聚合物水处理有哪些变量？如何管理？

水处理聚合物，也称为絮凝剂，用于以帮助固液分离。它们提高了固液分离的速度和效率，并有助于污泥脱水。

使用聚合物时，有助于管理控制范围内外的变量，以提高效率。这篇文章强调了如何管理这些变量以有效地处理聚合物废水。如果您对聚合物不熟悉，请先阅读我们关于聚合物水处理的文章。

控制中的变量

水和废水测试，以确定更有效的化学成分

聚合物溶液强度、稠度、老化和剂量

超出您控制范围的变量

脏水（泥浆）流量变化

泥浆中沉积物的大小

泥浆中沉积物的特征

无论您使用沉淀池、增稠器、DAF澄清器、离心机或其他分离设备，都存在这些变量。管理它们将提高效率并降低与化学品使用和劳动力相关的成本。

管理您可以控制的变量

1. 测试：确定废水中更有效的化学品

通过化学测试试错来隔离给定水样中表现更好的化学成分。将混凝剂和聚合物絮凝剂以受控设置添加到水样中，并以百万分之一（ppm）测量，这是实现高效现场性能的途径。

在进行这些测试时，保持开放、分析的心态，不要基于过去的观察结果或预先确定的结果而抱有偏见，这一点很重要。使用以相同溶液强度和相同老化时间制备的新化学标准品至关重要。将两种化学成分结合在一起通常会产生好的结果，因此测试各种组合如何与样品相互作用是很重要的。

2. 受控给药：聚合物制备和给药系统

下一步是使用聚合物稀释系统，以确保规定化学制剂的一致制备和定量。使用聚合物絮凝剂时，必须考虑溶液强度、溶液浓度、溶液老化和溶液剂量。

无论您使用的是干聚合物絮凝剂还是液体聚合物絮凝剂，这些变量都很重要。干聚合物制备更复杂，需要更复杂的机器。相比之下，液体聚合物更容易控制溶液浓度和溶液老化。

2.1 溶液强度

溶液浓度通常会因进入稀释水流量的变化而波动。如果您的干聚合物计量机构不监测稀释水流速，则溶液浓度不一致。例如，如果稀释水流速减慢，溶液强度将过高，但干聚合物计量不会。

2.2. 溶液一致性

溶液稠度是指单个聚合物颗粒的水合作用以及该颗粒在聚合物溶液中的分布和稀释。聚合物絮凝剂，尤其是非离子絮凝剂，往往会粘在一起，形成“鱼眼”或部分水合的絮凝剂球。通过尽可能单独地对絮凝剂颗粒进行水合，防止形成这些簇是很重要的。

此外，添加额外的稀释和混合能量有助于防止初始水合后形成“鱼眼”。也可以采用机械混合，但必须记住絮凝剂是敏感的。因此，过多的搅拌会导致长的絮凝剂链断裂成较小的低效链。

2.3.溶液老化

正确制备絮凝剂的另一个关键是老化时间。絮凝剂链至少需要45分钟才能解开并激活。此外，我们的内部测试表明，再老化15到20分钟，总共60到65分钟，可以提高絮凝剂的效率。

不同的聚合物分解系统以不同的方式实现这一老化过程。有些采用双罐系统，由一个“混合”罐和一个“日用”罐组成。第一个罐接收水合絮凝剂溶液，添加额外的水，并用机械混合器将其活化。然后在混合一段规定的时间后，一旦老化完成，将溶液转移到日用罐中。絮凝剂溶液是从日用罐泵送到工艺点的。

其他聚合物制备系统将使用带有多个室、挡板和堰的单个储罐。通常，单罐系统在第一室中对聚合物进行水合和稀释，在第二室中进行机械混合，然后从第三室泵出进行排放。第三个下拉室使用传感器启动准备并控制老化时间。单罐系统提供了一种紧凑的单撬选项。

混凝剂剂量

如前所述，凝固剂通过中和固体电荷帮助将固体与液体分离。然而，施用混凝剂通常是一个不那么复杂的过程。

凝固剂和絮凝剂之间的另一个区别是，凝固剂通常不需要太多的老化（如果有的话）。混凝剂通常以“纯净溶液”的形式通过隔膜泵注入工艺流，这意味着它不会用水稀释、老化或混合。

在进行震击试验时，找到性能更好的混凝剂可能需要时间，这是一个重要的步骤。然而，施用混凝剂通常不需要像聚合物絮凝剂那样的复杂机器。

超出您控制范围的变量

在使用聚合物时，你仍然会遇到我们无法控制的变量，但它们是可控的。首先，我们将突出显示这些变量，然后讨论如何使用它们。

超出您控制范围的变量通常来自所处理的污水（泥浆）的变化。浆料流中常见的变量是浆料流速和存在的固体量的变化、固体的大小以及这些固体的特性。

1. 流速和总悬浮固体（TSS）

当向水流或废水流中施用化学品时，保持化学品与总悬浮固体的比率很重要。如前所述，适当的罐子测试测量ppm，从而使施用的化学物质的量可以按比例增加或减少到TSS。适当的剂量增加了液固分离和脱水效率。

然而，如果浆料流速和浆料中的固体百分比发生变化，则在震击试验期间确定的比率将发生变化。例如，固体的减少会导致化学添加剂的大量增加，这可能是昂贵的，并且对系统的稳定性有害。或者，大量的固体会导致化学加药失败，并将污水返回到工艺中。

2. 固体尺寸

颗粒大小的变化会显著改变化学的有效性。较大的颗粒在没有絮凝剂或凝固剂的帮助下具有从液体悬浮液中脱落的自然倾向。相反，较小的颗粒难以自行沉降。因此，较大颗粒的减少似乎是额外化学物质的信号。

然而，还有一个额外的因素需要考虑，因为即使是少量较大的颗粒也可以作为压舱物。这种压载物增加了“絮凝物”的沉降速度，因为它提供了更高的重量。因此，从少量较大颗粒到完全不存在可能会影响沉降过程，反之亦然。

3. 固体特性

最后，如果工艺流中固体的特性发生变化，它们可能不会像以前那样与化学物质发生相互作用。大多数用户的反应是添加更多的化学物质，对过程产生负面影响，使系统失去平衡。

改变固体成分的更好方法是进行另一次震击试验。如果材料发生了变化，化学相互作用效率低下，则需要隔离新的化学物质。

管理您无法控制的变量

絮凝监测和自动化学加药

上述变量可通过絮凝监测和化学加药调节系统进行管理。流量、固体百分比以及一定程度上的颗粒大小和固体组成可通过自动监测和计量仪器实时调整。

一种这样的技术类似于浊度传感器。这项技术将红外光束射过泥浆样品，并记录损失的光量，以指示化学性能。

良好的絮凝化学将悬浮固体聚集在一起形成大絮体或固体团。当这种情况发生时，它会在簇之间留下空位，光可以通过这些空位而几乎没有损失。当化学反应效率低时，大絮体不能正确形成，固体吸收更多的光，仪器接收的光更少。

在这两种情况下，自动监测和加药系统将相应地调整化学加药速率。例如，如浆料的固体百分比增加，系统将相应地增加化学溶液的加药速率。如果固体百分比减少，反之亦然。

总之，识别和管理尽可能多的变量以确保高效的化学性能符合您的利益。正确的化学选择和精心选择的设备可以更大限度地减少异常情况，减少化学消耗，您可以通过管理这些变量来提高产量。

聚合物溶液加药

聚合物溶液定量，也称为计量，是正确施用絮凝剂的关键。如前所述，絮凝剂链高度敏感。因此，在将它们注入工艺流时，不要将它们分开是很重要的。

在不破坏絮凝剂链的情况下添加絮凝剂溶液是通过使用某种变化的正排量泵实现的。常用的正排量泵是螺杆泵，但齿轮泵、旋转凸轮泵、蠕动泵和活塞泵也可以工作。