理论教育 ControlLogix控制系统在水处理行业中的应用

ControlLogix控制系统在水处理行业中的应用

时间:2023-10-05 理论教育 版权反馈
【摘要】:为了达到混凝作用所投加的各种药剂统称为混凝剂。习惯上也常把凝聚剂称作混凝剂。常用凝聚剂见表4-2。硫酸铝是给水处理中最常用的凝聚剂之一。5)硫酸铝混凝作用与投药后水的pH值和凝聚剂的加注量有关。2)碱式氯化铝的絮凝体较硫酸铝的致密且大,形成快,易于沉降,混凝效果好。碱式氯化铝在混凝过程中消耗碱度少,适应的pH范围较硫酸铝宽且稳定。

ControlLogix控制系统在水处理行业中的应用

为了达到混凝作用所投加的各种药剂统称为混凝剂。按混凝剂在混凝过程中所起的作用可分为凝聚剂、絮凝剂和助凝剂。习惯上也常把凝聚剂称作混凝剂。凝聚剂通常指在混凝过程中主要起脱稳作用而投加的药剂。常用凝聚剂见表4-2。

表4-2 常用凝聚剂

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(续)

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1.铝盐凝聚剂

(1)硫酸铝

1)硫酸铝分子式为Al2(SO43·XH2O,以铝矾土与硫酸为主要原料制备而成。根据其是否进行浓缩、结晶,分为固体硫酸铝和液体硫酸铝。

2)固体硫酸铝外观为灰白色粉末或块状晶体。在空气中长期存放易吸潮结块。由于有少量硫酸亚铁存在使产品表面发黄。

3)硫酸铝易溶于水,水溶液呈酸性反应。

硫酸铝是给水处理中最常用的凝聚剂之一。当加入水中时迅速溶解,析出SO42-,铝离子与水反应而水解。水解时将有各种不同的水化分子进行聚合反应,形成各种不同的单核子和多核子聚合物。

4)硫酸铝水解产物的存在形态非常复杂,随溶液pH值不同而变化。在同一pH值条件下可存在多种形态,只不过有些所占的量较多而有些较少。

5)硫酸铝混凝作用与投药后水的pH值和凝聚剂的加注量有关。当pH较低时,形成的化合物以带正电荷居多,可通过吸附和电中和使胶体脱稳;pH较高时,则形成带负电荷较多,主要起架桥联结的作用;当药剂投加量充分、pH值适中时,则可通过网捕达到凝聚。

(2)碱式氯化铝

1)碱式氯化铝(又名聚合氯化铝或羟基氯化铝),是三氯化铝和氢氧化铝的复合盐,化学通式为Aln(OH)mCl3n-m。碱式氯化铝是一种无机高分子化合物,其组成随原料及制作条件的不同而异,非固定的分子结构,而由各种络合物混合而成。

其分子量较一般凝聚剂大,但最大不过数千,比有机高分子絮凝剂的分子量小。

2)碱式氯化铝的絮凝体较硫酸铝的致密且大,形成快,易于沉降,混凝效果好。碱式氯化铝在混凝过程中消耗碱度少,适应的pH范围较硫酸铝宽且稳定。

3)碱式氯化铝的腐蚀性较小。

4)与硫酸铝相比,含Al2O3成分高,具有投药量少,节省药耗,降低制水成本等优点。

5)碱式氯化铝的混凝效果与盐基度关系密切。原水浊度越高,使用盐基度高的碱式氯化铝混凝效果越好。当原水浊度在80~10000NTU时,相应碱式氯化铝最佳盐基度在40%~85%之间。我国目前生产的产品,其盐基度控制在60%以上。

6)碱式氯化铝的外观状态与盐基度、制造方法、原料、杂质成分含量等有关。

7)碱式氯化铝的稀释与投加与其他凝聚剂相同。投加浓度随原水浊度而异,最低浓度为5%(以商品原液计),最浓可直接投加原液。(www.daowen.com)

2.铁盐凝聚剂

(1)三氯化铁

1)三氯化铁FeCl3可采用盐酸与铁屑作用生成二氯化铁溶液再用氯气氯化而得,或者将氯气直接通入浸泡铁屑的水中一步合成三氯化铁溶液。

2)固体三氯化铁为黑棕色结晶,大部分为薄片状,属于六方晶系吸湿性强,易溶于水。三氯化铁溶液稀释时,能水解生成棕色絮状氢氧化铁沉淀,其水解率与浓度有关。

3)三氯化铁腐蚀性强,不仅对金属有腐蚀,对混凝土也有较强腐蚀,使用中要有防腐措施。

4)三氯化铁的混凝效果受温度影响较小,絮凝较密实,适用原水的pH约在6.0~8.0之间。

(2)硫酸亚铁

1)硫酸亚铁又称绿矾,分子式为FeSO4·7H2O。

2)硫酸亚铁在水中溶解时,将分解成二价铁离子和硫酸根离子。二价铁离子与水中碱度反应生成氢氧化亚铁,而二价铁化合物是一种可溶性物质,絮凝速度很慢,且受pH值的严格限制,因此一般需使其氧化成氢氧化铁Fe(OH)3。

3)理论上当pH>7时二价铁可氧化成三价铁,但实际上却很难被完全氧化。因此只有当pH>8.5,且原水具有足够碱度和氧存在时,应用硫酸亚铁絮凝才有较好效果。

4)当水中溶解氧不足时,硫酸亚铁水解形成氢氧化铁胶体的过程很缓慢,此时可投加强氧化剂氯,直接将亚铁变为高铁。化学反应如下:

2FeSO4+3Ca(HCO3)2+Cl2=2Fe(OH)3↓+2CaSO4+CaCl2+6CO2 (4-1)

(3)聚合硫酸铁

1)聚合硫酸铁又称聚铁,分子式为[Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]m,为新型、优质、高效铁盐类无机高分子絮凝剂。

2)混凝性能优良,矾花密实,沉降速度快。

3)净水效果优良,水质好,不含铝、氯及重金属离子等有害物质,亦无铁离子的水相转移,无毒,无害,安全可靠。

4)除浊、脱色、脱油、脱水、除菌、除臭、除藻、去除水中COD、BOD及重金属离子等功效显著。

5)适应水体pH值范围宽为4~11,最佳pH值范围为6~9,净化后原水的pH值与总碱度变化幅度小,对处理设备腐蚀性小。

6)对微污染、含藻类、低温低浊原水净化处理效果显著,对高浊度原水净化效果尤佳。

7)投药量少,成本低廉,处理费用可节省20%~50%。

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