絮凝沉淀处理

絮凝剂使水中悬浮颗粒发生凝聚沉淀的水处理过程

絮凝沉淀处理指的是絮凝剂使水中悬浮颗粒发生凝聚沉淀的水处理过程。水中投加混凝剂后，其中悬浮物的胶体及分散颗粒由于分子吸引力的作用，相互碰撞凝聚生成絮状体，在沉降过程中尺寸与质量不断变大，沉速随深度而增加。此时，悬浮物的去除率不仅取决于颗粒沉淀速度，而且与沉淀池深度有关。絮凝过程分自由絮凝与接触絮凝两种类型、前者发生在沉淀池中，而后者发生在悬浮澄清池或接触滤池中。地面水中投加混凝剂后形成的矾花，生活污水中的悬浮有机物。生化处理中的活性污泥等，在水中的沉淀均属于絮凝沉淀。

简介

地面水中投加絮凝剂后形成的矾花或生活污水的有机性悬浮物、活性污泥等在沉淀池中沉降处理时，絮体互相碰撞凝聚，颗粒尺寸变大，沉速随深度加深而增快。这时，水的沉淀处理效率不仅取决于颗粒沉速，而且与沉淀池深度有关。絮凝过程为水中细小胶体与分散颗粒由于分子吸引力的作用互相粘结凝聚的过程，分自由絮凝与接触絮凝两种类型（前者发生在沉淀池中，而后者发生在悬浮澄清池或接触滤池中），生成的矾花在沉淀、过滤等水处理过程中起着强化和提高处理效率的作用。

含铀、钚低放废水的处理通常采用絮凝沉淀及离子交换联合工艺。絮凝沉淀利用铁盐絮凝剂生成Fe(OH)3胶粒，这些胶粒吸附铀、钚，形成不定形的Fe(OH)3絮状沉淀，将核素载带除去。一般情况下，由于絮凝沉淀对铀的去除效率较低，因此废水中铀的去除主要依靠离子交换得以实现。然而离子交换工艺对废水水质要求高，不适宜处理含盐量大于1 g/L的废水。

絮凝剂的配制

采用FeS04·7 H2O絮凝剂，并加入相应量的KMn04将水中的Fe2+快速氧化成Fe3+。准确称取1. 500 g FeSO4·7H2O，用蒸馏水于50mL容量瓶中定容，待用；准确称取0.500g KMnO4，用蒸馏水于250mL容量瓶中定容，待用。

絮凝沉淀处理的影响

絮凝剂质皿浓度对铀、杯去除率的影响：取100 mL水样(含盐量大于12. 5 g/L，主要含有Na+ ，HCO3 -, Cl-等离子)，预先调节pH =10. 0，研究絮凝剂的质量浓度对废水中铀、钚絮凝沉淀的影响。在pH= 10时，所投加的絮凝剂能有效处理钚，絮凝沉淀效果好;对于该废水，增大絮凝剂投加量可以使铀的去除率(Y（U)）增加，提高絮凝效果。而随着絮凝剂投加量的增加，铀的去除率虽然增加，但去除率较低，不能满足处理要求。这可能是因为在该条件下，铀酞大多和碳酸盐生成稳定的离子，难以被Fe(OH)3胶粒凝聚，造成铀的去除主要通过网捕和卷扫实现，去除效果有限；水样pH对铀去除率的影响：为了获得较好的絮凝效果，选择絮凝剂Fe2+和KMnO4投加量分别为100，40 mg/L，调节水样为不同的初始pH，进行絮凝沉淀实验。铀的絮凝沉淀效果与水样的初始pH有密切关系，随着水样初始pH降低，铀的去除率增大。当Fe2+投加量为100mg/L，水样的初始pH为6时，U的质量浓度从220μg/L降至小于10μg/L，去除率大于95.5%。这与絮凝剂在解离——水合——水解过程形成的轻基水合离子和铀的配合离子发生吸附作用的强弱，以及通过架桥形成混合的二聚体乃至多聚体絮凝沉淀有关。当pH<9时，Fe(OH)3胶粒逐渐形成带正电荷的胶粒，可以对碳酸铀酰络阴离子产生吸附作用而使电性中和;并且随着溶液酸性增加，碳酸铀酞络阴离子电荷量降低，排斥能减少，这也利于絮凝沉淀。由此可知，废水中铀的去除效果主要受废水pH和絮凝剂投加量的影响。同时，一次沉淀降低了废水的碱度，二次投加絮凝剂更易使铀的絮凝沉淀起效果。显然，增加絮凝剂投加量会相应增多污泥产生量，而酸性条件对设备、管道的腐蚀较为严重。因此，絮凝剂投加量和pH的确定应考虑到实际工艺情况。

絮凝沉淀处理的结果

针对含盐量较高的低放废水开展了絮凝沉淀处理技术研究。结果表明，钚在碱性条件下可被有效去除，增大絮凝剂投加量及降低废水初始pH可以提高铀的絮凝效果。pH的控制是获得铀的高去除率的关键。当Fe2+投加量为100 mg/L、废水初始pH为6时，铀的去除率可达95. 5%以上。采用两次絮凝沉淀的方法，第二次沉淀时调节pH<7.0, Fe2+投加量控制在80 mg/L左右，可以使出水铀质量浓度降到10μg/L以下。

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