一、硫酸铝的基本性质与作用原理
硫酸铝(Al₂(SO₄)₃)是一种无机化合物,通常以白色结晶粉末或块状形式存在,易溶于水。在污水处理中,硫酸铝主要作为
混凝剂使用,其作用原理基于以下几个方面:
电中和作用:硫酸铝溶于水后,铝离子(Al³⁺)会水解生成一系列带正电荷的羟基铝络合物,这些正电荷能够中和污水中胶体颗
粒的负电荷,破坏胶体稳定性。
吸附架桥作用:水解产物形成的多核羟基络合物能在胶体颗粒间"架桥",形成大颗粒絮体。
网捕卷扫作用:形成的氢氧化铝沉淀物在沉降过程中能网捕、卷扫水中的细小颗粒一同沉降。
二、硫酸铝的选择与储存
产品选择:
工业级硫酸铝(含Al₂O₃约15-17%)
饮用水级硫酸铝(纯度更高,杂质更少)
根据处理水质要求选择合适等级
储存注意事项:
应储存在干燥、通风良好的仓库中
避免与碱性物质混存
包装应完好,防止吸潮结块
储存期不宜过长,一般不超过1年
三、硫酸铝投加前的准备工作
水质分析:
测定污水pH值(最佳范围6.5-7.5)
测定浊度、COD、SS等指标
必要时进行烧杯试验确定最佳投加量
溶解配置:
配置浓度一般为5-10%
使用温水(40-50℃)可加速溶解
搅拌时间约30分钟至完全溶解
溶液应现配现用,不宜长时间储存
设备检查:
检查加药泵、管道是否畅通
校准计量装置确保投加准确
准备pH调节剂(如必要)
四、硫酸铝的正确投加方法
投加点的选择:
最佳投加点应在混合设备前
与污水充分混合后进入絮凝区
避免在pH急剧变化区域投加
投加量控制:
一般污水投加量为20-100mg/L
高浓度废水可达100-300mg/L
应根据小试结果调整实际投加量
采用流量比例自动控制为佳
投加方式:
连续均匀投加优于间歇投加
可采用重力投加或压力投加
投加系统应具备调节能力
五、工艺参数优化与控制
pH值调节:
最佳pH范围为6.5-7.5
pH过低可加石灰或氢氧化钠调节
pH过高可加酸调节或改用其他混凝剂
混合强度控制:
快速混合阶段G值300-600s⁻¹
混合时间30-90秒
絮凝阶段G值20-70s⁻¹
絮凝时间15-30分钟
温度影响:
低温时效果下降,可适当增加剂量
水温低于10℃时考虑加热或改用其他混凝剂
六、运行监测与效果评估
日常监测指标:
出水浊度
沉淀污泥性状
上清液清澈度
pH值变化
铝残留量(饮用水处理需特别关注)
定期检测项目:
COD去除率
SS去除率
磷去除效果(如有除磷要求)
污泥沉降比(SV30)
异常情况处理:
出现矾花细小:检查pH值或增加投加量
沉淀效果差:调整絮凝条件
出水浑浊:检查混合效果或剂量不足
设备堵塞:检查溶解是否完全
七、安全注意事项
操作防护:
佩戴防护眼镜、橡胶手套
穿防酸碱工作服
避免直接接触皮肤和眼睛
应急处理:
皮肤接触:立即用大量清水冲洗
眼睛接触:立即用流动清水冲洗15分钟并就医
吸入:移至空气新鲜处
误食:饮足量温水催吐并就医
环境影响:
防止药剂泄漏污染环境
妥善处理废弃包装物
控制出水铝离子浓度达标
八、硫酸铝处理污水的优缺点
优点:
混凝效果好,适用性广
价格相对低廉
操作简单,技术成熟
具有一定的除磷功能
局限性:
对低温低浊水效果较差
可能增加出水铝离子浓度
产生的污泥量较大
对pH值较为敏感
九、与其他混凝剂的比较与联用
与聚合氯化铝(PAC)比较:
PAC适用pH范围更宽
PAC产生的污泥量较少
硫酸铝成本更低
与铁盐比较:
铁盐适用pH范围更广
铁盐对色度去除效果更好
硫酸铝不会使出水带色
联用技术:
可与PAM联用提高絮凝效果
与石灰联用调节pH并提高除磷效果
与活性炭联用处理难降解有机物
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