聚合氯化鋁加聚丙烯酰胺混凝處理高濁度煤礦水
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聚合氯化鋁加聚丙烯酰胺混凝處理高濁度煤礦水
煤礦井水懸浮物的主要成份是粒徑極為細小的煤粉和巖塵。因此，靠自然沉淀去除是困難的，必須借助混凝劑，采用混凝沉淀的處理方法以實現對懸浮物的去除。
混凝處理是目前處理高懸浮物礦井水的主要技術之一。混凝法是一項重要的物理化學水處理技術，在水處理、化工、選礦等行業(yè)中是關鍵的分離過程。特別是在水處理工藝中，混凝技術無論是作為主體澄清工藝，還是作為生化處理前的預處理或是生化處理后的深度處理手段，都是一個必不可少的步驟。混凝包括凝聚和絮凝過程，凝聚過程主要是通過加入的絮凝劑與水中膠體顆粒迅速發(fā)生電中和、雙電層壓縮而凝聚脫穩(wěn)，脫穩(wěn)顆粒再相互聚結而形成初級微絮凝體。絮凝過程則是促使微絮凝體繼續(xù)增長形成粗大而密實的沉降絮體。混凝作用過程是水中膠體粒子聚集的過程，也就是膠粒成長的過程，而這個過程是在混凝劑的水解作用下進行的。
因此，混凝作用機理與以下3個因素有關：膠粒性質、不同混凝劑在不同條件下的水解產物、膠粒與混凝劑水解產物之間的相互作用。混凝劑水解產物與膠粒之間的作用有4種，即壓縮雙電層、吸附一電中和作用、吸附一架橋作用和卷掃作用。
混凝法的概念存在于天然水中和各種廢水中，物質在水中存在的形式有三種：離子狀態(tài)、膠體狀態(tài)和懸浮狀態(tài)。一般認為，顆粒粒徑小于1nm的為溶解物質，顆粒粒徑在1至100nm的為膠體物質，顆粒粒徑在100nm至1mm為懸浮物質。其中的懸浮物質是肉眼可見的物質，可以通過自然沉淀法進行去除；溶解物質在水中是以離子狀態(tài)存在的，可以向水中加入一種藥劑使之反應生成不溶于水的物質，然后用自然沉淀法去除掉；而膠體物質由于膠粒具有雙電層結構而具有穩(wěn)定性，不能用自然沉淀法去除，需要向水中投加一些藥劑，使水中難以沉淀的膠體顆粒脫穩(wěn)而互相聚合，增加至能自然沉淀的程度而去除。這種通過向水中加入藥劑而使膠體脫穩(wěn)形成沉淀的方法叫混凝法，所投加的藥劑叫混凝劑。
混凝劑沒有優(yōu)劣之分，其處理性能取決于待處理水的水質特性。在選取適合混凝劑時，應通過攪拌試驗對比分析可利用混凝劑的成本和凈化效率，較終確定對高濁度礦井水處理且有效的混凝劑。
聚合氯化鋁加聚丙烯酰胺混凝處理高濁度煤礦水效果明顯
礦井水處理常用的混凝劑為：聚合氯化鋁(PAC)，是常用的鋁系高分子混凝劑，對高濁度、低濁度、高色度及低溫水都有較好的混凝效果，PAC的效能在許多方面優(yōu)于明礬等傳統(tǒng)鋁鹽，其投加量小，絮凝體形成速度快且顆粒大而重，易沉淀，反應沉淀時間短。聚合氯化鋁一般是由鋁礦土與酸經過酸溶、水解、縮聚等復雜的過程而制成的。相對于硫酸鋁而言，聚合氯化鋁混凝效果隨溫度變化較小，形成絮體的速度較快，絮體顆粒和相對密度都較大，沉淀性能好，投加量較小。聚合氯化鋁適宜的pH值范圍在5-9之間，過量投加一般不會出現膠體的再穩(wěn)定現象。長期的實踐證明，作為絮凝劑，聚合氯化鋁優(yōu)于硫酸鋁，很多凈水廠的硫酸鋁已經逐步被聚合氯化鋁所替代。聚合氯化鋁水溶液呈弱酸性，pH值在4-6.0，對設備的腐蝕性很小。
如果采用聚合氯化鋁(PAC)和聚丙烯酰胺(PAM)聯合投加的方式會取得更好的處理效果。混凝劑的用量對混凝效果的影響很大，如果混凝劑的投加量不足，混凝作用不徹底；超過混凝劑用量又會使顆粒表面Zeta電位變?yōu)檎担悍垲w粒表面Zeta電位一般為負值），使形成的絮體部分重新形成穩(wěn)定的膠體，混凝效果反而下降。在水質水量變化較大的礦井水處理中應當設計隨水質水量變化的自適應加藥系統(tǒng)。
