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激光衍射法研究絮凝剂性能的能力

供稿:安东帕(上海)商贸有限公司

  • 关键词:安东帕,激光衍射法,絮凝剂
  • 摘要:安东帕PSA仪器评估这种絮凝剂性能的适用性,通过测量粒径变化对絮凝剂浓度增加的响应。通过测量粒径随絮凝剂浓度的增加而发生的变化,来评估絮凝剂的性能,论证了PSA仪器的适用性。

 

矿业对经济发展很重要,已经不是什么秘密,采矿业生产许许多多的重要金属和矿物,无法离不开它们;但矿业开采也对环境产生了一定的影响。

简介

矿业废水对土壤和地下水的污染是对环境的潜在威胁。因此,有严格的规范和协议来控制这个问题。美国联邦法规第40条,第434部分,主要针对煤矿开采,规定了废水污染物如铁和锰的可接受的最终含量,总悬浮颗粒(TTS)以及废水的最终pH值。TTS通常通过沉淀法或过滤等机械过程来减少。对于大颗粒,絮凝剂的加入,其目的是使尽可能多的颗粒聚集,这些处理方法既便宜又有效,是废水处理过程的一个关键部分。在这项研究中,证明了安东帕PSA仪器评估这种絮凝剂性能的适用性,通过测量粒径变化对絮凝剂浓度增加的响应。通过测量粒径随絮凝剂浓度的增加而发生的变化,来评估絮凝剂的性能,论证了PSA仪器的适用性。

 

实验设置


 

PSA 1190

样品来源和样品处理对某褐煤露天采场废水进行了研究。它含有大量可见的棕色粒子。用1000 ppm、2000 ppm或3000 ppm的商用絮凝剂处理少量样品。处理后的样品在室温(~23℃)下保存过夜。加入絮凝剂一整夜后,沉积物的数量明显增加,这是颗粒粒径增大的迹象。

测量为了保证粒度分布的均匀性,彻底摇晃样品。所有的测量都是用PSA 1190在液体模式下室温进行的,遮光率约为15%。将颗粒分散在去离子水中,在慢循环(泵速120 rpm)和搅拌(搅拌器转速350 rpm)条件下进行测量。每个样本重复三次测量,因为样品为大的不透明粒子,所以衍射图样由夫琅和费模型分析,且不需要输入更多的参数。

实验分析

图1为未处理废水的粒径分布。它是一种高度多分散的样品,其中有多达四个离散的颗粒组分,对应的颗粒直径约为0.25、4、10和40 μm。

 

图1:未处理废水的粒径分布

图2为最高浓度(3000 ppm)絮凝剂处理后废水的粒径分布。与未处理样品相比,2个最小的颗粒几乎完全消失,整个分布向更大的粒径转移。

 

废水+ 3000ppm29.182.65

为了量化这种影响,比较了平均体积加权D50值(中位直径)。采用相对标准偏(RSD)评价结果的重复性。由表1可知,3000ppm絮凝剂处理后,褐煤颗粒的平均粒径由未处理样品的7.8 μm增大到最大的29μm。RSD值始终低于3%,表明结果具有极好的重复性。

样品

D50 [μm] RSD [%]

未经处理的废水7.840.30

废水+ 1000 ppm16.471.20

废水+ 2000ppm22.312.67

废水+ 3000ppm29.182.65

表1:连续3次测量的体积加权D50值和相对标准偏差(RSD)

在图3中,将表1的结果绘制出来,可以看出褐煤颗粒的平均粒径与絮凝剂浓度之间成正、近线性相关关系。

 

图3:平均粒径随絮凝剂浓度变化曲线图

结论

絮凝剂是废水处理过程中必不可少的工具。实验证明了用激光衍射法研究絮凝剂性能的能力。这些数据可以用来比较不同絮凝剂的性能,检查新开发的絮凝剂的性能,或通过确定所需药剂的最小数量来优化给定废水样品的絮凝过程。

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发布时间:2022年4月20日 17:26  人气:   审核编辑(王静 )
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