絮凝沉澱處理指的是絮凝劑使水中懸浮顆粒發生凝聚沉澱的水處理過程。水中投加混凝劑後，其中懸浮物的膠體及分散顆粒由於分子吸引力的作用，相互碰撞凝聚生成絮狀體，在沉降過程中尺寸與質量不斷變大，沉速隨深度而增加。此時，懸浮物的去除率不僅取決於顆粒沉澱速度，而且與沉澱池深度有關。絮凝過程分自由絮凝與接觸絮凝兩種類型、前者發生在沉澱池中，而後者發生在懸浮澄清池或接觸濾池中。地面水中投加混凝劑後形成的礬花，生活污水中的懸浮有機物。生化處理中的活性污泥等，在水中的沉澱均屬於絮凝沉澱。
基本介紹
- 中文名：絮凝沉澱處理
- 外文名：Flocculation and precipitation treatment
- 現象：凝聚沉澱
- 添加劑：礬花或生活污水的有機性懸浮物
- 作用：絮體互相碰撞凝聚，顆粒尺寸變大
簡介,絮凝劑的配製,絮凝沉澱處理的影響,絮凝沉澱處理的結果,
簡介
地面水中投加絮凝劑後形成的礬花或生活污水的有機性懸浮物、活性污泥等在沉澱池中沉降處理時，絮體互相碰撞凝聚，顆粒尺寸變大，沉速隨深度加深而增快。這時，水的沉澱處理效率不僅取決於顆粒沉速，而且與沉澱池深度有關。絮凝過程為水中細小膠體與分散顆粒由於分子吸引力的作用互相粘結凝聚的過程，分自由絮凝與接觸絮凝兩種類型（前者發生在沉澱池中，而後者發生在懸浮澄清池或接觸濾池中），生成的礬花在沉澱、過濾等水處理過程中起著強化和提高處理效率的作用。
含鈾、鈽低放廢水的處理通常採用絮凝沉澱及離子交換聯合工藝。絮凝沉澱利用鐵鹽絮凝劑生成Fe(OH)3膠粒，這些膠粒吸附鈾、鈽，形成不定形的Fe(OH)3絮狀沉澱，將核素載帶除去。一般情況下，由於絮凝沉澱對鈾的去除效率較低，因此廢水中鈾的去除主要依靠離子交換得以實現。然而離子交換工藝對廢水水質要求高，不適宜處理含鹽量大於1 g/L的廢水。
絮凝劑的配製
採用FeS04·7 H2O絮凝劑，並加入相應量的KMn04將水中的Fe2+快速氧化成Fe3+。準確稱取1. 500 g FeSO4·7H2O，用蒸餾水於50mL容量瓶中定容，待用；準確稱取0.500g KMnO4，用蒸餾水於250mL容量瓶中定容，待用。
絮凝沉澱處理的影響
絮凝劑質皿濃度對鈾、杯去除率的影響：取100 mL水樣(含鹽量大於12. 5 g/L，主要含有Na+ ，HCO3 -, Cl-等離子)，預先調節pH =10. 0，研究絮凝劑的質量濃度對廢水中鈾、鈽絮凝沉澱的影響。在pH= 10時，所投加的絮凝劑能有效處理鈽，絮凝沉澱效果好;對於該廢水，增大絮凝劑投加量可以使鈾的去除率(Y（U)）增加，提高絮凝效果。而隨著絮凝劑投加量的增加，鈾的去除率雖然增加，但去除率較低，不能滿足處理要求。這可能是因為在該條件下，鈾酞大多和碳酸鹽生成穩定的離子，難以被Fe(OH)3膠粒凝聚，造成鈾的去除主要通過網捕和卷掃實現，去除效果有限；水樣pH對鈾去除率的影響：為了獲得較好的絮凝效果，選擇絮凝劑Fe2+和KMnO4投加量分別為100，40 mg/L，調節水樣為不同的初始pH，進行絮凝沉澱實驗。鈾的絮凝沉澱效果與水樣的初始pH有密切關係，隨著水樣初始pH降低，鈾的去除率增大。當Fe2+投加量為100mg/L，水樣的初始pH為6時，U的質量濃度從220μg/L降至小於10μg/L，去除率大於95.5%。這與絮凝劑在解離——水合——水解過程形成的輕基水合離子和鈾的配合離子發生吸附作用的強弱，以及通過架橋形成混合的二聚體乃至多聚體絮凝沉澱有關。當pH<9時，Fe(OH)3膠粒逐漸形成帶正電荷的膠粒，可以對碳酸鈾醯絡陰離子產生吸附作用而使電性中和;並且隨著溶液酸性增加，碳酸鈾酞絡陰離子電荷量降低，排斥能減少，這也利於絮凝沉澱。由此可知，廢水中鈾的去除效果主要受廢水pH和絮凝劑投加量的影響。同時，一次沉澱降低了廢水的鹼度，二次投加絮凝劑更易使鈾的絮凝沉澱起效果。顯然，增加絮凝劑投加量會相應增多污泥產生量，而酸性條件對設備、管道的腐蝕較為嚴重。因此，絮凝劑投加量和pH的確定應考慮到實際工藝情況。
絮凝沉澱處理的結果
針對含鹽量較高的低放廢水開展了絮凝沉澱處理技術研究。結果表明，鈽在鹼性條件下可被有效去除，增大絮凝劑投加量及降低廢水初始pH可以提高鈾的絮凝效果。pH的控制是獲得鈾的高去除率的關鍵。當Fe2+投加量為100 mg/L、廢水初始pH為6時，鈾的去除率可達95. 5%以上。採用兩次絮凝沉澱的方法，第二次沉澱時調節pH<7.0, Fe2+投加量控制在80 mg/L左右，可以使出水鈾質量濃度降到10μg/L以下。
