2023年環(huán)保知識生態(tài)建設(shè)知識競賽-廢水處理試劑知識競賽考試參考題庫（含答案）

2023年環(huán)保知識生態(tài)建設(shè)知識競賽-廢水處理試劑知識競賽考試參考題庫（含答案）（圖片大小可任意調(diào)節(jié)）第I卷一.全考點(diǎn)試題庫(共20題)1.使用高分子有機(jī)絮凝劑時，應(yīng)注意哪些事項(xiàng)？

正確答案:

有機(jī)高分子絮凝劑屬于線團(tuán)結(jié)構(gòu)的長鏈大分子，在水中必然經(jīng)歷一個溶漲過程，固體產(chǎn)品或高濃度液體產(chǎn)品在使用之前必須配制成水溶液再投加到待處理水中。配制水溶液的溶藥池必須安裝機(jī)械攪拌設(shè)備，溶藥連續(xù)攪拌時間要控制在30min以上。水溶液的濃度一般為0.1%左右，再高，溶液的粘度增大，投加困難，再低，需要的溶液池體積又會過大。溶藥使用的水中應(yīng)盡量避免含有大量的懸浮物，以避免有機(jī)高分子絮凝劑與這些懸浮物進(jìn)行絮凝反應(yīng)形成礬花，影響投加后的使用效果。

對固體有機(jī)高分子絮凝劑進(jìn)行溶解時，固體顆粒的投加點(diǎn)一定要在水流紊動最強(qiáng)烈的地方，同時一定要以最小投加量向溶藥池中緩慢投入，使固體顆粒分散進(jìn)入水中，以防固體投加量太快在水中分散不及而相互粘結(jié)形成團(tuán)塊，團(tuán)塊的結(jié)構(gòu)是內(nèi)部有固體顆粒、外部包圍部分水解物，這樣的團(tuán)塊一旦形成，往往要花費(fèi)很長時間才能再均勻地溶入水中，在連續(xù)溶藥池中甚至可以存在長達(dá)數(shù)天。

固體顆粒的投加點(diǎn)一定要遠(yuǎn)離機(jī)械攪拌器的攪拌軸，因?yàn)閿嚢栎S通常是溶藥池中水流紊動性最差的地方，溶解不充分的有機(jī)高分子絮凝劑經(jīng)常會附著在軸上，日益積累，有時可以形成相當(dāng)大的粘團(tuán)，如果不及時認(rèn)真地予以清理，粘團(tuán)會越變越大，影響范圍也就越來越大。

作為助凝劑時，一般要先在處理水中投加無機(jī)絮凝劑進(jìn)行壓縮雙電層脫穩(wěn)后，再投加有機(jī)高分子絮凝劑實(shí)現(xiàn)架橋作用。在無機(jī)絮凝劑投加充足的條件下，有機(jī)高分子絮凝劑的助凝效果不會因投加量的差異而有較大差別。因此，作為助凝劑時，有機(jī)高分子絮凝劑的投加量一般為0.1mg/L。

固體有機(jī)高分子絮凝劑容易吸水潮解成塊，必須使用防水包裝，保存地點(diǎn)也必須干燥，避免露天存放。2.聚合氯化鋁的特點(diǎn)有哪些？

正確答案:

聚合氯化鋁（PAC），又稱堿式氯化鋁，化學(xué)式為ALn（OH）mCL3n-m。PAC是一種多價電解質(zhì)，能顯著地降低水中粘土類雜質(zhì)（多帶負(fù)電荷）的膠體電荷。由于相對分子質(zhì)量大，吸附能力強(qiáng)，形成的絮凝體較大，絮凝沉淀性能優(yōu)于其他絮凝劑。PAC聚合度較高，投加后快速攪拌，可以大大縮短絮凝體形成時間。PAC受水溫影響較小，低水溫時使用效果也很好。它對水的pH值降低較少，適用的pH范圍寬（可在pH=5～9范圍內(nèi)使用），故可不投加堿劑。PAC的投加量少，產(chǎn)泥量也少，且使用、管理、操作都較方便，對設(shè)備、管道等腐蝕性也小。因此，PAC在水處理領(lǐng)域有逐步替代硫酸鋁的趨勢，其缺點(diǎn)是價格較高。

另外，從溶液化學(xué)的角度看，PAC是鋁鹽水解—聚合—沉淀反應(yīng)過程的動力學(xué)中間產(chǎn)物，熱力學(xué)上是不穩(wěn)定的，一般液體PAC產(chǎn)品均應(yīng)在半年內(nèi)使用。添加某些無機(jī)鹽（如CaCl2、MnCl2等）或高分子（如聚乙烯醇、聚丙烯酰胺等）可提高PAC的穩(wěn)定性，同時可增加凝聚能力。從生產(chǎn)工藝講，在PAC的制造過程中引入一種或幾種不同的陰離子（如SO42-、PO43-等），利用增聚作用可以在一定程度上改變聚合物的結(jié)構(gòu)和形態(tài)分布，進(jìn)而提高PAC的穩(wěn)定性和功效；如果在PAC的制造過程中引入其它陽離子組分，如Fe3+，使Al3+和Fe3+交錯水解聚合，可制得復(fù)合絮凝劑聚合鋁鐵。

三氧化二鋁含量是聚合氯化鋁有效成分的衡量指標(biāo)，一般而言，絮凝劑產(chǎn)品密度越大，三氧化二鋁含量越高。一般來說，堿化度越高的聚合氯化鋁吸附架橋能力越好，但因接近[Al（OH）3]n而易產(chǎn)生沉淀，因此穩(wěn)定性也較差。3.什么是陰離子型聚丙烯酰胺的水解度？

正確答案:

陰離子型聚丙烯酰胺“水解度”是水解時PAM分子中酰胺基轉(zhuǎn)化成羧基的百分比，但由于羧基數(shù)測定很困難，實(shí)際應(yīng)用中常用“水解比”即水解時氫氧化鈉用量與PAM用量的重量比來衡量。

水解比過大，加堿費(fèi)用較高，水解比過小，又會使反應(yīng)不足、陰離子型聚丙烯酰胺的混凝或助凝效果較差。一般將水解比控制在20%左右，水解時間控制在2～4h。4.人工合成有機(jī)高分子絮凝劑的種類有哪些？

正確答案:

人工合成有機(jī)高分子絮凝劑多為聚丙烯、聚乙烯物質(zhì)，如聚丙烯酰胺、聚乙烯亞胺等。這些絮凝劑都是水溶性的線型高分子物質(zhì)，每個大分子由許多包含帶電基團(tuán)的重復(fù)單元組成，因而也稱為聚電解質(zhì)。包含帶正電基團(tuán)的為陽離子型聚電解質(zhì)，包含帶負(fù)電基團(tuán)的為陰離子型聚電解質(zhì)，既包含帶正電基團(tuán)又包含帶負(fù)電基團(tuán)，稱之為非離子型聚電解質(zhì)。

目前使用較多的高分子絮凝劑是陰離子型，它們對水中負(fù)電膠體雜質(zhì)只能發(fā)揮助凝作用。往往不能單獨(dú)使用，而是配合鋁鹽、鐵鹽使用。陽離子型絮凝劑能同時發(fā)揮凝聚和絮凝作用而單獨(dú)使用，故得到較快發(fā)展。

我國當(dāng)前使用較多的是聚丙烯酰胺類非離子型高聚物，常與鐵、鋁鹽合用。利用鐵、鋁鹽對膠體微粒的電性中和作用和高分子絮凝劑優(yōu)異的絮凝功能，從而得到滿意的處理效果。聚丙烯酰胺在使用中具有投量少，凝聚速度快，絮凝體粒大強(qiáng)韌的特點(diǎn)。我國目前生產(chǎn)的人工合成有機(jī)高分子絮凝劑中80%是這種產(chǎn)品。5.無機(jī)絮凝劑的種類有哪些？

正確答案:

傳統(tǒng)應(yīng)用的無機(jī)絮凝劑為低分子的鋁鹽和鐵鹽，鋁鹽主要有硫酸鋁（AL2（SO4）3?18H2O）、明礬（AL2（SO4）3?K2SO4?24H2O）、鋁酸鈉（NaALO3），鐵鹽主要有三氯化鐵（FeCL3?6H20）、硫酸亞鐵（FeSO4?6H20）和硫酸鐵（Fe2（SO4）3?2H20）。

一般來講，無機(jī)絮凝劑具有原料易得，制備簡便、價格便宜、處理效果適中等特點(diǎn)，因而在水處理中應(yīng)用較多。6.廢水處理中常用藥劑的種類有哪些？

正確答案:

為了使廢水處理后達(dá)標(biāo)排放或進(jìn)行回用，在處理過程需要使用多種化學(xué)藥劑。根據(jù)用途的不同，可以將這些藥劑分成以下幾類：

（1）絮凝劑：有時又稱為混凝劑，可作為強(qiáng)化固液分離的手段，用于初沉池、二沉池、浮選池及三級處理或深度處理等工藝環(huán)節(jié)。

（2）助凝劑：輔助絮凝劑發(fā)揮作用，加強(qiáng)混凝效果。

（3）調(diào)理劑：又稱為脫水劑，用于對脫水前剩余污泥的調(diào)理，其品種包括上述的部分絮凝劑和助凝劑。

（4）破乳劑：有時也稱脫穩(wěn)劑，主要用于對含有乳化油的含油廢水氣浮前的預(yù)處理，其品種包括上述的部分絮凝劑和助凝劑。。

（5）消泡劑：主要用于消除曝氣或攪拌過程中出現(xiàn)的大量泡沫。

（6）pH調(diào)整劑：用于將酸性廢水和堿性廢水的pH值調(diào)整為中性。

（7）氧化還原劑：用于含有氧化性物質(zhì)或還原性物質(zhì)的工業(yè)廢水的處理。

（8）消毒劑：用于在廢水處理后排放或回用前的消毒處理。

以上藥劑的種類雖然很多，但一種藥劑在不同的場合使用，起到的作用不同，也就會擁有不同的稱呼。比如說Cl2，應(yīng)用在加強(qiáng)污水的混凝處理效果時被稱為助凝劑，用于氧化廢水中的氰化物或有機(jī)物時被稱為氧化劑，用于消毒處理自然就被稱為消毒劑。7.氯的物化性質(zhì)是怎樣的？

正確答案:

氯在常壓下是黃綠色氣體，在0℃和一個大氣壓時的密度為3.2mg/mL，即約為空氣的2.5倍重，具有強(qiáng)烈的刺激性。一般采用電解食鹽水溶液的方法制取氯氣，然后將氯氣加壓冷卻制得液氯，液氯極易氣化，沸點(diǎn)是-34.5℃。加壓后的液氯成為黃綠色透明液體，1kg液氯氣化后體積可以變?yōu)?00L。氯性質(zhì)很活潑，能溶于水，溶解度隨水溫的升高而降低。氯是具有強(qiáng)烈刺激性的窒息氣體，對人的呼吸系統(tǒng)、眼部及皮膚都能產(chǎn)生傷害，空氣中最高允許濃度為1mL/m3。雖不自燃，但可以助燃，在日光下與其他易燃?xì)怏w混合時會發(fā)生燃燒和爆炸，可以和大多數(shù)物質(zhì)起反應(yīng)。

氯是一種強(qiáng)氧化劑，具有殺菌能力強(qiáng)、價格低廉、來源方便的優(yōu)點(diǎn)，是水處理行業(yè)應(yīng)用歷史最為悠久的消毒劑。氯消毒的機(jī)理是依靠水解生成的次氯酸HOCl向微生物的細(xì)胞壁內(nèi)擴(kuò)散，與細(xì)胞的蛋白質(zhì)反應(yīng)生成化學(xué)穩(wěn)定性極好的N-Cl鍵。另外，氯能氧化微生物的某些活性物質(zhì)，抑制并殺死微生物。8.什么是助凝劑？其作用是什么？

正確答案:在廢水的混凝處理中，有時使用單一的絮凝劑不能取得良好的混凝效果，往往需要投加某些輔助藥劑以提高混凝效果，這種輔助藥劑稱為助凝劑。常用助凝劑有氯、石灰、活化硅酸、骨膠和海藻酸鈉、活性炭和各種粘土等。有的助凝劑本身不起混凝作用，而是通過調(diào)節(jié)和改善混凝條件、起到輔助絮凝劑產(chǎn)生混凝效果的作用。有的助凝劑則參與絮體的生成，改善絮凝體的結(jié)構(gòu)，可以使無機(jī)絮凝劑產(chǎn)生的細(xì)小松散的絮凝體變成粗大而緊密的礬花。9.天然有機(jī)高分子絮凝劑的種類有哪些？

正確答案:

天然有機(jī)高分子絮凝劑在水處理中應(yīng)用具有悠久的歷史，直到今天，天然高分子化合物仍是一類重要的絮凝劑，只是使用量遠(yuǎn)低于人工合成高分子絮凝劑，原因是天然高分子絮凝劑電荷密度較小，分子量較低，且易發(fā)生生物降解而失去絮凝活性。

與人工合成的絮凝劑相比，天然有機(jī)高分子絮凝劑的毒性小，提取工藝簡單，無論是化學(xué)成分還是生產(chǎn)工藝，都能很好地與自然和諧一致，因此研究、利用這些自然資源用作水處理藥劑成為當(dāng)前的熱點(diǎn)，這與全球重視合理利用資源，保護(hù)和改善環(huán)境的形勢密不可分。

目前天然高分子絮凝劑的種類很多，按照其主要天然成分（包括改性所用的基質(zhì)成分），可以分為：殼聚糖類絮凝劑、改性淀粉絮凝劑、改性纖維素絮凝劑、木質(zhì)素類絮凝劑、樹膠類絮凝劑、褐藻膠絮凝劑、動物膠和明膠絮凝劑等。這些天然高分子多數(shù)具有多糖結(jié)構(gòu)，其中淀粉主鏈中僅含有一種單糖結(jié)構(gòu)，屬于同多糖；殼聚糖、樹膠、褐藻膠等含有多種單糖結(jié)構(gòu)，屬于雜多糖；木質(zhì)素是一種特殊的芳香型天然高聚物；動物膠和明膠屬于蛋白質(zhì)類物質(zhì)。10.如何防止氯中毒？

正確答案:

雖然空氣中最高允許濃度為1mL/m3，但長期在低于此值的環(huán)境中工作，也會導(dǎo)致慢性中毒，表現(xiàn)為患慢性支氣管炎、慢性胃腸炎、牙齦炎、口腔炎、皮膚搔癢癥等疾病。短時間暴露在高氯環(huán)境中，會導(dǎo)致急性中毒。輕度急性中毒表現(xiàn)為喉干胸悶、脈搏加快等癥狀，重度急性中毒表現(xiàn)為支氣管痙攣和水腫，甚至出現(xiàn)昏迷或休克。為防止出現(xiàn)氯中毒的措施可總結(jié)如下：

（1）經(jīng)常接觸氯氣的工作人員對氯味的敏感程度會有所降低，常常會在聞不到氯味的時候，人就已經(jīng)受到氯的傷害。因此操作人員的值班室要和加氯間分開設(shè)置，并在加氯間安裝監(jiān)測及警報裝置，隨時對其中的氯濃度進(jìn)行檢測。

（2）加氯間要靠近加氯點(diǎn)，兩者間距不超過30m。加氯間建筑要堅(jiān)固防火、耐凍保溫、通風(fēng)良好、大門外開，并與其他工作間嚴(yán)格分開、沒有任何直接連通。由于氯比空氣重，因此當(dāng)氯氣在室內(nèi)泄漏后，會將空氣排擠出去，在封閉的室內(nèi)下部積聚并逐漸向上擴(kuò)散。所以加氯間的底部必須安裝強(qiáng)制排風(fēng)設(shè)施，進(jìn)氣孔要設(shè)在高處。

（3）加氯間門外要備用檢修工具、防毒面具和搶救器具等，照明和通風(fēng)設(shè)備的開關(guān)也要設(shè)在室外，在進(jìn)入加氯間之前，先進(jìn)行通風(fēng)。通向加氯間的壓力水管必須保證不間斷供水，并保持水壓穩(wěn)定，同時還要有應(yīng)對突然停水的措施。加氯間內(nèi)要設(shè)置堿液池，并定時檢驗(yàn)，保證堿液隨時有效。當(dāng)發(fā)現(xiàn)氯瓶有嚴(yán)重泄漏時，戴好防毒面具，然后將氯瓶迅速移入堿液池中。

（4）當(dāng)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場有人急性氯中毒后，要設(shè)法迅速將中毒者轉(zhuǎn)移到具有新鮮空氣的地方，對呼吸困難者，應(yīng)當(dāng)讓其吸氧，嚴(yán)禁進(jìn)行人工呼吸，可以用2%的碳酸氫鈉溶液為其洗眼、鼻、口等部位，還可以讓其吸入霧化的5%碳酸氫鈉溶液。11.絮凝劑、助凝劑在強(qiáng)化廢水處理中的應(yīng)用有哪些？

正確答案:

廢水處理中投加絮凝劑可加速廢水中固體顆粒物的聚集和沉降，同時也能去除部分溶解性有機(jī)物。這種方法具有投資少，操作簡單，靈活等優(yōu)點(diǎn)，特別適合于處理水量小，懸浮雜質(zhì)含量較大的廢水。采用無機(jī)絮凝劑時，因?yàn)橥端幜看?，產(chǎn)生的污泥量也大，所以實(shí)際應(yīng)用中主要采用人工合成有機(jī)高分子絮凝劑OPF，或采用無機(jī)絮凝劑與OPF相結(jié)合的方式。

據(jù)有關(guān)報道，在初級沉淀池，常使用陰離子型已水解的聚丙烯酰胺去除廢水中的懸浮雜質(zhì)，而使用非離子型聚丙烯酰胺（PAM）時的效果不好。經(jīng)驗(yàn)表明，在初級沉淀池中投加1mg/L水解聚丙烯酰胺，可去除進(jìn)場廢水中50%以上的懸浮粒子及40%以上的BOD5。

在廢水的初級沉淀處理中，將有機(jī)高分子聚電解質(zhì)與無機(jī)絮凝劑的混合使用，要比它們各自單獨(dú)使用效果更好。由于進(jìn)場廢水中懸浮粒子的濃度、粒徑分布及種類等隨時會發(fā)生變化，就使得絮凝劑的最佳劑量有時難以控制。這時若過量投加無機(jī)絮凝劑，用卷掃機(jī)理來沉淀去除懸浮雜質(zhì)，方法雖然可行，但其缺點(diǎn)也是很突出的，一是作用時間比較長（15～30min），再是形成的絮體易破碎。如果在投加無機(jī)絮凝劑的同時，再加入一定量的有機(jī)高分子聚電解質(zhì)，可使絮凝時間減少到2～5min，而且形成的絮體也比較結(jié)實(shí)。

在用沉淀法去除水中帶色有機(jī)膠體雜質(zhì)時，可使用雙電解質(zhì)系統(tǒng)。先用帶有高正電荷的陽離子型聚電解質(zhì)使這些有機(jī)膠體脫穩(wěn)，然后再用大分子量非離子型或陰離子型聚電解質(zhì)使已脫穩(wěn)的有機(jī)膠體絮凝成易沉淀的絮體。

二次沉淀池中常使用陽離子型聚電解質(zhì)作絮凝劑，如聚二甲基已二烯氯化銨或聚氨甲基二甲基已二烯氯化銨等，但其投加量要比在初次沉淀池中少一些。原因是初次沉淀池中所添加的陰離子型聚電解質(zhì)有一部分在進(jìn)入二次沉淀池后繼續(xù)發(fā)揮作用，而且二次沉淀池中所添加的聚電解質(zhì)在污泥回流中能反復(fù)得到利用。

另外，混凝處理還可以去除廢水中的磷酸鹽和重金屬離子。長期以來，人們一直采用投加金屬鹽類無機(jī)絮凝劑的方法來去除廢水中的部分磷酸鹽。但實(shí)驗(yàn)證明，在保證磷酸根的去除率沒有降低的前提下，用陽離子聚合物代替無機(jī)絮凝劑可以取得同樣的除磷效果，這說明聚合物參與了對陰離子磷酸根的吸附。例如某廢水處理場在混凝處理工藝中，用12mg/L硫酸鐵和3mg/L高電荷密度的陽離子聚合物，以及0.2mg/L高分子量的陰離子聚合物復(fù)合，代替原來23mg/L的硫酸鐵，在磷的去除率不變的情況下，使出水BOD5去除率從30%上升到了55%。同時，采用混凝處理后，可以使活性污泥階段產(chǎn)生的污泥中無機(jī)物成分減少，提高活性污泥的生物降解功能。

廢水處理中使用的過濾、浮選等處理工藝中，通過使用無機(jī)絮凝劑和聚電解質(zhì)助凝劑，可以提高出水水質(zhì)。結(jié)合廢水水質(zhì)特點(diǎn)，絮凝劑可以單獨(dú)使用，也可以多種絮凝劑復(fù)合使用或一主一輔復(fù)配使用（輔者作為助凝劑）。絮凝劑的選擇可以通過燒杯靜態(tài)試驗(yàn)初步篩選，再在生產(chǎn)裝置上驗(yàn)證確定。12.調(diào)理劑的投加量如何確定？

正確答案:

污泥調(diào)理的藥劑消耗量沒有固定的標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)污泥的品種、消化程度、固體濃度等具體性質(zhì)的不同，投加量會出現(xiàn)一定的差異。因此，大多是在實(shí)驗(yàn)室或在現(xiàn)場直接試驗(yàn)確定調(diào)理劑的種類及具體投加量。

一般來說，按污泥干固體重量的百分比計(jì)，三氯化鐵的投加量為5%～10%，硫酸亞鐵約為10%～15%，消石灰的投加量為20%～40%，聚合氯化鋁和聚合硫酸鐵約為1%～3%，陽離子型聚丙烯酰胺為0.1%～0.3%。據(jù)有關(guān)資料介紹，由于常用的聚丙烯酰胺系列有機(jī)合成高分子調(diào)理劑的價格較為昂貴（有的品種是普通無機(jī)調(diào)理劑的十幾甚至二十倍以上），雖然其投加量較少，但折合調(diào)理每噸污泥的費(fèi)用，使用有機(jī)合成高分子調(diào)理劑的成本仍然較高。普遍的做法是優(yōu)選無機(jī)調(diào)理劑，當(dāng)無機(jī)調(diào)理劑作用較差、難以達(dá)到理想的調(diào)理效果時，再考慮使用有機(jī)合成高分子調(diào)理劑或?qū)o機(jī)和有機(jī)調(diào)理劑復(fù)配使用。13.選擇使用污泥調(diào)理劑應(yīng)考慮的因素有哪些？

正確答案:

（1）調(diào)理劑的品種特點(diǎn)

就常用的鋁鹽和鐵鹽無機(jī)調(diào)理劑而言，使用鋁鹽時的藥劑投加量較大，所形成的絮體密度較小，調(diào)理效果較差，在脫水過程中會堵塞濾布。因此，在選用無機(jī)調(diào)理劑時，盡可能采用鐵鹽；當(dāng)使用鐵鹽會帶來許多問題時，再考慮采用鋁鹽。無機(jī)調(diào)理劑與有機(jī)調(diào)理劑相比，藥劑投加量較大，形成的絮體顆粒細(xì)小，但絮體強(qiáng)度較高。因此在利用真空過濾機(jī)和板框壓濾機(jī)使污泥脫水時，可以考慮采用無機(jī)調(diào)理劑。與無機(jī)調(diào)理劑相比，有機(jī)調(diào)理劑藥劑投加量較小，形成的絮體粗大，但絮體強(qiáng)度較低，比無機(jī)調(diào)理劑形成的絮體更容易破碎。而且一旦絮體被破壞，不論采用無機(jī)調(diào)理劑還是有機(jī)調(diào)理劑，都不易恢復(fù)到原來的狀態(tài)。因此在利用離心脫水機(jī)和帶式壓濾機(jī)使污泥脫水時，可以考慮采用有機(jī)調(diào)理劑。在采用無機(jī)調(diào)理劑或有機(jī)調(diào)理劑中的一種難以達(dá)到理想的調(diào)理效果時，可以考慮將無機(jī)和有機(jī)調(diào)理劑復(fù)配使用，有時能取得更好的調(diào)理效果。比如石灰和三氯化鐵聯(lián)合使用，不但能起到調(diào)節(jié)pH值的作用，而且石灰和污水中的重碳酸鈣生成的碳酸鈣顆粒結(jié)構(gòu)還能增加污泥的孔隙率，促進(jìn)泥水分離。

（2）污泥性質(zhì)

不同性質(zhì)的污泥，選用調(diào)理劑的種類和投加量也有很大差異。對有機(jī)物含量高的污泥，較為有效的調(diào)理劑是陽離子型有機(jī)高分子調(diào)理劑，而且有機(jī)物含量越高，越適宜選用聚合度越高的陽離子型有機(jī)高分子調(diào)理劑。而對以無機(jī)物為主的污泥，則可以考慮采用陰離子型有機(jī)高分子調(diào)理劑。污泥性質(zhì)的不同直接影響調(diào)理效果：初沉池污泥較易脫水，而浮渣和剩余活性污泥則較難脫水，混合污泥的脫水性能則介于兩者之間。為達(dá)到一定的調(diào)理效果，所需調(diào)理劑的數(shù)量存在顯著差異。一般來說，越難脫水的污泥其調(diào)理用藥劑量越大，污泥顆粒細(xì)小，會導(dǎo)致調(diào)理劑消耗量的增加，污泥中的有機(jī)物含量和堿度高，也會導(dǎo)致調(diào)理劑用量的加大。另外，污泥含固率也影響調(diào)理劑的投加量，一般污泥含固率越高，調(diào)理劑的投加量越大。

（3）溫度

污泥的溫度直接影響著無機(jī)鹽類調(diào)理劑的水解作用，溫度低時，水解作用會變慢。如果溫度低于10℃，調(diào)理效果會明顯變差，可通過適當(dāng)延長調(diào)理時間的方法改善調(diào)理效果。使用有機(jī)高分子調(diào)理劑時，如果配制藥液的母液或自來水溫度過低或污泥溫度過低，就會由于水的動力粘滯度和高分子調(diào)理劑溶液本身的粘度變大而不利于稀釋均勻和調(diào)理混合均勻，進(jìn)而影響污泥調(diào)理效果和脫水效果。因此，冬季氣溫較低時，要重視污泥輸送系統(tǒng)的保溫環(huán)節(jié)（從污水處理系統(tǒng)排出的污泥溫度一般不低于15℃），盡量減少污泥輸送過程中熱量的損失。在必要的情況下，可以采取對有機(jī)高分子調(diào)理劑稀釋罐加熱或適當(dāng)延長混合溶解時間和加大攪拌強(qiáng)度的方法改善溶解條件。

（4）pH值

污泥的pH值決定無機(jī)鹽類調(diào)理劑的水解產(chǎn)物形態(tài)，同一種調(diào)理劑對不同pH值的污泥的調(diào)理效果也大不相同。鋁鹽的水解反應(yīng)受pH值的影響很大，其凝聚反應(yīng)的最佳pH值范圍為5～7。當(dāng)pH值大于8或小于4時，難以形成絮體，也就是說失去了調(diào)理的作用。而高鐵鹽調(diào)理劑受pH值的影響較小，無論污泥呈酸性還是呈堿性，都能形成水解產(chǎn)物Fe（OH）3絮體，最佳pH值范圍為6～11。亞鐵鹽在pH值為8～10的污泥中，其溶解度較高的水解產(chǎn)物能被氧化成溶解度較低的Fe（OH）3絮體。因此選用無機(jī)鹽類調(diào)理劑時，首先要考慮脫水污泥的具體pH值，如果pH值偏離其凝聚反應(yīng)的最佳范圍，最好更換使用另一種調(diào)理劑。否則就要考慮在對污泥進(jìn)行調(diào)理之前，投加酸或堿調(diào)整污泥的pH值，一般情況下，都不采取這種措施。

P.H值對聚合電解質(zhì)的調(diào)理效果也有影響，污泥的pH值影響著調(diào)理劑分子的電離、荷電狀況以及分子形狀。陽離子型聚合電解質(zhì)在低pH值的酸性污泥中的電離度較大，分子形狀趨向舒展；而在高pH值的堿性污泥中電離度較小，分子形狀趨向卷曲。與陽離子型聚合電解質(zhì)性質(zhì)相反，陰離子型聚合電解質(zhì)在低pH值的酸性污泥中的電離度較小，分子形狀趨向卷曲；而在高pH值的堿性污泥中電離度較大，分子形狀趨向舒展。陰陽離子型聚合電解質(zhì)的情況稍有不同，在等電點(diǎn)時，整個分子呈中性，正負(fù)兩種電荷相互吸引，故分子緊密卷曲成團(tuán)。在等電點(diǎn)兩側(cè)，分子上都會有一種電荷過剩，因互相排斥作用而使分子趨向舒展。

（5）配制濃度

調(diào)理劑的配制濃度不僅影響調(diào)理效果，而且影響藥劑消耗量和泥餅產(chǎn)率，其中有機(jī)高分子調(diào)理劑影響更為顯著。一般來說，有機(jī)高分子調(diào)理劑配制濃度越低，藥劑消耗量越少，調(diào)理效果越好。這是因?yàn)橛袡C(jī)高分子調(diào)理劑配制濃度越低，越容易混合均勻，分子鏈伸展得越好，架橋凝聚作用發(fā)揮得越好，調(diào)理效果當(dāng)然也越好。但配制濃度過高或過低都會降低泥餅產(chǎn)率。而無機(jī)高分子調(diào)理劑的調(diào)理效果幾乎不受配制濃度的影響。經(jīng)驗(yàn)和有關(guān)研究表明，有機(jī)高分子調(diào)理劑配制濃度在0.05%～0.1%之間比較合適，三氯化鐵配制濃度10%最佳，而鋁鹽配制濃度在4%～5%最為適宜。

（6）投加順序

當(dāng)采用不止一種調(diào)理劑時，調(diào)理劑投加的順序也會影響調(diào)理效果。當(dāng)采用鐵鹽和石灰作調(diào)理劑時，一般先投加鐵鹽，再投加石灰，這樣形成的絮體與水較易分離，而且調(diào)理劑總的消耗量也較少。當(dāng)采用無機(jī)調(diào)理劑和有機(jī)高分子調(diào)理劑聯(lián)合調(diào)理污泥時，先投加無機(jī)調(diào)理劑，再投加有機(jī)高分子調(diào)理劑，一般可以取得較好的調(diào)理效果。

（7）混合反應(yīng)條件

要想達(dá)到最好的調(diào)理效果，污泥與調(diào)理劑實(shí)現(xiàn)完全充分的混合是非常必要的。但值得注意的是，污泥與調(diào)理劑混合反應(yīng)形成絮體后，決不能再被破壞，因?yàn)樾躞w一旦受到破壞就很難恢復(fù)到原來的狀態(tài)。經(jīng)驗(yàn)表明，針對某種污泥，使用某種調(diào)理劑，只有混合反應(yīng)的強(qiáng)度和時間在一定范圍內(nèi)，才能取得較好的調(diào)理效果，而且調(diào)理效果會隨著停留時間的增加而降低。這就是說，經(jīng)過試驗(yàn)確定了調(diào)理的時間和強(qiáng)度后，必須在實(shí)際操作中嚴(yán)格遵守執(zhí)行。一方面不能隨意延長或縮短混合反應(yīng)的時間，另一方面要盡可能快地使調(diào)理后的污泥進(jìn)入脫水機(jī)。14.無機(jī)絮凝劑硫酸鋁的特點(diǎn)有哪些？

正確答案:

自19世紀(jì)末美國最先將硫酸鋁用于給水處理并取得專利以來，硫酸鋁就以卓越的凝聚沉降性能而被廣泛應(yīng)用。硫酸鋁是目前世界上使用最多的絮凝劑，全世界年產(chǎn)硫酸鋁約500萬噸，其中將近一半用于水處理領(lǐng)域。市售硫酸鋁有固、液兩種形態(tài)，固態(tài)的又按其中不溶物的含量分為精制和粗制兩種，我國民間常用于飲用水凈化的固態(tài)產(chǎn)品明礬，就是硫酸鋁與硫酸鉀的復(fù)鹽，但在工業(yè)水及廢水處理中應(yīng)用不多。

硫酸鋁適用的pH值范圍與原水的硬度有關(guān)，處理軟水時，適宜pH值為5～6.6，處理中硬水時，適宜pH值為6.6～7.2，處理高硬水，適宜pH值為7.2～7.8。硫酸鋁適用的水溫范圍是20℃～40℃，低于10℃時混凝效果很差。硫酸鋁的腐蝕性較小、使用方便，但水解反應(yīng)慢，需要消耗一定的堿量。15.聚丙烯酰胺類絮凝劑的特點(diǎn)有哪些？

正確答案:

聚丙烯酰胺PAM是一種目前應(yīng)用最廣泛的人工合成有機(jī)高分子絮凝劑，有時也被用作助凝劑。聚丙烯酰胺的生產(chǎn)原料是聚丙烯腈CH2＝CHCN，在一定條件下，丙烯腈水解生成丙烯酰胺，丙烯酰胺再通過懸浮聚合得到聚丙烯酰胺。聚丙烯酰胺屬于水溶性樹脂，產(chǎn)品有粒狀固體和一定濃度的粘稠水溶液兩種。

聚丙烯酰胺在水的實(shí)際存在形態(tài)是無規(guī)線團(tuán)，由于無規(guī)線團(tuán)具有一定的粒徑尺寸，其表面又有一些酰胺基團(tuán)，因此能夠起到相應(yīng)的架橋和吸附能力，即具有一定的絮凝能力。但由于聚丙烯酰胺長鏈卷曲成線團(tuán)，使其架橋范圍較小，兩個酰胺基締結(jié)后，相當(dāng)于作用相互抵消而喪失兩個吸附位，再加上部分酰胺基卷藏在線團(tuán)結(jié)構(gòu)的內(nèi)部，不能與水中的雜質(zhì)顆粒相接觸和吸附，所以其擁有的吸附能力不能充分發(fā)揮。

為了使締結(jié)在一起的酰胺基再次分開、內(nèi)藏的酰胺基也能暴露在外表，人們設(shè)法將無規(guī)線團(tuán)適當(dāng)延伸展開，甚至設(shè)法在長分子鏈上增加一些帶有陽離子或陰離子的基團(tuán)，同時提高吸附架橋能力和電中和壓縮雙電層的作用。這樣一來，在PAM的基礎(chǔ)上又衍生出一系列性質(zhì)各異的聚丙烯酰胺類絮凝劑或助凝劑。

比如說在聚丙烯酰胺溶液中加堿，使部分鏈節(jié)上的酰胺基轉(zhuǎn)化為羧酸鈉，而羧酸鈉在水中容易離解出鈉離子，使COO-基保留在支鏈上，因此生成部分水解的陰離子型聚丙烯酰胺。陰離子型聚丙烯酰胺分子結(jié)構(gòu)上的COO-基使分子鏈帶有負(fù)電荷，彼此相斥將原來締結(jié)在一起的酰胺基拉開，促使分子鏈由線團(tuán)狀逐漸伸展成長鏈狀，從而使架橋范圍擴(kuò)大、提高絮凝能力，作為助凝劑其優(yōu)勢表現(xiàn)得更為出色。陰離子型聚丙烯酰胺的使用效果與其“水解度”有關(guān)，“水解度”過小會導(dǎo)致混凝或助凝效果較差，“水解度”過大會增加制作成本。16.無機(jī)高分子絮凝劑的特點(diǎn)有哪些？

正確答案:

Al（Ⅲ）、Fe（Ⅲ）、Si（Ⅳ）的羥基和氧基聚合物都會進(jìn)一步結(jié)合為聚集體，在一定條件下保持在水溶液中，其粒度大致在納米級范圍，以此發(fā)揮凝聚—絮凝作用會得到低投加量高效果的結(jié)果。若比較它們的反應(yīng)聚合速度，由Al→Fe→Si是趨于強(qiáng)烈的，同時由羥基橋聯(lián)轉(zhuǎn)為氧基橋聯(lián)的趨勢也按此順序。因此，鋁聚合物的反應(yīng)較緩和，形態(tài)較穩(wěn)定，鐵的水解聚合物則反應(yīng)迅速，容易失去穩(wěn)定而發(fā)生沉淀，硅聚合物則更趨于生成溶膠及凝膠顆粒。

IPF的優(yōu)點(diǎn)反映在它比傳統(tǒng)絮凝劑如硫酸鋁、氯化鐵的效能更優(yōu)異，而比有機(jī)高分子絮凝劑（OPF）價格低廉?，F(xiàn)在它成功地應(yīng)用在給水、工業(yè)廢水以及城市污水的各種處理流程，包括預(yù)處理、中間處理和深度處理中，逐漸成為主流絮凝劑。但是，在形態(tài)、聚合度及相應(yīng)的凝聚—絮凝效果方面，無機(jī)高分子絮凝劑仍處于傳統(tǒng)金屬鹽絮凝劑與有機(jī)高分子絮凝劑之間的位置。其分子量和粒度大小以及絮凝架橋能力仍比有機(jī)絮凝劑差很多，而且還存在對進(jìn)一步水解反應(yīng)的不穩(wěn)定性問題。IPF的這些弱點(diǎn)促進(jìn)了各種復(fù)合型無機(jī)高分子絮凝劑的研究和開發(fā)。17.什么是絮凝劑？其作用是什么？

正確答案:

絮凝劑在污水處理領(lǐng)域作為強(qiáng)化固液分離的手段，可用于強(qiáng)化污水的初次沉淀、浮選處理及活性污泥法之后的二次沉淀，還可用于污水三級處理或深度處理。當(dāng)用于剩余污泥脫水前的調(diào)理時，絮凝劑和助凝劑就變成了污泥調(diào)理劑或脫水劑。

在應(yīng)用傳統(tǒng)的絮凝劑時，可以使用投加助凝劑的方法來加強(qiáng)絮凝效果。例如把活化硅酸作為硫酸亞鐵、硫酸鋁等無機(jī)絮凝劑的助凝劑并分前后順序投加，可以取得很好的絮凝作用。因此，通俗地講，無機(jī)高分子絮凝劑IPF其實(shí)就是把助凝劑與絮凝劑結(jié)合在一起制備然后合并投加來簡化用戶的操作。

混凝處理通常置于固液分離設(shè)施前，與分離設(shè)施組合起來、有效地去除原水中的粒度為1nm～100μm的懸浮物和膠體物質(zhì)，降低出水濁度和CODcr，可用在污水處理流程的預(yù)處理、深度處理，也可用于剩余污泥處理?；炷幚磉€可有效地去除水中的微生物、病原菌，并可去除污水中的乳化油、色度、重金屬離子及其他一些污染物，利用混凝沉淀處理污水中含有的磷時去除率可高達(dá)90～95%，是最便宜而又高效的除磷方法。18.復(fù)合絮凝劑的特點(diǎn)和使用的注意事項(xiàng)有哪些？

正確答案:

復(fù)合絮凝劑有各種成分，其主要原料是鋁鹽、鐵鹽和硅酸鹽。從制造工藝方面講，它們可以預(yù)先分別羥基化聚合再加以混合，也可以先混合再加以羥基化聚合，但最終總是要形成羥基化的更高聚合度的無機(jī)高分子形態(tài)，才能達(dá)到優(yōu)異的絮凝效果。復(fù)合劑中每種組分在總體結(jié)構(gòu)和凝聚—絮凝過程中都會發(fā)揮一定作用，但在不同的方面，可能有正效應(yīng)，也可能有負(fù)效應(yīng)。

IPF產(chǎn)品通常要綜合考慮穩(wěn)定性、電中和能力和吸附架橋能力三種因素。聚合鋁、聚合鐵類絮凝劑的弱點(diǎn)是分子量和粒度尚不夠高而聚集體的粘附架橋能力不夠強(qiáng)，因而需要加入粒度較大的硅聚合物來增強(qiáng)絮凝性能。但加入陰離子型的硅聚合物后，總體電荷會有所降低，從而減弱了電中和能力。

因此，目前的復(fù)合絮凝劑即使制造質(zhì)量優(yōu)良，與聚合鋁相比，其效果只能提高10～30%。作為使用IPF的廢水處理技術(shù)人員，必須了解不同種類復(fù)合絮凝劑的特性、適應(yīng)性、優(yōu)點(diǎn)及不足是同樣重要的。在選用最合適的絮凝劑和投加工藝操作程序時，只有根據(jù)廢水水質(zhì)特點(diǎn)，仔細(xì)分析和判斷，才能獲得最