循环水排污水处理中残余水处理药剂对混凝的影响

郭文方

摘要：水处理药剂是在进行污水处理当中所必须运用到的一种化学药剂，它能够有效的除去水中的有毒物质、除臭脱色、软化水质等。然而在进行了处理之后会残留一些水处理药剂，而这些药剂导致混凝沉淀无法达到预期效果。残余水处理药剂会相应的影响絮体的沉降速度、影响COD等方面。以下主要针对残余水处理药剂在进行循环水排污水处理当中对于混凝的影响做出分析。

关键词：水处理药剂 残余 混凝 循环水 排污水

0 引言

目前我国在循环水排污水的处理系统当中还存在诸多的问题，比如出现污堵现象，杀菌剂对于反渗透膜、超滤等的不良影响等。针对这些问题，通过使用缓蚀阻垢剂以及杀菌剂，能够得到有效的缓解。目前我国使用最多的缓蚀阻垢剂有两种，即有机磷酸类和多元磷酸类。这两种类型的缓蚀阻垢剂较为稳定，而且能够抗高温，拥有使用的剂量较少、效果好等优势。为了有效的抑制水中菌藻和微生物的生长，可以选择使用杀菌剂。虽然各种水处理药剂的使用能够有效的帮助处理污水，但其也会对下一步的处理造成一些不良影响。以下主要通过实验的方式分析了对混凝的影响。

1 实验研究

1.1 实验相关药品和仪器的准备 所需药品：氯化铝、聚丙烯酰胺、分析纯；氨基三亚甲基膦酸，质量分数是50%；羟基亚乙基二膦酸，质量分数是百分之四十五；十四烷基二甲基苄基氯化铵，质量分数是百分之四十五。

实验仪器：JJ-4型六联电动搅拌器；LP2000—11型实验室台式浊度测定仪，HANNA；TGL一18C型高速台式离心机。

1.2 实验的方式和步骤

①水质。选择某炼化公司的污水作为实验用水，其具体的水质情况是：PH在7.3左右，5.01NTU的浊度，并且其中每1L当中含有312毫升的Ca2+，98毫升的Mg2+，532毫升的Cl-，384毫升的SO42-。以CaCO3计，总的硬度和碱度分别是每1L当中有997毫升和390毫升。②方法。首先在容量是1000毫升的烧杯中放入五百毫升废水，然后分别投入不同体积的水处理药剂，在废水当中的残余药剂浓度保持在每升分别达到10、20、30、40、50毫升。在完成这个步骤之后，再将每升当中含有15毫升的混凝剂，以及每升当中0.2毫升的助凝剂加入当中。接下来使用六联搅拌器，最开始使用每分钟300圈的速度保持60秒的搅拌时间，在药剂和废水得到了较为充分的混合之后再减速为每分钟70圈，慢速的搅拌十分钟，以促进絮体成长。在废水的搅拌完成之后，将废水放入500毫升的量筒当中，并且将絮体沉降100毫米所需要的时间记录下来。在此之后需要进行静置，时间为三十分钟，在液体以下大约2.5厘米的地方取水作为样本，并且测试上清液的浊度、COD、絮体体积和泥渣虚度。③分析和测定。对于COD的测定参照GB 11914-1989《水质化学需氧量的测定重铬酸盐法》，浊度的测定使用LP2000-11型浊度仪。进行絮体的体积测定，先将泥渣放入量筒，在进行了三十分钟的沉淀之后进行记录。

絮体沉降的速度可以使用v表示，在废水和混凝剂经过了充分的混合搅拌之后，将其放入500毫升量筒。当发现其产生了较为明显的絮体，则开始记录。将t设为絮体经过100毫米需要的时间，具体公式如下：

v=■

用S表示泥渣虚度，使用带有刻度的离心管收集实验所得泥渣，通过数据读取获得体积为V1。然后将泥渣放入离心机中，通过每分钟4000圈的离心，保持该速度五分钟时间，最后获得压实之后的体积V2。泥渣虚度S的计算公式如下：

S=■

2 残余水处理药剂对于混凝的影响分析

2.1 对浊度的影响 当加入的是1427之时，在进行了充分的混合且均匀之后，发现会产生较为明显的絮体。然后加入混凝剂，通过快速的搅拌之后，发现絮体发生了破碎现象，且再次形成较为困难。在静置后沉降的速度较慢，沉淀完成之后形成了较为混浊的上清液。加入ATMP，在加入的浓度较低之时，会产生较小的絮体，当浓度较高之时几乎不再产生絮体。在通过静置沉淀之后，发现形成澄清的上清液。当加入的是HEDP，在搅拌当中絮体就会产生，在静置当中沉降的速度较快，形成较为澄清的上清液。通过三十分钟的静置之后，通过对浊度的观察和记录，发现三种药剂对于浊度的影响，整体呈现上升趋势，其中又以1427的影响最大。主要的原因是由于将水处理药剂加入当中，在整个混凝过程当中会有一些小的絮体生成，这些絮体无法得到完全的沉降，浊度变大，混凝效果不佳。

2.2 对絮体的沉降影响 通过在废水中加入了不同质量浓度的药剂，发现其对于絮体沉降的影响如图1所示。

■

从图中可以看出，当加入的药剂是1427之时，絮体明显减缓了沉降速度，速度在每升10-30毫克范围之内沉降较为缓慢，在之后速度大幅度降低。而加入ATMP和HEDP之后，虽然总体也是呈现减缓现象，但是相对而言变化较平稳。通过水处理药剂的加入，在废水当中絮体形成的密度变小，加大了水体对于其的阻力影响，所以沉降速度相应变慢，而且药剂的质量浓度越高速度越慢。在同样的条件之下，使用1427的沉降速度最小，这说明该药剂使得絮体密度最小，水体阻力最大。当药剂浓度超过了每升40毫克，HEDP和ATMP二者对于沉降速度的影响相似，由此可见有机磷系阻垢剂在使用当中，使用的浓度较高之时，则对于沉降的影响具有相似性。

2.3 对COD的影响 如图2所示，是药剂对于COD的影响图。由图可见，在没有残余药剂的情况之下，上清液当中的COD含量最低。再将三种不同的药剂加入，并且浓度达到每升五十毫克之时，在混凝当中去除COD的效果不佳。

■

2.4 影响泥渣体积 通过使用三种不同的药剂，实验结果显示，针对影响泥渣体积这部分而言，三种药剂都会对其有所影响。其中，HEDP的影响最大，当浓度保持在每升50毫克之时，泥渣的体积是6毫升，不加药剂之时是15.5毫升，对比十分鲜明。产生如此结果的原因是：在使用了1427药剂之后，絮体变得蓬松，药剂浓度上升絮体的体积随之上升。在使用有机磷系阻垢剂之后，残余的药剂改变了絮体排列方式，或者改变作用力，进而致密了絮体，最终使得药剂浓度上升泥渣体积呈现下降趋势。

2.5 影响泥渣虚度 通过实验当中的观察记录和最后的结果可以看出，三种不同的药剂对于泥渣的虚度都会造成不同程度的影响，总体说来，泥渣的虚度随着药剂浓度的上升而上升。如果泥渣的虚度值较大，说明泥渣当中水分的含量较高，密度小，沉降性差。在使用了ATMP，发现其对于泥渣虚度的影响最大，最大值可以达到4.4，和没有加入这种药剂相比约是其的两倍。并且在不同浓度之时，ATMP对虚度的影响都比另外两种药剂更加明显。

3 结论

综上所述，残余的水处理药剂对于混凝的影响较大。通过实验可知，在实验所要求的浓度范围之内，影响絮体沉降速度最明显的是1427，同时其对于浊度的影响也十分明显。HEDP明显的对泥渣体积，以及废水当中的COD有最大影响。而ATMP则最显著的对泥渣虚度造成影响，并且在对于混凝的影响当中，和药剂的浓度之间属于一种正相关关系。

参考文献：

[1]解洪梅.高含盐石化污水处理研究进展[J].齐鲁石油化工，2009，01：64-70.

[2]陈颖敏，孙心利，吴静然.循环水排污水回用中磷系阻垢剂对混凝效果的影响及措施[J].热力发电，2010，01：95-99.

[3]王平，刘朝阳，王辉新.循环水排污水回用试验研究[J].水资源与水工程学报，2010，02：144-146.

[4]王建军.探讨循环水排污水的处理方案[J].能源与节能，2013，

08：75-76.

[5]杨忠莲.铝盐混凝剂在给水处理中残留铝含量、组分及影响机制研究[D].山东大学，2013.