凝集剤は「産業の万能薬」とも呼ばれ、幅広い応用範囲があります。水処理分野における固液分離強化手段として、下水の一次沈殿、浮選処理、活性汚泥法後の二次沈殿の強化に使用できます。下水の三次処理や高度処理にも使用できます。水処理では、凝固効果 (化学薬品の投与量) に影響を与えるいくつかの要因が存在することがよくありますが、これらの要因はより複雑で、水温、pH 値、アルカリ度、水中の不純物の性質と濃度、外部の水保全条件などが含まれます。 。
1. 水温の影響
水温は薬の消費量に大きな影響を与える、冬場の水温は低い
薬物消費に大きな影響を及ぼし、通常、細かくて緩い粒子からなる凝集塊がゆっくりと形成されます。主な理由は次のとおりです。
無機塩凝集剤の加水分解は吸熱反応であり、低温水凝集剤の加水分解は困難です。
低温水は粘度が大きいため、不純物粒子のブラウン運動が弱まります。
衝突の可能性が減少し、コロイドの不安定化や凝集が起こらず、フロックの成長に影響を与えます。
水温が低いとコロイド粒子の水和が促進され、コロイド粒子の凝集が阻害され、コロイド粒子間の接着強度にも影響を与える。
水温は水のpHに関係します。水温が低いと水のpH値が上昇し、凝固に最適なpH値も上昇します。そのため、冬季の寒冷地では凝固剤を多量に添加しても良好な凝固効果が得られにくい。
2. pHとアルカリ度
pH値は水が酸性かアルカリ性かを示す指標、つまり水中のH+濃度の指標です。原水のpH値は凝集剤の加水分解反応に直接影響し、原水のpH値が一定の範囲内であれば凝集効果が保証されます。
凝固剤を水に添加すると、凝固剤の加水分解により水中の H+ 濃度が増加し、水の pH 値が低下して加水分解が妨げられます。 pH を最適な範囲内に維持するには、水には H+ を中和するのに十分なアルカリ性物質が含まれている必要があります。天然水にはある程度のアルカリ度 (通常は HCO3-) が含まれており、凝固剤の加水分解中に生成される H+ を中和することができ、pH 値の緩衝効果があります。原水のアルカリ度が不足していたり、凝集剤を添加しすぎると水のpH値が著しく低下し、凝集効果が失われてしまいます。
3. 水中の不純物の性質と濃度の影響
水中のSSの粒径と帯電性は凝集効果に影響を与えます。一般的に粒子径は小さく均一であり、凝集効果は乏しいが、水中の粒子濃度が低く、粒子の衝突確率が小さいため、凝集には良くありません。濁度が大きい場合、水中のコロイドを不安定にするために必要な化学薬品の消費量が大幅に増加します。水中に多量の有機物が存在すると、粘土粒子に吸着され、元のコロイド粒子の表面特性が変化し、コロイド粒子がより安定になり、凝集効果に重大な影響を及ぼします。このとき、有機物の効果を破壊し、凝集効果を向上させるために、水に酸化剤を添加する必要があります。
水に溶解した塩も凝固効果に影響を与える可能性があります。例えば、天然水中にカルシウムイオンやマグネシウムイオンが多量に存在すると凝集が起こりやすくなりますが、Cl-が多量に存在すると凝集しにくくなります。出水期には雨水の洗掘により腐植を多量に含む高濁度の水が工場内に流入するため、一般に使用される前塩素処理や凝集剤の添加量はこれに基づいています。
4. 外部の水利条件の影響
コロイド粒子の凝集の基本条件は、コロイド粒子を不安定化し、不安定化したコロイド粒子同士を衝突させることである。凝固剤の主な機能はコロイド粒子を不安定化することであり、外部水力撹拌はコロイド粒子が凝固剤に完全に接触できるようにすることであり、その結果、コロイド粒子は互いに衝突してフロックを形成する。
コロイド粒子を凝集剤と完全に接触させるには、凝集剤を水に投入した後、凝集剤を水域の隅々まで素早く均一に分散させる必要があります。これは一般に急速混合として知られており、これは10〜30時間以内に必要です。数秒、長くても 2 分以内です。
5. 水衝撃荷重の影響
ウォーターショックとは、原水が急激に大きく変化する周期的または非周期的なウォーターショックを指します。上水道の都市用水の消費量と上流の水量の調整は、特に夏の給水ピーク期に工場に入る水に影響を及ぼし、工場に入る水が大きく変化し、頻繁な用量調整が必要になります。化学物質の。そして、沈んだ後の水の効果はあまり理想的ではありません。この変化は直線的に増加しないことに注意してください。その後は、反応槽内のミョウバンの添加量が多すぎて凝集効果が損なわれないよう、観察に注意してください。
6. 凝集剤節約対策
上記の要因に加えて、液体プール内の撹拌回数を増やす、薬物の固体粒子の沈降を減らす、薬物を安定化する、薬物の消費量を節約するなどのいくつかの薬物節約策もあります。
ポリアクリルアミドの使用コストを抑えたい場合は、適切な機種を選択する必要があります。原則は、処理効果が最も高いポリアクリルアミドを選択することであり、高価なポリアクリルアミドが必ずしも最良であるとは限らず、安価にして廃水処理効果を低下させるのではなく、コストを増加させます。汚泥の含水率を低減するだけでなく、薬剤の単位投与量も低減できる薬剤を選定してください。提供された医薬品サンプルに対して凝集実験を行い、実験効果が良好な医薬品を2〜3種類選択し、それぞれ機上実験を行って最終的な泥の効果を観察し、最終的な医薬品種を決定します。
ポリアクリルアミドは通常固体粒子です。ある程度の溶解度を持った水溶液に調製する必要があります。濃度は通常 0.1% ～ 0.3% です。濃すぎたり、薄すぎたりすると、効果が損なわれたり、薬剤の無駄やコストの増加、粒状重合の溶解が起こります。対象物に使用する水は下水ではなく、きれいな水（水道水など）である必要があります。室温の水で十分であり、通常は加熱する必要はありません。水温が5℃未満では溶解が非常に遅く、水温が高くなると溶解速度が速くなります。ただし、40℃を超えるとポリマーの劣化が促進され、使用効果に影響します。一般に、水道水はポリマー溶液の調製に適しています。強酸、強アルカリ、塩分濃度の高い水は仕込みには適しません。
薬剤が水に完全に溶解し、凝集しないように薬剤を調製する際の硬化時間に注意してください。そうでないと、廃棄物が発生するだけでなく、泥の生産効果に影響を与えます。ろ布やパイプラインも詰まりやすく、無駄が繰り返されることになります。溶液に配合すると、保存期間が制限されます。一般に、溶液濃度が 0.1% の場合、非アニオン性ポリマー溶液は 1 週間を超えてはならず、カチオン性ポリマー溶液は 1 日を超えてはなりません。
薬剤の調製後、投与プロセス中に泥質の変化と泥の影響に注意し、より良い投与率が得られるように時間内に薬剤の投与量を調整します。
薬は乾燥した倉庫に保管し、薬袋は密封する必要があります。使用の際はできるだけ使い切り、未使用の薬剤は湿気を避け密封してください。医薬品の調製においては、できるだけ構成しないように注意する必要があり、長時間置いた液体は加水分解しやすく使用できなくなります。
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投稿日時: 2022 年 11 月 4 日