优化水或废水处理厂中的化学沉淀过程的方法技术

本发明专利技术涉及通过就地调节作为参数的一个的基于铝的促凝剂的碱度纯化水并且降低操作成本的方法，诸如在水或废水处理厂中纯化水。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】专利
本专利技术涉及通过就地调节作为参数的一个的基于铝的促凝剂的碱度纯化水并且降低操作成本的方法，诸如在水或废水处理厂中纯化水。专利技术背景铝盐(促凝剂)，诸如硫酸铝或氯化铝被用于将原水以及废水化学地沉淀。三价铝离子盐在水中变为水解的并且形成如以下显示的难溶性氢氧化铝沉淀：Al3++H2O→Al(OH)2++H+Al(OH)2++H2O→Al(OH)2++H+Al(OH)2++H2O→Al(OH)3(s)+H+因为反应需要氢氧离子存在于水中，所以有时需要通过，例如给予氢氧化钠或氢氧化钙来添加氢氧离子以达到5.5-6.5的最优的沉淀pH。在氢氧化物沉淀之后，在水中形成促凝剂，该促凝剂吸附并且包住水中的可溶的和不溶的有机物质以及颗粒。可以通过例如过滤、沉降或浮选从纯化的水分离形成的沉淀(淤泥)。除了其他方面，由于经济原因，不期望添加比获得纯化的水的可接受的质量所需的更多的促凝剂，而不花费太多的钱。一个非无关紧要的因素是淤泥的量以及操作成本和除去材料的成本随着促凝剂的增加的添加而增加。在一些情况下，多达40％的形成的干物质的量可以包含沉淀的氢氧化铝。因此，优化沉淀过程对于环境的目的以及经济的目的二者都是重要的。在化学沉淀中，可溶性有机物质的量在水中被降低，这通常影响纯化的水的颜色。例如，这意味着，原水中的腐殖质物质和来自纸浆厂的废水中其余的木素的减少导致水的颜色的减少。通过化学沉淀也降低水的浊度。浊度由水中的颗粒引起，颗粒可以包括无机物质诸如粘土、以及其他有机化合物诸如在生物学纯化之后剩下的细菌菌落、乳化油或纤维。它们一起构成悬浮固体的量(SS-悬浮固体)。同时有机部分与可溶性有机物质一起形成水中氧消耗物质的总量。有机碳的总量作为TOC(TotalOrganicCarbon，总有机碳)被分析并且氧消耗物质作为COD(ChemicalOxygenDemand，化学需氧量)被分析。分析可以连续地和/或自动地即使用在线传感器被进行。在含有单体铝的水溶液中，可以产生具有氢氧化物桥(hydroxidebridge)的络合物。随着提高的碱度，这些络合物获得根据下表的增加的电荷：络合物Al2(OH)24+具有链形式并且络合物Al13O4(OH)247+具有球形形式。最后提及的那个可以被聚合成具有下式[Al13O4(OH)247+]n的球体的链。单体硫酸铝和氯化铝通过将包含铝的材料(诸如，氢氧化铝)溶解在酸(即，分别地以化学计量的量的H2SO4、HCl)中来产生。增加的碱度通过使用在溶解期间酸的缺乏来获得，这要求反应在增加的压力以及增加的温度下发生。增加的碱度也可以通过将氢氧离子添加至单体硫酸铝或氯化铝溶液来获得。具有增加的碱度的硫酸铝通常被称为PAS(聚合硫酸铝)并且该氯化物被称为PAC(聚合氯化铝)。单体硫酸铝通常以具有约8％的Al量的颗粒形式被提供并且单体氯化铝作为具有相同量的Al的溶液被提供。硫酸铝也可以以溶液被获得，但Al量则为约4％。聚合的产物通常被提供为对于PAS具有约4％Al的量的溶液并且对于PAC约8％。因此，与PAS相比，对于PAC，用于与Al含量有关的运输的成本是较低的。如果不需要聚合的产物，最有成本效益的可选物通常是以颗粒形式的硫酸铝，特别地如果消耗高时。使用聚合的促凝剂(特别地PAC)具有增加的其市场份额，主要取决于具有增加的碱度的铝络合物已经被发现相比于单体促凝剂更好地降低水中的浊度。水中的颗粒(包括胶体)，如果通常带负电荷并且电荷的中和以及凝聚通过高电荷的促凝剂促进。凝聚也更迅速地发生并且氢氧化物促凝剂变得更大，这通常有利于促凝剂分离过程，特别地在低水温下。对于具有高浊度的水，相比于相同的或较高的剂量的另一种单体(Al-)促凝剂，通过使用聚合铝促凝剂达到较低的浊度是可能的。碱度的程度是重要的，因为太高的碱度可以导致氢氧化铝在促凝剂已经被分布在应该被沉淀的完整的水体积中之前沉淀，即它变得太有反应性。高碱度的另一个缺点是，在许多情况下，可溶性有机化合物的沉淀变得更差。如果正在处理具有随时间变化的含量的水，促凝剂的碱度可以在未决条件之后被优化。一个实例是来自河的原水，其在暴雨之后可包含大量的颗粒(高浊度)，并且在干旱期期间包含较低量的颗粒(低浊度)但较高量的有机物质。另一个实例是来自纸浆厂和造纸厂的废水。在那里，在废水中可溶性有机化合物的量取决于当时使用的原木材料。除了与处理的水的量成比例地控制促凝剂的剂量之外，也常见的是由于排出的处理过的水和/或进入的水的浊度而改变剂量。水的颜色或COD/TOC的含量可以以相同的方式被用于控制剂量。PAC和PAS的产生需要相对大的工艺设备的投入，由于如果这些工艺基于酸的缺乏，这些工艺将引起增加的压力和温度。通过向单体Al溶液添加氢氧离子增加碱度也是可能的。氢氧离子可以作为溶液或悬浮液被添加。溶液或悬浮液稀释最终产物，即Al含量被降低并且运输成本被增加。如果就地进行工艺，有些事是不重要的。如果作为生产者你已经在昂贵的工艺设备方面进行了投入，那么相比于添加氢氧化物，使用较低的酸消耗将变得更经济。因为生产被集中，所以碱度适于取决于使用者一般要求。由于技术生产和后勤的原因，对于生产者在个体和直接消费者要求之后调整碱度是不可能的。这意味着消费者仅可以通过改变促凝剂的剂量影响沉淀的结果以满足杂质的程度的变化。Mingquan等人，chemosphere71(2008)1665-1673d，公开了一项研究，其中在水处理的领域中大量与凝聚有关的参数已经被研究。结论是促凝剂的碱度、形态和剂量应该基于原水碱性被优化以增强天然有机物质(NOM)的移除。WO2004/005192公开了金属硫酸盐组合物和如何产生这样的组合物的方法。该组合物可以在水的纯化中被使用。因此，本专利技术的一个目的是提供一种方法，该方法引起来自例如水或废水处理厂的水的增加的纯化。这通过在沉淀条件之后就地调节基于铝的促凝剂的碱度来实现，这导致改进的纯度的程度和对环境较小的影响。这也将是更经济的并且降低工厂中的操作成本，操作成本通常是关键参数。通过使用就地方法，第一次可以以优化的方式关于碱度控制纯化系统，所述优化的方式导致消耗较少量的促凝剂，这将降低对环境的压力以及降低操作成本和淤泥产生。因此，提供了环境友好的方法。专利技术概述本专利技术涉及就地的方法，该方法调节基于铝的促凝剂的碱度并且优化原水或废水处理厂中的化学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通过调节基于铝的促凝剂的碱度优化水处理厂中或废水处理厂中的化学沉淀过程的方法，其特征在于a)所述碱度通过添加氢氧离子来调节，其中所述氢氧离子通过促凝剂的溶液被添加以及b)所述调节就地发生以及c)所述调节基于从水的污染程度的在线测量获得的储存的数据和/或d)所述调节基于进入的未处理的水和/或流出的处理过的水的污染程度的在线测量。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.02.28 SE 1300156-51.一种通过调节基于铝的促凝剂的碱度优化水处理厂中或废水处理
厂中的化学沉淀过程的方法，其特征在于
a)所述碱度通过添加氢氧离子来调节，其中所述氢氧离子通过促凝剂
的溶液被添加以及
b)所述调节就地发生以及
c)所述调节基于从水的污染程度的在线测量获得的储存的数据和/或
d)所述调节基于进入的未处理的水和/或流出的处理过的水的污染程
度的在线测量。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于氧化镁或氢氧化镁的悬浮
液...

【专利技术属性】
技术研发人员：汉斯·乌尔默特，
申请(专利权)人：汉斯·乌尔默特，
类型：发明
国别省市：瑞典;SE