CN101475248A

CN101475248A - 一种水混凝处理方法

Info

Publication number: CN101475248A
Application number: CNA2009100367575A
Authority: CN
Inventors: 刘伟
Original assignee: National Sun Yat Sen University
Current assignee: Sun Yat Sen University; National Sun Yat Sen University
Priority date: 2009-01-19
Filing date: 2009-01-19
Publication date: 2009-07-08

Abstract

本发明公开了一种水混凝处理方法，包括采用混凝剂对水进行混凝处理，在水混凝处理过程中向水中投加催化剂和氧化剂。本发明通过在水混凝处理的过程中添加催化剂和氧化剂，催化剂在水中形成固液反应界面，氧化剂在界面上发生快速氧化反应，氧化有机物，破坏有机物对悬浮颗粒的保护作用。催化剂的吸附作用能够结合水中的胶体颗粒形成微絮核，增加了水中的颗粒浓度，有助于絮凝反应中絮体的形成和成长。

Description

一种水混凝处理方法

技术领域

本发明属于水处理技术。

背景技术

由于近年来地表水源受到严重污染，地表水中有机物、藻类等污染物导致铝盐、铁盐絮凝剂处理效果不佳。许多地表水出现混凝困难的问题，主要表现在水中悬浮颗粒不易脱稳，如采用硫酸铝、聚合铝等处理时生成絮体速度慢，产生的絮体细小，沉速低，沉后水浊度偏高。另外，常规混凝剂对有机物、藻类、色度等污染物去除效果不好，很难保证处理后水质达标。混凝是水的物化处理的重要工艺，地表水中大部分有机污染物都通过这个过程去除。混凝效果的好坏直接影响出水水质。提高混凝效率对保证饮用水的水质至关重要。

采用氧化剂预氧化可以取得强化混凝的效果。氧化剂包括氯、臭氧、高锰酸钾等。预氯化可以除色、助凝，特别是对含藻水效果显著。臭氧预氧化也具有一定的助凝作用。表明，低投量的臭氧氧化助凝效果较明显，但投量提高则可能导致混凝处理后剩余浊度升高。

专利CN1103628A公开了一种“高锰酸钾复合药剂饮用水除污染技术”，其技术要点是将高锰酸钾作为主剂与其他成分复配，将复配的药剂用于预处理。高锰酸钾氧化可以破坏有机物对悬浮颗粒的保护，提高混凝效率，因此具有助凝效果。高锰酸钾不能完全氧化水中无机和有机污染物，单独高锰酸钾氧化效率较低。此外，高锰酸钾还原后生成的二氧化锰如不能完全沉淀，则容易出现剩余锰超标造成出水色度残留。

发明内容

针对现有水混凝处理上存在的不足，本发明的目的是设计一种能够提高混凝剂的脱稳速度，混凝反应中絮体成长迅速，沉淀速度快，实现全面提高出水水质的水混凝处理方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种水混凝处理方法，采用混凝剂对水进行混凝处理，在水混凝处理过程中向水中投加催化剂和氧化剂。

在上述水混凝处理方法中，所述催化剂优选为水溶性淀粉、水合二氧化锰(MnO₂·H₂O)、β—三氧化二铁(β—Fe₂O₃·H₂O)中的一种或几种复配。

在上述水混凝处理方法中，所述氧化剂优选为臭氧、过氧化氢、高锰酸盐、高铁酸盐、二氧化氯、氯气或次氯酸盐中的一种或几种复配。

在上述水混凝处理方法中，所述混凝剂优选为硫酸铝、聚合硫酸铝、氯化铝、聚合氯化铝、硫酸铁、聚合硫酸铁、氯化铁、聚合氯化铁、聚合氯化铝铁、聚合硫酸铝铁中的一种或几种混合。

在上述水混凝处理方法中，催化剂与氧化剂可分别投加也可以混合后投加。催化剂与氧化剂可以投加在无机混凝剂之前、之后或者与混凝剂一同投加。

在上述水混凝处理方法中，催化剂和氧化剂的重量比优选为大于1：10。

在上述水混凝处理方法中，催化剂和氧化剂的总投量不超过无机絮凝剂重量的20％。

水合二氧化锰可由下述工艺制备：向5～20％的高锰酸钾溶液中加入10～20％的硫酸锰溶液至反应终点，即生成黑褐色二氧化锰沉淀。将沉淀过滤后可直接使用，或在60～105℃下通风干燥获得固体粉末。

β—三氧化二铁由下述工艺制得：配制40～50％三价铁盐溶液，可以为硫酸铁、氯化铁。或者配置同摩尔浓度的硫酸亚铁溶液，在常温下加入等当量过氧化氢氧化为三价铁。将上述三价铁盐溶液加热至50～80℃，缓慢加入40～50％碳酸钾或碳酸钠溶液至反应终点，所得红棕色铁泥即为β—三氧化二铁。铁泥可直接投加使用，或在60～105℃下通风干燥获得β—三氧化二铁固体粉末。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明通过在水混凝处理的过程中添加催化剂和氧化剂，催化剂在水中形成固液反应界面，氧化剂在界面上发生快速氧化反应，氧化有机物，破坏有机物对悬浮颗粒的保护作用。催化剂的吸附作用能够结合水中的胶体颗粒形成微絮核，增加了水中的颗粒浓度，有助于絮凝反应中絮体的形成和成长。具体优点有：

(1)反应速度快，脱稳迅速，比单独投加无机混凝剂反应速度提高30％；

(2)絮体成长快，尺寸大，比单独投加无机混凝剂所形成絮体大1—2倍；

(3)絮体密实度高，沉淀速度快，比单独投加无机混凝剂所形成絮体沉速高1倍以上；

(4)投量省，达到同样的处理效果，比单独投加无机混凝剂节省投量30～50％；

(5)特别适合处理混凝困难的地表水，能够增加絮体生成量，提高沉淀效率；

具体实施方式

实施例1

在混凝反应工艺前向水中投加1～10mg/L过氧化氢，然后投加催化剂，催化剂为二氧化锰与β—三氧化二铁按重量比2：1复配，投加量5～20mg/L。再向水中投加无机混凝剂进行混凝处理。

实施例2

在混凝反应工艺前向水中投加0.1～5mg/L臭氧，然后投加催化剂，催化剂为二氧化锰与β—三氧化二铁按重量比1：1复配，投加量5～20mg/L。再向水中投加无机混凝剂进行处理。

实施例3

在混凝反应工艺前向水中投加0.1～5mg/L高锰酸钾，然后投加催化剂，催化剂为二氧化锰、β—三氧化二铁与水溶性淀粉按重量比1：1：1复配，投加量5～20mg/L。再向水中投加无机混凝剂进行混凝处理。

实施例4

在混凝反应工艺前向水中投加0.1～5mg/L次氯酸钠，然后投加催化剂，催化剂为二氧化锰与β—三氧化二铁按重量比1：1复配，投加量5～20mg/L。再向水中投加无机混凝剂进行处理。

实施例5

将高锰酸钾、水合二氧化锰与β—三氧化二铁按重量比1：2：2的比例复配。再与无机混凝剂按比例混合，其中混凝剂重量占85％。将上述复配药剂投加在水中进行混凝。投加方式可以是固体投加，也可以是溶解后投加。

实施例6

将高锰酸钾与β—三氧化二铁按重量比3：1的比例复配。将上述复配药剂投加在混凝反应之前，投量范围可以在1～20mg/L。投加方式可以是固体投加，也可以是溶解后投加。然后再投加无机混凝剂进行混凝处理。

Claims

1、一种水混凝处理方法，包括采用混凝剂对水进行混凝处理，其特征是在水混凝处理过程中向水中投加催化剂和氧化剂。

2、根据权利要求1所述的处理方法，其特征是所述催化剂为水溶性淀粉、水合二氧化锰、β—三氧化二铁中的一种或几种复配。

3、根据权利要求1所述的处理方法，其特征是所述氧化剂为臭氧、过氧化氢、高锰酸盐、高铁酸盐、氯气、二氧化氯或次氯酸盐中的一种或几种复配。

4、根据权利要求1所述的处理方法，其特征是所述混凝剂为硫酸铝、聚合硫酸铝、氯化铝、聚合氯化铝、硫酸铁、聚合硫酸铁、氯化铁、聚合氯化铁、聚合氯化铝铁、聚合硫酸铝铁中的一种或几种混合。

5、根据权利要求1、2、3或4所述的处理方法，其特征是催化剂与氧化剂可分别投加也可以混合后投加。

6、根据权利要求1、2、3或4所述的处理方法，其特征是催化剂与氧化剂可以投加在无机混凝剂之前、之后或者与混凝剂一同投加。

7、根据权利要求1、2、3或4所述的处理方法，其特征是催化剂和氧化剂的重量比大于1：10。

8、根据权利要求1、2、3或4所述的处理方法，其特征是催化剂和氧化剂的总投量不超过无机絮凝剂重量的20％。