【摘要】：針對(duì)高濁度礦井水膠粒含量大、粒徑小、體積質(zhì)量小等水質(zhì)特點(diǎn),開(kāi)展了混凝劑聚合氯化鋁(PAC)與聚丙烯酰胺(PAM)不同投加方式的混凝試驗(yàn)研究,考察了混凝劑各投加方式下的最佳劑量及處理效果,并對(duì)PAC與PAM最佳投加間隔時(shí)間進(jìn)行分析。結(jié)果表明,原水濁度為2 450 NTU,采用先投加0.5 mg/L濃度PAM,后投加100 mg/L濃度PAC及0.4 mg/L濃度PAM的混凝劑投加方式,出水濁度取得最低值4.6 NTU,總藥劑成本最低。PAC與PAM不同投加間隔時(shí)間中,PAM的投加點(diǎn)滯后于PAC投加點(diǎn)120 s時(shí)混凝效果最佳。
【圖文】：

PAC及先投加PAM后投加PAC和PAM五種混凝劑投加方式,分別以一定的攪拌轉(zhuǎn)速及時(shí)間安排混凝試驗(yàn),沉淀15min后取上清液進(jìn)行3次濁度測(cè)定,并取平均值[14-15]。試驗(yàn)中投加PAC的攪拌轉(zhuǎn)速及時(shí)間安排如下:以300r/min快速混合30s,100r/min快速攪拌2min,70r/min中速攪拌4min,40r/min慢速攪拌6min。試驗(yàn)中投加PAM,以40r/min慢速攪拌5min。2試驗(yàn)結(jié)果與分析2．1單獨(dú)投加PAM的脫濁效果以0．1mg/L等分依次投加PAM溶液,結(jié)果如圖1所示。由圖1可知,當(dāng)PAM投加量在低于0．5mg/L時(shí),濁度去除率變化較為明顯,此后隨著PAM投加量的增加,上清液濁度雖繼續(xù)下降,但幅度已變得很小。試驗(yàn)中PAM投加量達(dá)到0．8mg/L時(shí),上清液濁度取得最低值254NTU,此后上清液濁度呈上升趨勢(shì)。這是因?yàn)殛庪x子電性的PAM在與礦井水中的膠粒絮凝時(shí),主要作用并非通過(guò)電性中和來(lái)完成,而是起著一種橋連作用。當(dāng)PAM投加量逐漸提高時(shí),膠粒表面被PAM大分子所飽和,膠粒表面的吸附空位越來(lái)越少,PAM橋連作用逐漸減弱,膠粒間因高分子的阻礙很難再次接近而產(chǎn)生聚集,膠粒重新處于穩(wěn)定分散狀態(tài)。單獨(dú)投加PAM脫濁能力有限,但控制其投加量為0．5mg/L可以取得較好的預(yù)處理效果。2．2單獨(dú)投加PAC的脫濁效果以100mg/L等分依次投加PAC溶液,結(jié)果如圖1單獨(dú)投加PAM的脫濁效果圖2所示。由圖2可知,當(dāng)PAC投加量小于200mg/L時(shí),上清液濁度下降較快,水中的膠粒與PAC充分混合,絮凝反應(yīng)隨PAC投加量的增加逐漸變得完善

荷中和到一定程度,使得膠體的ξ電位降低,增加了膠粒間的碰撞概率,再加入PAM可進(jìn)一步提高膠粒吸附架橋和網(wǎng)捕卷掃作用,使被部分中和的膠粒迅速凝聚成大的絮體。因此,采用PAC與PAM聯(lián)合投加的方法不會(huì)產(chǎn)生膠體再穩(wěn)現(xiàn)象,并且聯(lián)合投加后生成的絮體大而密實(shí)。圖3先投加PAC后投加PAM的脫濁效果試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),隨著PAM投加量的提高,出水濁度在開(kāi)始時(shí)隨著PAM投加量的增加逐漸降低,當(dāng)PAC投加量超過(guò)150mg/L時(shí),PAM投加量對(duì)出水濁度的影響不再明顯,這是因?yàn)樗心z體顆粒表面被過(guò)量投加的PAM水解分子覆蓋后,高分子間因相互排斥使膠體顆粒之間難以接近,不能形成聚集作用,從而發(fā)生膠粒保護(hù)現(xiàn)象。因此,PAM投加量并不是一次投加,投加量越多越好,而是應(yīng)采取分批次投加的方式,盡量降低高分子間的相互排斥作用。2．4先投加PAM后投加PAC的脫濁效果先進(jìn)行單獨(dú)投加0．5mg/L濃度PAM的試驗(yàn),重復(fù)收集10cm以上上清液后,測(cè)得上清液混合后的濁度為513NTU,再以50mg/L等分依次投加PAC溶液,結(jié)果如圖4所示。由圖4可知,試驗(yàn)水樣在PAC投加量為200mg/L時(shí)取得出水濁度為8．2NTU的效果,不及先投加PAC后投加PAM的脫濁效果好,但優(yōu)于單獨(dú)投加PAC取得的脫濁效果。圖4先投加PAM后投加PAC的脫濁效果2．5先投加PAM后投加PAC和PAM的脫濁效果先進(jìn)行單獨(dú)投加PAM試驗(yàn),重復(fù)收集10cm以上上清液后,測(cè)定上清液混合后的濁度,再依次交叉投加PAC與PAM,PAC、PAM分別按50、0．1mg/L等分依次增加,結(jié)果如圖

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