的营养。微生物生长需要碳(C)、氮(N)、磷(P),典型的比例为BOD?:N:P = 100:5:1。当进水营养不均衡时(如某些工业废水缺氮或少磷),需要额外投加。
主要种类:
氮源:尿素、氨水
磷源:磷酸、磷酸二氢钠
功用:在污泥脱水之前,改变污泥颗粒的物化性质,破坏其胶体结构,减少污泥的亲水性,释放内部水,从而大幅提高污泥的脱水性能。
主要种类与对比:
种类 |
代表药剂 |
特点 |
无机调理剂 |
三氯化铁、聚合氯化铝 石灰 |
价格低,但会增加污泥干固量,调理后污泥热值低。 |
有机高分子调理剂 |
阳离子聚丙烯酰胺 (CPAM) |
最常用,投加量少,不增加污泥量,絮凝效果好,但价格高。需根据污泥性质选型。 |
药剂类别 |
核心功用 |
关键选择考量 |
混凝剂 |
去除悬浮/胶体态污染物、除磷 |
水质(pH、温度、浊度)、成本、产泥量 |
助凝剂 |
强化混凝效果 |
与主混凝剂的协同性,目标(调pH or 增重) |
pH调节剂 |
为后续工艺创造最佳pH环境 |
调节幅度、成本、安全性、产泥量 |
消毒剂 |
灭活病原微生物 |
消毒效果、副产物、持续消毒能力、成本与安全 |
污泥调理剂 |
改善污泥脱水性 |
污泥性质、脱水设备类型、综合成本 |
选择药剂的基本原则:
有效性:通过烧杯试验确定针对特定水质的最佳药剂和投加量。
经济性:综合考虑药剂单价、投加量、产泥量处理成本以及设备维护成本。
安全性:药剂的腐蚀性、毒性以及对环境和人体的潜在危害。
二次影响:是否会引入新的污染物(如氯代副产物、盐分等),是否影响出水水质。
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只看楼主 我来说两句 抢板凳各种污水处理药剂知识介绍,供大家学习和参考
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