聚合氯化鋁(PAC)在一定程度上對去除總氮有一定作用,但不能直接完全去除總氮,主要是通過與其他工藝協(xié)同作用來降低總氮含量,以下是具體介紹:
作用原理
混凝沉淀作用:總氮中的一些有機氮會以膠體或懸浮顆粒的形式存在于水中。聚合氯化鋁在水中水解會生成一系列多核羥基配合物和氫氧化鋁膠體。這些膠體具有較大的比表面積和吸附能力,能夠通過壓縮雙電層、吸附電中和、網(wǎng)捕卷掃等作用,使水中的膠體顆粒和懸浮物質(zhì)脫穩(wěn)、凝聚,形成較大的絮體沉淀下來,從而去除部分以顆粒態(tài)存在的有機氮。
助凝作用間接影響:在生物脫氮工藝中,聚合氯化鋁可以作為助凝劑使用。它有助于活性污泥的凝聚和沉淀,提高污泥的沉降性能,使生物處理過程更加穩(wěn)定高效。這有利于微生物更好地發(fā)揮脫氮作用,間接地對總氮去除起到促進作用。因為在生物處理中,氨氮會被氨氧化細菌轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽氮,再進一步被亞硝酸鹽氧化細菌轉(zhuǎn)化為硝酸鹽氮,較后通過反硝化細菌將硝酸鹽氮轉(zhuǎn)化為氮氣從水中逸出,實現(xiàn)總氮的去除。良好的污泥性能有助于微生物的生長和代謝,從而提高生物脫氮的效果。
影響因素
pH 值:聚合氯化鋁的水解形態(tài)和混凝效果受 pH 值影響很大。一般在 pH 值為 6-9 的范圍內(nèi),聚合氯化鋁的混凝效果較好,有利于對含氮顆粒物質(zhì)的去除。當 pH 值過低或過高時,會影響聚合氯化鋁的水解產(chǎn)物形態(tài),使其混凝效果變差,從而影響對總氮的去除效果。
投加量:投加量不足時,無法提供足夠的膠體和絮凝劑來使含氮物質(zhì)充分凝聚沉淀;而投加量過多,會導致膠體顆粒重新穩(wěn)定,出現(xiàn) “膠體保護” 現(xiàn)象,反而降低混凝效果,使總氮去除率下降。
水溫:水溫對聚合氯化鋁的水解速度和絮凝體的形成有明顯影響。水溫較低時,水解速度緩慢,絮凝體形成速度慢且結(jié)構(gòu)松散,不利于對總氮的去除;水溫過高時,會使絮凝體的水合作用增強,也會影響混凝沉淀效果。
應(yīng)用實例
在污水處理廠中的應(yīng)用:許多污水處理廠采用生物處理與化學混凝沉淀相結(jié)合的工藝來處理污水中的總氮。在生物處理后段,投加聚合氯化鋁進行混凝沉淀,可以進一步去除生物處理后殘留的含氮懸浮物和難降解的有機氮,使總氮達標排放。
在工業(yè)廢水處理中的應(yīng)用:對于一些含有高濃度總氮的工業(yè)廢水,如化工廢水、制藥廢水等,在預(yù)處理或深度處理階段,會使用聚合氯化鋁進行混凝沉淀處理,降低總氮含量,減輕后續(xù)生物處理或其他處理工藝的負擔,提高整體處理效果。