絮凝剂作用机理

▲絮凝剂的化学结构和种类

一般来说，在高污泥含量污水预处理中使用的絮凝剂目前主要是聚丙烯酰胺类（PAM）的有机高分子聚合物。按照所带离子的不同，可分为非离子聚丙烯酰胺、阴离子聚丙烯酰胺、阳离子聚丙烯酰胺；按物理形态，可分为液体和固体两种，其中液体产品又分为水包水和油包水两种，固体产品分为干粉和微珠两种；按分子结构，分为长链型，支链型和交联型。

阳离子絮凝剂化学结构

阴离子絮凝剂化学结构

PAM（聚丙烯酰胺）的性能指标

PAM的性能基于其特殊的分子结构：长分子链和分子链上带有电荷。因此其性能指标

主要有两点：分子量和离子度。

分子量： PAM 的分子量不能看作是某个分子的分子量，而是很多分子的平均分子量，所以PAM 的分子量大小反映了分子链的长短，PAM 的分子量分布反映了许多分子大小的平均程度。下图中Mn 为数均分子量，Mw 为重均分子量

典型的分子量分布

1234

05

1015

分子量

产品中

的分子数

Mw

Mn

离子度

PAM 的离子度分为两种计算方法：摩尔离子度和重量离子度。

摩尔离子度 = m/(n+m)X100%

重量离子度 = mX 对应单体分子量/(nX 对应单体分子量+mX

对应单体分子量)。

絮凝剂的絮凝作用机理：主要为吸附架桥和电中和

当絮凝剂加入到污泥水中后，高分子会吸附在污泥颗粒的表面，如果高分子同时吸附在另一个微粒上，则形成了架桥作用。如果絮凝剂表面带有电性，则在絮凝过程中，高分子所带的电性会同污泥颗粒表面的电性中和，形成静电吸附，从而产生絮团。下图为典型的絮凝作用机理：

▲絮凝剂的筛选实验制备

絮凝剂的选用首先应根据用户水质的电荷而定！水质带负电荷时用阳离子絮凝剂，水质

带正电荷时用阴离子絮凝剂。

针对不同的设备和工艺，絮凝剂的筛选实验主要分为以下几种：烧杯实验，过滤实验，

夹板实验，CST实验。

制备的顺序是将药剂加入到水中，而不是将水加入药剂中；制备时要搅拌充分，均匀，

保证搅拌强度；搅拌时间为：阳离子约30分钟，阴离子约45分钟，非离子约60分钟。搅

拌时转速一般控制在250转/分钟以下；

絮凝剂的实验图例

序

投加药剂投加量上清液沉降时间絮团情况浊度优劣次序号

1 空白100ml 混浊不沉降不絮凝--

2 AN956SH 4ppm 清120S 紧密18NTU 1

3 7658 4ppm 清120S 不紧密8NTU 2

絮凝剂的投加方法

搅拌或输送的泵最好选用隔膜泵，避免使用离心泵，以避免因剪切力作用导致分子链断

裂而影响性能；

溶解操作要在塑料、陶瓷或不锈钢类材质的搅拌槽中进行水温≯60°C；

制备浓度：根据现场情况一般为0.2%-0.5%；

投加浓度：根据实际情况在线稀释。

絮凝剂的投加要使用螺杆泵、隔膜泵或柱塞泵，而不能使用离心泵。因为剪切会造成絮

凝剂的断链，每次剪切会使絮凝剂的分子量降低约50%。

投加量应参考实验评定数据。

常用的絮凝剂

常用得絮凝剂 1.１无机絮凝剂得分类与性质 无机絮凝剂按金属盐可分为铝盐系及铁盐系两大类;铝盐以硫酸铝、氯化铝为主,铁盐以硫酸铁、氯化铁为主。后来在传统得铝盐与铁盐得基础上发展合成出聚合硫酸铝、聚合硫酸铁等新型得水处理剂,它得出现不仅降低了处理成本,而且提高了功效。这类絮凝剂中存在多羟基络离子,以OＨ-为架桥形成多核络离子,从而变成了巨大得无机高分子化合物,相对分子质量高 达1×10５。无机聚合物絮凝剂之所以比其她无机絮凝剂能力高、絮凝效果好,其根本原因就在于它能提供大量得如上所述得络合离子,能够强烈吸附胶体微粒,通过粘附、架桥与交联作用,从而促使胶体凝聚、同时还发生物理化学变化,中与胶体微粒及悬浮物表面得电荷,降低了Zet ａ电位,使胶体粒子由原来得相斥变成相吸,破坏了胶团得稳定性,促使胶体微粒相互碰撞,从而形成絮状混凝沉淀,而且沉淀得表面积可达(2０0-１0００)ｍ2／g,极具吸附能力。也就就是说,聚合物既有吸附脱稳作用,又可发挥黏附、桥联以及卷扫絮凝作用。 １。２改性得单阳离子无机絮凝剂 除常用得聚铝、聚铁外,还有聚活性硅胶及其改性品,如聚硅铝(铁)、聚磷铝(铁)。改性得目得就是引入某些高电荷离子以提高电荷得中与能力,引入羟基、磷酸根等以增加配位络合能力,从而改变絮凝效果,其可能得原因就是:某些阴离子或阳离子可以改变聚合物得形态结构及分布,或者就是两种以上聚合物之间具有协同增效作用。 近年来国内相继研制出复合型无机絮凝剂与复合型无机高分子絮凝剂。聚硅酸絮凝剂(PSA Ａ)由于制备方法简便,原料来源广泛,成本低,就是一种新型得无机高分子絮凝剂,对油田稠油采出水得处理具有更强得除油能力,故具有极大得开发价值及广泛得应用前景。聚硅酸硫酸铁(PＦSS)絮凝剂,发现高度聚合得硅酸与金属离子一起可产生良好得混凝效果。将金属离子引到聚硅酸中,得到得混凝剂其平均分子质量高达2×１０5,有可能在水处理中部分取代有机合成高分子絮凝剂、聚磷氯化铁(PPFC)中ＰO４3－高价阴离子与Fｅ３+有较强得亲与力,对Ｆe3+得水解溶液有较大得影响,能够参与Fｅ3+得络合反应并能在铁原子之间架桥,形成多核络合物;对水中带负电得硅藻土胶体得电中与吸附架桥作用增强,同时由于PO4３-得参与使矾花得体积、密度增加,絮凝效果提高。聚磷氯化铝(ＰＰAC)也就是基于磷酸根对聚合铝(ＰAC)得强增聚作用,在聚合铝中引入适量得磷酸盐,通过磷酸根得增聚作用,使得PＰAC产生了新一类高

经典絮凝原理.doc

1 絮凝原理 餐饮废水中污染物主要以胶体形式存在。胶体本身既具有巨大的表面自由能、有较大的吸附能力，又具有布郎运动的特性，从而颗粒间有较多碰撞的机会，似乎可以粘附聚合成大的颗粒，然后受重力作用而下沉。但是由于同类的胶体微粒带着同性的电荷，它们之间的静电斥力阻止微粒间彼此接近而聚合成较大颗粒；其次，带电荷的胶粒和反离子与周围的水分子发生水化作用，形成一层水化壳，也阻碍各胶粒的聚合。投加铝盐等无机盐后，发生金属离子水解和聚合反应过程，被吸附的带正电荷的多核络离子能够压缩双电层、降低ζ电位，使胶粒间最大排斥能降低，从而使胶粒脱稳[1]。 使用无机盐絮凝剂处理的同时，有机高分子也常作絮凝剂使用。高分子絮凝剂有较好的架桥和吸附作用，和无机盐絮凝剂共同使用可以加快反应速度，提高处理效果。 2 实验方法 絮凝剂配成1g/L的溶液。烧杯搅拌实验在磁力搅拌器上进行，每次实验水样为200mL，水样取自某星级宾馆的餐饮废水，经初沉后用0.1mol/L稀盐酸和0.1mol/L氢氧化钠精确调pH值到要求值。操作程序为：在快速搅拌下投加絮凝剂反应2min后，改变搅拌速度为慢速，继续搅拌10min，静沉20min后，距上液面 约5cm处吸取部分上清液测定剩余浊度及CODcr[2]。 3 结果与讨论 3.1 絮凝剂的选择 各种絮凝剂的用量为2mL，试验温度为22～29℃，取絮凝处理后的上清液，测定CODcr及浊度，结 果见表1。 从表1可以看出，分别采用碱式氯化铝、硫酸铁、氯化铝、硫酸亚铁、硫酸铝钾、硫酸铝钾+聚丙烯酰胺处理餐饮废水，其中硫酸铝钾+聚丙烯酰胺去除废水CODcr效果最好，这说明单独使用一种无机盐作絮凝剂，效果不如复合絮凝剂使用效果好，为此选用硫酸铝钾+聚丙烯酰胺作絮凝剂。 3.2 絮凝条件的优化 确定了硫酸铝钾+聚丙烯酰胺作为絮凝剂后，对最佳絮凝条件进行摸索试验。 从图1中可看出，随着加药量的增加，絮凝后浊度呈现先增加，后降低，再增加的趋势，说明加药量不是越多越好，其最佳投药量为：200mL水样加入3.2mL硫酸铝钾+聚丙烯酰胺。确定了最佳投药量后，在此基础上实验确定最佳pH值，结果如图2。沉淀速度与pH的关系曲线见图3。

絮凝剂的种类之浅谈_靳侠侠

收稿日期：2008-08-04 作者简介：靳侠侠（1983-），女，工程师,E-mail:jxx8789@https://www.wendangku.net/doc/971842760.html,. 絮凝剂的种类之浅谈 靳侠侠，张伟才 (海军4805工厂象山修船厂，浙江宁波315718) 摘要：絮凝剂技术是国家“863”和“九五科技攻关”重点项目。污泥固液分离中絮凝工艺对污泥分 离的前处理起着重要的作用，絮凝效果的好坏往往决定了后续流程的运行状况、最终出水水质和费用。按其化学成分，絮凝剂可分为无机盐类絮凝剂、有机高分子絮凝剂和微生物絮凝剂。 关键词：絮凝剂；种类；污水处理应用 中图分类号：TQ051 文献标识码：B 文章编号：1005-8265（2009）01-0044-05 目前使用的絮凝剂按其来源及性质可分为无机絮凝剂、合成有机高分子絮凝剂和天然生物高分子絮凝剂三大类。无机絮凝剂主要是铁盐和铝盐,这类药剂在使用过程中耗量较大,并具有一定的腐蚀性和毒性,对人类健康和生态环境会产生不利影响;合成的高分子絮凝剂,如聚丙烯酞胺、 聚丙烯酸等具有用量少、絮凝速度快等优点,但这类高聚物的残余单体具有“三致”效应(致畸、致癌、致突变),因而使其应用范围受到限制;相比之下,天然生物高分子絮凝剂,如壳聚糖、淀粉衍生物、明胶等,是从自然物质中提取并稍经化学改性处理的物质,这类絮凝剂无毒或低毒、无二次污染,但絮凝活性低,单独用于絮凝净化效果也不理想。现在提出一种新型的微生物絮凝剂。絮凝剂具有可降解某些高分子杂质，降低粘度，或能吸附、包合固体微粒等特性，可加速悬浮粒子的沉降，经滤过除去沉淀而获得澄清药液。吸附澄清技术还在饮料、酱油等食品的生产过程中广泛应用，尤其在中药制剂的工艺改进中及制剂分析中具有很大的实际意义。 1无机盐类 1.1无机低分子絮凝剂 无机低分子絮凝剂是20世纪60年代后期才发展起来的一类新型废水处理剂。与传统絮凝剂相比，它能成倍的提高效能，且价格较低，因而有逐步成为主流药剂的趋势。目前日本、俄罗斯、西欧及我国生产此类絮凝剂已达到工业化、规模化和流程自动化的程度，加上产品质量稳定，无机聚合类絮凝剂的生产已占絮凝剂 总产量的30%～60%[1]。 无机低分子絮凝剂包括硫酸铝、氯化铝、硫酸铁、氯化铁等，其中硫酸铝最早是由美国开发的，并一直沿用至今的一种重要的无机絮凝剂。常用的铝盐有硫酸铝AL 2(SO 4)3·18H 2O 和明矾AL 2(SO 4)3·K 2SO 4·24H 2O,另一类是铁盐有三氯化铁水合物FeCL 3·6H 2O.硫酸亚铁水合物FeSO 4 ·17H 2O 和硫酸铁。无机絮凝剂的优点是比较经济、用法简单；但用量大、絮凝效果低，而且存在成本高、腐蚀性强的缺点。1.2简单的无机聚合物絮凝剂 这类无机聚合物絮凝剂主要是铝盐和铁盐的聚合物。如聚合氯化铝（PAC ）、聚合硫酸铝（PAS ）、聚合氯化铁（PFC ）以及聚合硫酸铁(PFS)等。无机聚合物絮凝剂之所以比其它无机絮凝剂效果好，其根本原因在于它能提供大量的络合离子，且能够强烈吸附胶体微粒，通过吸附、 桥架、交联作用，从而使胶体凝聚。同时还发生物理化学变化，中和胶体微粒及悬浮物表面的电荷，降低了δ电位，使胶体微粒由原来的相斥变为相吸，破坏了胶团稳定性，使胶体微粒相互碰撞，从而形成絮状混凝沉淀，沉淀的表面积可达200～1000m 2/g,极具吸附能力。 1.3改性的单阳离子聚合絮凝剂 除常用的聚铝、聚铁外，还有聚活性硅胶及其改性品，如聚硅铝（铁）、聚磷铝（铁）通过引入某些高电荷离子改性以提高电荷的中和能力；如聚硅酸硫酸铝(PASS)、聚硅酸絮凝剂（PSAA ）等引入羟基、磷酸根等

絮凝剂的选择综述

絮凝过程是目前国内外众多水处理工艺中应用最广泛、最普遍的单元操作之一, 是废水处理过程中不可缺少的关键环节。絮凝效果的好坏往往决定了后续流程的运行状况、最终出水水质和费用, 选择何种絮凝剂, 对于提高出水水质、降低制水成本有着重要的技术经济价值。 按其化学成分分类 , 絮凝剂可分为无机盐类絮凝剂、有机高分子絮凝剂和微生物絮凝剂。无机盐类絮凝剂的品种较少, 主要是铝盐、铁盐、水解聚合物等低分子盐类以及无机高分子等絮凝剂。有机高分子絮凝剂主要有合成的有机高分子絮凝剂和天然改性有机高分子絮凝剂。 1 无机盐类絮凝剂 1.1 无机低分子絮凝剂 无机低分子絮凝剂包括硫酸铝、氯化铝、硫酸铁、氯化铁等,其中硫酸铝最早是由美国开发的,并一直沿用至今的一种重要的无机絮凝剂。常用的铝盐有硫酸铝AL 2(SO4 3·18H 2O 和明矾 AL 2(SO4 3·K 2SO 4·24H 2O, 另一类是铁盐有三氯化铁水合物 FeCL 3·6H 2O. 硫酸亚铁水合物 FeSO 4·17H 2O 和硫酸铁。 无机絮凝剂的优点是比较经济、用法简单;但用量大、絮凝效果低,而且存在成本高、腐蚀性强的缺点。 1.2 无机高分子絮凝剂 无机高分子絮凝剂是 20世纪 60年代后期才发展起来的一类新型废水处理剂。与传统絮凝剂相比, 它能成倍的提高效能,且价格较低,因而有逐步成为主流药剂的趋势。目前日本、俄罗斯、西欧及我国生产此类絮凝剂已达到工业化、规模化和流程自动化的程度, 加上产品质量稳定,无机聚合类絮凝剂的生产已占絮凝剂总产量的 30%~60%[1]。 1.2.1 简单的无机聚合物絮凝剂

这类无机聚合物絮凝剂主要是铝盐和铁盐的聚合物。如聚合氯化铝 (PAC 、聚合硫酸铝 (PAS 、聚合氯化铁 (PFC 以及聚合硫酸铁 (PFS等。无机聚合物絮凝剂之所以比其它无机絮凝剂效果好, 其根本原因在于它能提供大量的络合离子, 且能够强烈吸附胶体微粒, 通过吸附、桥架、交联作用,从而使胶体凝聚。同时还发生物理化学变化,中和胶体微粒及悬浮物表面的电荷, 降低了δ电位, 使胶体微粒由原来的相斥变为相吸,破坏了胶团稳定性,使胶体微粒相互碰撞,从而形成絮状混凝沉淀,沉淀的表面积可达(200~1000 m 2/g,极具吸附能力。 1.2.2 改性的单阳离子聚合絮凝剂 除常用的聚铝、聚铁外,还有聚活性硅胶及其改性品,如聚硅铝(铁、聚磷铝(铁通过引入某些高电荷离子改性以提高电荷的中和能力; 如聚硅酸硫酸铝 (PASS、聚硅酸絮凝剂(PSAA 等引入羟基、磷酸根等以增加配位的络合能力,从而改变絮凝效果。其可能的原因是 [2]:某些阳离子或阴离子可以改变聚合物的形态结构分布,或者是两种以上聚合物之间具有协同增效作用。对含铝离子的聚硅酸絮凝剂(PSAA 的研究 [3]表明 PSAA 对油田稠油采出水的处理中具有比 PACS (含硫酸根的改性聚合氯化铝更强的除油能力,处理煤矿矿井废水时 COD 去除率可达 98.2%,悬浮固体的去除率可达 99.4%。 PASS 的制备方法简单、原料来源广泛、成本底,具有极大的开发价值及广泛的应用前景。而对聚硅酸硫酸铁(PFSS 絮凝剂 [4]的研究发现高度聚合的硅酸与金属离子一起可产生良好的混凝效果, 因而有可能在废水处理中部分取代有机合成高分子絮凝剂, 以消除毒性, 而且可以根据不同的处理对象通过 改变 Fe/SiO2摩尔比调整 PFSS 的配方来取得良好的絮凝效果。 1.2.3 多阳离子无机聚合絮凝剂 聚铝铁复合絮凝剂是含有聚铝、聚铁及氯根和硫酸根多核配位的复合性无机高分子絮凝剂,因兼有聚铝和聚铁的优良性能而日益受人关注。 聚合硫酸氯化铁铝 [5](PAFCS是其中之一,其有效铁铝含量(AL 2O 3+Fe2O 3大于 22%,产品吸湿性强。研究表明:在聚合氯化铝的 (PAC的有效铝含量大于 PAFCS 有效铝铁含量的情况下, PAFCS 在污水处理中有着比明矾更好的结果; 在含油废水

絮凝剂种类

絮凝剂种类 参考资料：https://www.wendangku.net/doc/971842760.html, 1无机絮凝剂 无机盐类絮凝剂主要分为铝盐和铁盐，它们有很大的缺点：残留在水中的铝离子会导致二次污染；铁离子本身有颜色，并对设备有腐蚀作用，提高成本；投加量大，产泥量高，运行费用高．无机盐聚合物类絮凝剂效果好，残留在水中的铝、铁离子少，而且易生产、价廉、使用范围广，在我国实际用量占絮凝剂总量的80％以上． 2有机合成高分子絮凝剂 合成高分子絮凝剂投加量少，一般在2％以下，效果好，形成的絮体大，而且强度大，不易破碎，不增加泥量，降低热值，无腐蚀性．它分非离子型、阳离子型、阴离子型和两性四种．常用有机絮凝剂有：聚丙烯酰胺(PAM)、聚丙烯酸钠、聚氧乙烯、聚乙烯胺、聚乙烯磺酸盐等，其中聚丙烯酰胺的应用最多，占合成高分子絮凝剂的80％左右．然而这一类絮凝剂由于存在着一定量的残余单体丙烯酰胺，不可避免的带来毒性，所以限制了它的应用。高分子量聚丙烯酸钠属阴离子型絮凝剂，有强烈的絮凝作用而且无毒；对悬浮于水中的细微粒产生非离子性吸附，使粒子之间产生交联；对具有金属氢氧化物这类正电荷的胶体粒子更显示出其优良性能． 3天然高分子絮凝剂 天然高分子絮凝剂易生物降解，本身或中间降解产物对人体无毒，具有选择性大、价廉、产泥量少等优点．若在生化系统中投加该类絮凝剂，可为城市污水处理后的回用提供符合要求的水质．另外淀粉磷酸酯和淀粉黄原酸脂也是良好的絮凝剂．壳聚糖、甲壳素类絮凝剂作为水处理剂在工业上已大量应用，美国主要用于给水及饮用水处理；日本主要用于水处理及污水处理，其中用于水处理的壳聚糖每年达500吨之多；我国改良了工艺，絮凝剂除了对水中的固体悬浮物(ss)有较好的絮凝作用外，还对水中的COD、色度和重金属离子等有较好的去除效果．由于该类聚合物具有无毒无味、抗菌、可生物降解等优点使其被大量应用于食品工业废水处理中，壳聚糖可使各种食品加工废水的固形物减少70％～98％． 4微生物絮凝剂 微生物絮凝剂是一类由微生物或其分泌物产生的代谢产物，它是利用微生物技术，通过细菌、真菌等微生物发酵、提取、精制而得的，是具有生物分解性和安全性的高效、无毒、无二次污染的水处理剂．它主要由微生物代谢产生的各种多聚糖类、蛋白质，或是蛋白质和糖类参与形成的高分子化合物，能产生微生物絮凝剂的微生物种类很多，它们大量存在于土壤、活性污泥和沉积物中．由于絮凝剂的分子量很大，一个絮凝剂分子可同时与几个悬浮颗粒结合，在适宜条件下迅速形成网状结构而沉积，从而表现出很强的絮凝能力．微生物絮凝性与分子结构、分子量、活性基团等多种内部环境因素有关，另外，外界环境因素如pH值、温度、离子种类、离子强度等对微生物絮凝剂的活性也有影响．微生物絮凝剂

各种絮凝剂的性能、制备方法和应用

各种絮凝剂的性能、制备方法和应用 聚合三氯化铁(PFC) a.物化性能：棕黄色粘稠液体。相对密度1.450，酸性，易溶于水。聚合氯化铁是20世纪80年代后期，针对铝盐絮凝剂残留铝对人体带来严重危害及铝的生物毒性等问题，铁盐絮凝剂混凝效果差、产品稳定性不好等不足，研制开发的新型无机高分子絮凝剂。聚合氯化铁絮凝效果与三氯化铁比较要高得多。当处理的水温较低时，效果更明显。 b.制备方法：在三氯化铁溶液中加入氢氧化钠，生成碱式氯化铁一钠，加入氢氧化钙生成碱式氯化铁一钙。要求铁离子(Fe3+)浓度在0.01～0.75mol/L，氢氧根与铁的比(OH/Fe)在0～2. 5之间。具体配制如下：将10mL 0.5mol/L六水氯化铁(FeCl3·6H2O)用水稀释到200mL，在快速搅拌下，缓慢地加入50mL 0.25mol的氢氧化钠，控制碱化度为11%左右，即为产品。每次制备数量不宜过多，制备后立即使用。存放不得超过20h，否则溶液将发生变化。 c.产品应用：该产品可用于生活用水及生产给水的净化处理。可直接计量投加或适当稀释后投加，用做原水处理时有效投加量20～50mg/L，适用pH值范围广，处理后水的pH降低不大，不增加水的色度，是一种新型高分子絮凝剂。 聚合氯化硫酸铁(PFCS) a.物化性质：棕黄色粘稠液体，无味或略带氯气味。相对密度1.450，酸性，易溶于水。 b.制备方法： (1)以FeSO4为原料，FeSO4用量为23%～64%，水用量为15%～20%,催化剂用量为2%～8%，次氯酸钠为氧化剂，充分搅拌反应3h，静止熟化后过滤，即得产品。 (2)以硫酸铁为原料，以氯气为氧化剂，使二价铁氧化为三价铁离子，然后以氢氧化钠中和调整碱化度，同时加入氯化钙为稳定剂，反应0.5h，可得到液体产品。 c.产品应用：该产品可用于生活用水及生产给水的净化处理。可直接计量投加或适当稀释后投加，用做原水处理时有效投加量20～50mg/L，适用pH值范围广，处理后水的pH降低不大，不增加水的色度，是一种新型高分子絮凝剂。 聚磷硫酸铁(PPFS) a.物化性能：深红棕色液体，经浓缩、干燥得红棕色固体。聚磷硫酸铁是新型无机高分子净水剂，它是在聚合硫酸铁的基础上引入磷酸根而合成的。其特点是不仅可以用于pH范围广的水质，而且其水解、沉降速度快，对废水中的S2-，COD、浊度有较高的去除率。 b.制备方法：聚磷硫酸铁的制备原理是先由硫酸亚铁经氧化制备聚合硫酸铁，然后向聚合硫酸铁溶液中加入计量的磷酸钠，在一定的温度下，反应一段时间后，即生成聚磷硫酸铁，将溶液浓缩干燥，可得红棕色固体产品。 在反应器内加入硫酸亚铁，然后加入计量的98%的浓硫酸和30%的过氧化氢水溶液，将

常用的絮凝剂

常用的絮凝剂 1.1 无机絮凝剂的分类和性质 无机絮凝剂按金属盐可分为铝盐系及铁盐系两大类；铝盐以硫酸铝、氯化铝为主，铁盐以硫酸铁、氯化铁为主。后来在传统的铝盐和铁盐的基础上发展合成出聚合硫酸铝、聚合硫酸铁等新型的水处理剂，它的出现不仅降低了处理成本，而且提高了功效。这类絮凝剂中存在多羟基络离子，以OH-为架桥形成多核络离子，从而变成了巨大的无机高分子化合物，相对分子质量高达1×105。无机聚合物絮凝剂之所以比其他无机絮凝剂能力高、絮凝效果好，其根本原因就在于它能提供大量的如上所述的络合离子，能够强烈吸附胶体微粒，通过粘附、架桥和交联作用，从而促使胶体凝聚。同时还发生物理化学变化，中和胶体微粒及悬浮物表面的电荷，降低了Zeta电位，使胶体粒子由原来的相斥变成相吸，破坏了胶团的稳定性，促使胶体微粒相互碰撞，从而形成絮状混凝沉淀，而且沉淀的表面积可达(200-1000)m2/g，极具吸附能力。也就是说，聚合物既有吸附脱稳作用，又可发挥黏附、桥联以及卷扫絮凝作用。 1.2 改性的单阳离子无机絮凝剂 除常用的聚铝、聚铁外，还有聚活性硅胶及其改性品，如聚硅铝(铁)、聚磷铝(铁)。改性的目的是引入某些高电荷离子以提高电荷的中和能力，引入羟基、磷酸根等以增加配位络合能力，从而改变絮凝效果，其可能的原因是：某些阴离子或阳离子可以改变聚合物的形态结构及分布，或者是两种以上聚合物之间具有协同增效作用。 近年来国内相继研制出复合型无机絮凝剂和复合型无机高分子絮凝剂。聚硅酸絮凝剂(PSAA)由于制备方法简便，原料来源广泛，成本低，是一种新型的无机高分子絮凝剂，对油田稠油采出水的处理具有更强的除油能力，故具有极大的开发价值及广泛的应用前景。聚硅酸硫酸铁(PFSS)絮凝剂，发现高度聚合的硅酸与金属离子一起可产生良好的混凝效果。将金属离子引到聚硅酸中，得到的混凝剂其平均分子质量高达2×105，有可能在水处理中部分取代有机合成高分子絮凝剂。聚磷氯化铁(PPFC)中PO43-高价阴离子与Fe3+有较强的亲和力，对Fe3+的水解溶液有较大的影响，能够参与Fe3+的络合反应并能在铁原子之间架桥，形成多核络合物；对水中带负电的硅藻土胶体的电中和吸附架桥作用增强，同时由于PO43-的参与使矾花的体积、密度增加，絮凝效果提高。聚磷氯化铝(PPAC)也是基于磷酸根对聚合铝(PAC)的强增聚作用，在聚合铝中引入适量的磷酸盐，通过磷酸根的增聚作用，使得PPAC产生了新一类高电荷的带磷酸根的多核中间络合物。聚硅酸铁(PSF)它不仅能很好地处理低温低浊水，而且比硫酸铁的絮凝效果有明显的优越性，如用量少，投料范围宽，矾花形成时间短且形态粗大易于沉

阳离子絮凝剂的制备及絮凝性能研究

阳离子絮凝剂的制备及絮凝性能研究 武世新1　李向伟2　杨红丽3 (1.延安职业技术学院,延安716000;2.中国石油集团钻井工程技术研究院机械研究所,荆州434000; 3.长江大学化学与环境工程学院,荆州434023) 摘　要　以二甲基二烯丙基氯化铵和丙烯酰胺为原料,通过水溶液聚合法合成了阳离子高分子絮凝剂PDA 。讨论了引发剂用量、单体加量、单体摩尔比、体系pH 值和反应温度等因素对聚合产物相对分子质量的影响,分析了聚合产物相对分子质量和投加量对絮凝效果的影响。并将产物与国内市售絮凝剂HPAM 和12358FS 的性能进行了对比。 关键词　阳离子絮凝剂　高分子聚合物　水处理　膨润土悬浊液　除浊率 收稿日期:2007211221。 作者简介:武世新,硕士,主要从事油田化学的教学与研究。 沉淀絮凝法仍然是目前处理各种废水的重要方法之一。聚二甲基二烯丙基氯化铵是一种阳离子型聚合电解质,作为絮凝剂用于水和废水处理时,既可发挥“电中和”作用,又可发挥“架桥”作 用,是一种理想的絮凝剂〔1～3〕。但二甲基二烯丙 基氯化铵的单体活性较低,在聚合反应中难以得到相对分子质量较高的聚合物,限制了其应用范 围。而丙烯酰胺(AM )单体具有较强的自聚和共聚能力,且单体成本较低,将二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC )与AM 共聚可以提高聚合物的相对分子质量,进而增强聚合物的吸附架桥功能,提高聚合物的性能。 本文报道了采用水溶液聚合法,对二甲基二烯丙基氯化铵和丙烯酰胺进行共聚反应的研究,讨论了影响反应的条件和因素,分析了聚合产物阳离子絮凝剂(PDA )的相对分子质量和投加量对絮凝效果的影响,并与其他市售高分子絮凝剂进行了对比,结果令人满意。1　实验部分1.1　试剂和仪器 丙烯酰胺(AM ),分析纯;二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC ),含量为65%;过硫酸铵、亚硫酸氢钠,均为分析纯;硫酸,氮气,一级钠膨润土。 数字控制恒温水浴箱,乌氏粘度计,6511型电动搅拌机,SRD 散射光浊度仪,MY 3000-6J 智能型混凝实验搅拌仪。 1.2　阳离子絮凝剂PDA 的合成方法 将带有搅拌器、温度计、加料漏斗、氮气进出口的250m L 四口烧瓶置于恒温水浴中,依次加入 一定量的DMDAAC 、AM 、去离子水及各种助剂,搅 拌,溶解,待混合均匀后用2m ol/L 的硫酸调节溶液pH ,通氮气驱氧30min ,然后加入引发剂,在一定温度下聚合反应6h 后即得粘稠的产物,将产物 提纯〔4〕 ,置干燥器中待测。1.3　检测方法 (1)相对分子质量的测定。依G B 12005.1—89的方法,在(30±0.05)℃、浓度为1m ol/L 的NaCl 水溶液中用一点法测定聚合物的特性粘数,然后计算其相对分子质量。 (2)PDA 的絮凝性能评价。参照絮凝剂评价方法,进行烧杯试验评价。在100m L 烧杯中加入50m L 待处理水样(用一级钠膨润土配成浊度为100左右的污水),投加一定量(5mg/L )的絮凝剂,用搅拌器快速搅拌1～2min ,慢速搅拌2～5min ,然后倒入50m L 量筒中,静置沉淀一定时间后,取上清液用SRD 散射光浊度仪测定其浊度,并观察絮体大小及沉降快慢。用下式计算除浊率: η=(1-处理后水样浊度待处理水样浊度)×100% 2　结果与讨论 2.1　反应条件对PDA 相对分子质量的影响 高分子絮凝剂的相对分子质量是影响其絮凝 效果的主要因素。本实验所用单体的聚合反应为自由基聚合反应,在进行高分子反应时,由于反应的复杂性及诱导期的影响,反应的工艺条件对聚

絮凝剂

絮凝剂的共同特点是能够将溶液中的悬浮微粒聚集联结形成粗大的絮状团粒或团块。它们都是含有大量活性基团的高分子有机物。主要有三大类： １、以天然的高分子有机物为基础，经过化学处理增加它的活性基团含量而制成。 ２、用现代的有机化工方法合成的聚丙烯酰胺系列产品。 ３、用天然原料和聚丙烯酰胺接枝(或共聚)制成。 某些天然的高分子有机物例如含羧基较多的多聚糖和含磷酸基较多的淀粉都有絮凝性能。用化学方法在大分子中引入活性基团可提高这种性能，如将一种天然多糖进行醚化反应引入羧基、酰胺基等活性基团后，絮凝性能较好，可加速沉降。 将天然的高分子物质如淀粉、纤维素、壳聚糖等与丙烯酰胺进行接枝共聚，聚合物有良好的絮凝性能，或兼有某些特殊的性能。国内研制的一些产品，曾在几个糖厂试用，有较好效果。 目前在国内外糖厂使用最广泛的絮凝剂，是合成的聚丙烯酰胺系列产品，它们的发展提高较快，在制糖工业的多种流程中普遍使用。 聚丙烯酰胺(polyacrylamide)，常简写为PAM(过去亦有简写为PHP)。糖厂近年使用的各种PAM，实质上是用一定比例的丙烯酰胺和丙烯酸

钠经过共聚反应生成的高分子产物，有一系列的产品。 丙烯酰胺的分子式为：CH2 = CH－CONH2 丙烯酸钠的分子式为：CH2 = CH－COONa 聚合物的分子式为： CONH2 COONa —— CH2－ CH———— CH2－ CH ———— m n 式中的m与n分别代表丙烯酰胺与丙烯酸钠的相对数量。它们的比例对聚合物的性质有很大的影响。通常将n对(m+n)的百分比称为阴离子度或羧基比率，以前通常称它为水解度： n

n + m 阴离子度＝ × 100% 因为－COONa基团在水溶液中容易离解出Na+ 而留下负电基－COOˉ，使大分子带负电，它们亦称为阴离子聚合电解质。 2、聚丙烯酰胺的质量参数 PAM的分子量、阴离子度和残留单体含量是很重要的参数。 （1）分子量 PAM的分子量很高，且近年来还有较大提高。20世纪70年代应用的PAM，分子量一般为数百万；80年代以后，多数高效PAM的分子量在1500万以上，有些达到2000万。每一个这种PAM分子是由十万个以上的丙烯酰胺或丙烯酸钠分子聚合而成 (丙烯酰胺的分子量为71，含十万个单体的PAM的分子量为710万)。通常，分子量高的PAM的

《絮凝剂的种类》word版

1、絮凝剂的种类 絮凝剂有不少品种，其共通特点是能够将溶液中的悬浮微粒聚集联结形成粗大的絮状团粒或团块。它们都是含有大量活性基团的高分子有机物，主要有三大类： １、以天然的高分子有机物为基础，经过化学处理增加它的活性基团含量而制成。 ２、用现代的有机化工方法合成的聚丙烯酰胺系列产品。 ３、用天然原料和聚丙烯酰胺接枝(或共聚)制成。 2、聚丙烯酰胺(polyacrylamide)，常简写为PAM(过去亦有简写为PHP)。糖厂近年使用的各 种PAM，实质上是用一定比例的丙烯酰胺和丙烯酸钠经过共聚反应生成的高分子产物，有一系列的产品。 丙烯酰胺的分子式为：CH2 = CH－CONH2 丙烯酸钠的分子式为：CH2 = CH－COONa 聚合物的分子式为： 为了适应环保要求，解决现有污水处理方法和污水处理存在的问题，本着将污水变清水，清水变活水的目的，我公司结合有机和无机絮凝剂的优点，打破了污水处理的常规，解除了现在使用的污水处理剂对环境可能存在的隐患。通过对污水的超速处理，使处理设备大大简化, 土地占用面积大幅减少，并且将污水处理运营成本降低到目前国内外的最低水平。 2.1、产品特性 A、处理污水范围比其他产品广，处理原水不受水温和pH值的影响，可用于处理从生活废水到工业废水的各种污水。 B、处理后形成的絮凝物不易碎，脱水性好。 C、处理水透明度极高，可再利用。 D、处理水的自我净化能力强，能在相当时间内保持净化能力。 E、小型设备的污水源截流和集中大量处理并用，可彻底解决污水问题。 F、粉体形状，易于运输和保存，并能长期保存不影响质量。 2.2、使用范围 A、各种工业污水的处理。 B、江河湖泊和水池的净化。 C、土建工地废水的处理。 D、土木、建筑工程现场废水。 E、清淤工程现场废水。 F、煤矿排出的污水及洗煤废水。 G、生活用水的净化。 H、地下水、河水净化成饮用水或生活用水。 I、纯净水的制作。

絮凝剂的种类及作用

絮凝剂的种类及作用 1 无机絮凝剂无机絮凝剂也称凝聚剂,主要应用于饮用水、工业水的净化处理以及地下水、废水淤泥的脱水处理等。无机絮凝剂主要有铁盐系和铝盐系两大类, 按阴离子成分又可分为盐酸系和硫酸系, 按相对分子量又可分为低分子体系和高分子体系两大类。 1.1 无机低分子絮凝剂 传统的无机絮凝剂为低分子的铝盐和铁盐, 其作用机理主要是双电层吸附[4]。铝盐中主要硫酸铝(Al(SO4)3·18H2O)、明矾(Al2(SO4)3·K2SO4·24H2O)、铝酸钠(NaAlO3)。铁盐主要有三氯化铁(Fe-Cl3·6H2O)、硫酸亚铁(FeSO4·6H2O)和硫酸铁(Fe2(SO4)3·2H2O )。硫酸铝絮凝效果较好, 使用方便,但当水温低时, 硫酸铝水解困难, 形成的絮凝体较松散, 效果不及铁盐。三氯化铁是另一种常用的无机低分子絮凝剂, 具有易溶于水, 形成大耳中的絮体、沉降性能好、对温度、水质和pH 的适应范围广等优点, 但其腐蚀性较强, 且有刺激性气味, 操作条件差[5～9]。无机低分子絮凝剂的优点是经济、用法简单, 但用量大、残渣多。絮凝效果比高分子絮凝剂的絮凝效果低 1.2 无机高分子絮凝剂无机高分子絮凝剂是20 世纪60 年代以来在传统的铁盐和铝盐基础上发展起来的一类新型水处理药剂。其絮凝效果好, 价格相对较低, 已逐步成为主流絮凝药剂。在日本、西欧和中国, 目前都已有相当规模的无机高分子絮凝剂的生产和应用, 其产量约占絮凝剂总产量的30%～60%[10]。近年来, 我国高分子絮凝剂的发展趋势主要是向聚合铝、铁、硅及各种复合型絮凝剂方向发展, 并已逐步形成系列: 阳离子型的有聚合氯化铝(PAC)、聚合硫酸铝(PAS)、聚合磷酸铝(PAP)、聚合硫酸铁(PFS)、聚合氯化铁(PFC)、聚合磷酸铁(PFP)等; 阴离子型的有活化硅酸(AS)、聚合硅酸(PS);无机复合型的有聚合氯化铝铁(PAFC)、聚硅酸硫酸铁(PFSS)、聚硅酸硫酸铝(PFSC)、聚合氯硫酸铁(PFCS)、聚合硅酸铝(PASI)、聚合硅酸铁(PFSI)、聚合磷酸铝铁(PAFP)、硅钙复合型聚合氯化铁(SCPAFC)等。生物聚合铁(BPFS) 2

水处理药剂概述及絮凝剂种类和特点

水处理药剂概述及絮凝剂的种类和特点 1 我国工业废水现状 我国对废水污染的治理与西方发达国家相比起步较晚，在借鉴国外先进处理技术经验的基础上，引进、消化并开发了大量的废水处理新技术，某些项目已达到国际先进水平。这些新技术的投产运行为缓解中国严峻的水污染现状，改善水环境发挥了至关重要的作用。 据相关资料显示，在我国工业废水排放量中，化工、造纸、纺织及煤炭行业废水排放总和几乎占到一半，是工业废水排放大户。 近年来，我国工业废水处理量达到300-370亿吨，处理率约为62%，虽然已取得显著进步，但仍有很大提升空间。 在当前国污水处理实际应用中，传统的、比较成熟的技术和设备还是以下几种常用的处理方法。 1.1工业废水的物理处理 定义：应用物理作用没有改变废水成分的处理方法称为物理处理法。 操作单元：气浮、吸附、萃取、沉淀、过滤、磁选等。废水经过物理处理过程后不会改变污染物的化学本性，适用于简单的将污染物和水分离的情况。1.2工业废水的化学处理

定义：应用化学原理和化学作用将废水中的污染物成分转化为无害物质，使废水得到净化的方法称为化学处理。 操作单元：中和、化学沉淀、药剂氧化还原、臭氧氧化、电解、光氧化法等。污染物在经过化学处理过程后改变了化学本性，处理过程中总是伴随着化学变化。 1.3工业废水的物理化学处理 定义：废水中的污染物在处理过程中是通过相转移的变化而达到去除的目的的处理方法称为物理化学处理。 操作单元：混凝、气浮、吸附、离子交换、电渗析、扩散渗析、反渗透、超滤等。污染物在物化过程中可以不参与化学变化或化学反应，直接从一相转移到另一相，也可以经过化学反应后再转移。 1.4工业废水的生物处理 定义：是利用微生物的代作用氧化、分解、吸附废水中可溶性的有机物及部分不溶性有机物，并使其转化为无害的稳定物质从而使水得到净化的方法称为生物处理。 操作单元：好氧生物处理、厌氧生物处理，生物处理过程的实质是一种由微生物参与进行的有机物分解过程，分解有机物的微生物主要是细菌，其它微生物如藻类和原生动物也参与该过程，但作用较小。 2 水处理中使用的药剂种类

混凝剂水解产物与胶粒之间的作用混凝剂絮凝剂原理

混凝剂水解产物与胶粒之间的作用有四种:压缩双电层、吸附一电中和作用、吸附一架桥和网捕作用. (1)压缩双电层作用是指向原水中投加电解质，加入电解质后，水中与胶粒上反离子 具有相同电荷的离子浓度便随之增加。这些离子可与胶粒吸附的反离子发生交换或挤入吸附层，使胶粒所带电荷数减少，降低zeat电位，使扩散层厚度缩小 当电解质浓度足够大时，可使zeat电势为零，此时相应的状态称为等电态，这时的胶体非常容易聚沉。根据DLVO理论，压缩双电层不仅与混凝剂量有关，还与混凝剂中金属离子价数有关。在相同浓度下，电解质离子破坏胶体稳定性的能力随离子价的增高而加大. DLVO理论成功的解释了胶体的稳定及聚沉作用，但它忽视了水中反离子水解形态的 专属化学吸附能力，不能解释出现在混凝过程中的胶粒改变电性而重新稳定的现象。 (2)吸附一电中和理论能够解释压缩双电层理论所不能说明的一些问题，如高价混凝剂水解引起的胶体脱稳现象。高价混凝剂在水中水解缩聚形成带正电的高分子物，由于静电作用，带负电的胶粒与带正电的水解产物之间发生表面吸附，产生电中和现象，导致胶体zeat电位降低，发生凝聚。当胶粒吸附足够多的正电荷时，其电性发生改变，变成正电荷胶体，重新形成稳定。 “吸附一电中和”作用与“压缩双电层”作用，虽然最终都可使胶体的zeat电位降低，但两者的作用方式不同。“吸附一电中和”是异号电荷聚合离子或高分子直接吸附在胶核表面，使得总电位变化甚至变号，而压缩双电层则是依靠溶液中反离子浓度的增加使胶体扩散层厚度减小，导致zeat电位降低。胶核表面总电位并未变化，且不可能变号。 (3)吸附一架桥理论是指链状高分子聚合物对胶体的强烈吸附，或者两个同号胶粒吸附在同一个异号胶粒上，即胶粒与胶拉间的架桥联接作用。当高分子链的一端吸附了某一胶粒后，另一端又吸附另一胶粒，形成“胶粒一高分子一胶粒”的絮体结构。 (4)网捕作用是当向水中投加铝盐或铁盐等含高价金属离子的化学药剂后，金属离子 经水解聚合可形成以水中胶粒为中心的胶体状沉淀物。这些沉淀物从水中析出的过程中，会吸附网捕，卷带水中的细小胶粒共同沉淀下来。当水中胶体杂质少时，这种作用所需絮凝剂量很大，反之，所需絮凝剂较少. 絮凝过程实际上是几种作用机理共同作用的结果，或者是在某种特定水质条件下以某一个机理为主。此外，絮凝机理除了与所用的絮凝剂的物化特性相关，还与所要处理的水质特性，如浊度、碱度、水中各种无机或有机杂质以及水力条件相关. 微絮凝深床过滤技术是省去沉淀过程将混凝、过滤及清洗过程在滤池内同步完成的一 种新型微絮凝过滤工艺技术，使污水在同一滤床单元体系中实现凝聚与分离成为可能 微絮凝直接过滤工艺以接触凝聚为主。原水加药混合后经微絮凝池使悬浮物产生微小的絮凝体，之后迅速进入滤料层接触絮凝，产生的絮凝体被滤料层吸附截留去除。由于微粒 在滤床间具有较大的亲和力，因此一旦微粒的zeat电位降低，它就会迅速在滤料层中凝聚，微粒间的吸力开始发挥作用。当zeat电位接近零时吸引力达到最大值，脱稳微粒之间相互吸附絮凝且不断被滤料截留而去除。在此过程中，絮凝是在滤料表层到深部逐步进行的，从而发挥滤料深层截污能力，达到过滤周期长、效果好的目的。该工艺不设沉淀池，不仅 节省了基建费用和空间，还可利用原有设备经过改造重复利用，真正实现节约成本，提高经济效益的日的。 用三氯化铝作混凝剂处理含盐量高、悬浮物超标的矿井水.将混凝剂加在机械过滤器前的来水管道中，使其在管道中与水充分混合后进入机械

污水处理常用药剂

污水处理中常用的药剂介绍 为了使废水处理后达标排放或进行回用，在处理过程需要使用多种化学药剂。根据用途的不同，可以将这些药剂分成以下几类： ⑴絮凝剂：有时又称为混凝剂，可作为强化固液分离的手段，用于初沉池、二沉池、浮选池及三级处理或深度处理等工艺环节。 ⑵助凝剂：辅助絮凝剂发挥作用，加强混凝效果。 ⑶调理剂：又称为脱水剂，用于对脱水前剩余污泥的调理，其品种包括上 述的部分絮凝剂和助凝剂。 ⑷破乳剂：有时也称脱稳剂，主要用于对含有乳化油的含油废水气浮前的 预处理，其品种包括上述的部分絮凝剂和助凝剂。 ⑸消泡剂：主要用于消除曝气或搅拌过程中出现的大量泡沫。 ⑹pH调整剂：用于将酸性废水和碱性废水的pH值调整为中性。 ⑺氧化还原剂：用于含有氧化性物质或还原性物质的工业废水的处理。 ⑻消毒剂：用于在废水处理后排放或回用前的消毒处理。 以上药剂的种类虽然很多，但一种药剂在不同的场合使用，起到的作用不同，也就会拥有不同的称呼。比如说Cl2，应用在加强污水的混凝处理效果时 被称为助凝剂，用于氧化废水中的氰*化物或有机物时被称为氧化剂，用于消毒处理自然就被称为消毒剂。 什么是絮凝剂？其作用是什么？ 絮凝剂在污水处理领域作为强化固液分离的手段，可用于强化污水的初次 沉淀、浮选处理及活性污泥法之后的二次沉淀，还可用于污水三级处理或深度 处理。当用于剩余污泥脱水前的调理时，絮凝剂和助凝剂就变成了污泥调理剂 或脱水剂。

在应用传统的絮凝剂时，可以使用投加助凝剂的方法来加强絮凝效果。例 如把活化硅酸作为硫酸亚铁、硫酸铝等无机絮凝剂的助凝剂并分前后顺序投加，可以取得很好的絮凝作用。因此，通俗地讲，无机高分子絮凝剂IPF其实就是 把助凝剂与絮凝剂结合在一起制备然后合并投加来简化用户的操作。 混凝处理通常置于固液分离设施前，与分离设施组合起来、有效地去除原 水中的粒度为1nm～100μm的悬浮物和胶体物质，降低出水浊度和CODCr，可用在污水处理流程的预处理、深度处理，也可用于剩余污泥处理。混凝处理 还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 金属离子及其他一些污染物，利用混凝沉淀处理污水中含有的磷时去除率可高 达90～95%，是最便宜而又高效的除磷方法。 絮凝剂的作用机理是什么？ 水中胶体颗粒微小、表面水化和带电使其具有稳定性，絮凝剂投加到水中 后水解成带电胶体与其周围的离子组成双电层结构的胶团。采用投药后快速搅 拌的方式，促进水中胶体杂质颗粒与絮凝剂水解成的胶团的碰撞机会和次数。 水中的杂质颗粒在絮凝剂的作用下首先失去稳定性，然后相互凝聚成尺寸较大 的颗粒，再在分离设施中沉淀下去或漂浮上来。 搅拌产生的速度梯度G和搅拌时间T的乘积GT可以间接表示在整个反应时间内颗粒碰撞的总次数，通过改变GT值可以控制混凝反应效果。一般控制GT值在104～105之间，考虑到杂质颗粒浓度对碰撞的影响，可以用GTC值 作为表征混凝效果的控制参数，其中C表示污水中杂质颗粒的质量浓度，而且建议GTC值在100左右。 促使絮凝剂迅速向水中扩散，并与全部废水混合均匀的过程就是混合。水 中的杂质颗粒与絮凝剂作用，通过压缩双电层和电中和等机理，失去或降低稳 定性，生成微絮粒的过程称为凝聚。凝聚生成微絮粒在架桥物质和水流的搅动下，通过吸附架桥和沉淀物网捕等机理成长为大絮体的过程称为絮凝。混合、 凝聚和絮凝合起来称为混凝，混合过程一般在混合池中完成，凝聚和絮凝在反 应池中进行。

絮凝剂的种类及作用

絮凝剂的种类及作用 1 无机絮凝剂无机絮凝剂也称凝聚剂, 主要应用于饮用水、工业水的净化处理以及地下水、 废水淤泥的脱水处理等。无机絮凝剂主要有铁盐系和铝盐系两大类, 按阴离子成分又可分为盐酸 系和硫酸系, 按相对分子量又可分为低分子体系和高分子体系两大类。 1.1 无机低分子絮凝剂传统的无机絮凝剂为低分子的铝盐和铁盐, 其作用机理主要是双电层 吸附[4]。铝盐中主要有硫酸铝(Al(SO4)3·18H2O)、明矾(Al2(SO4)3·K2SO4·24H2O)、铝酸钠(NaAlO3)。铁盐主要有三氯化铁(Fe-Cl3·6H2O)、硫酸亚铁(FeSO4·6H2O)和硫酸铁(Fe2(SO4)3·2H2O )。硫酸铝絮凝效果较好, 使用方便,但当水温低时, 硫酸铝水解困难, 形成的絮凝体较松散, 效果不及铁盐。三氯化铁是另一种常用的无机低分子絮凝剂, 具有易溶于水, 形成大耳中的絮体、沉降性能好、对温度、水质和pH 的适应范围广等优点, 但其腐蚀性较强, 且有刺激性气味, 操作条件差[5～9]。无机低分子絮凝剂的优点是经济、用法简单, 但用量大、残渣多。絮凝效果比高分子 絮凝剂的絮凝效果低 1.2 无机高分子絮凝剂 无机高分子絮凝剂是20 世纪60 年代以来在传统的铁盐和铝盐基础上发展起来的一类新型 水处理药剂。其絮凝效果好, 价格相对较低, 已逐步成为主流絮凝药剂。在日本、西欧和中国, 目前都已有相当规模的无机高分子絮凝剂的生产和应用, 其产量约占絮凝剂总产量的30%～ 60%[10]。近年来, 我国高分子絮凝剂的发展趋势主要是向聚合铝、铁、硅及各种复合型絮凝剂方向发展, 并已逐步形成系列: 阳离子型的有聚合氯化铝(PAC)、聚合硫酸铝(PAS)、聚合磷酸铝(PAP)、聚合硫酸铁(PFS)、聚合氯化铁(PFC)、聚合磷酸铁(PFP)等; 阴离子型的有活化硅酸(AS)、聚合硅酸(PS);无机复合型的有聚合氯化铝铁(PAFC)、聚硅酸硫酸铁(PFSS)、聚硅酸硫酸铝(PFSC)、聚合氯硫酸铁(PFCS)、聚合硅酸铝(PASI)、聚合硅酸铁(PFSI)、聚合磷酸铝铁(PAFP)、硅钙复合型聚合氯化铁(SCPAFC)等。生物聚合铁(BPFS) 2 有机高分子絮凝剂 有机高分子絮凝剂是20 世纪60 年代开始使用的第二代絮凝剂。与无机高分子絮凝剂相比,有 机高分子絮凝剂用量少, 絮凝速度快, 受共存盐类、污水pH 值及温度影响小, 生成污泥量少, 节约用水。强化废(污)水处理, 并能回收利用。但有机和无机高分子絮凝剂的作用机理不相同, 无机高分子絮凝剂主要通过絮凝剂与水体中胶体粒子间的电荷作用使N 电位降低, 实现胶体粒 子的团聚, 而有机高分子絮凝剂则主要是通过吸附作用将水体中的胶粒吸附到絮凝剂分子链上, 形成絮凝体。有机高分子絮凝剂的絮凝效果受其分子量大小、电荷密度、投加量、混合时间和絮 凝体稳定性等因素的影响。目前有机高分子絮凝剂主要分两大类, 即合成有机高分子絮凝剂和天然改性高分子絮凝剂。2.1 合成有机高分子絮凝剂 合成有机高分子絮凝剂以聚乙烯、聚丙烯类聚合物及其共聚物为主, 其中聚丙烯酞胺类用量 最大, 占有机高分子絮凝剂的80%左右。目前, 国内外有关阳离子型合成高分子絮凝剂的报导比 较多主要是季胺盐类、聚胺盐类以及阳离子型聚丙烯酞胺等, 其中研究与应用最多的是季胺盐类。它们均己研制成功并在工业水处理中得到了广泛的应用。龙柱等人利用协同增效原理将聚和 氯化铝与有机合成高分子复合, 制得一种新型有机—无机复合高分子絮凝剂, 处理造纸废水, 效果优于单独使用聚和氯化铝。由于有机合成高分子絮凝剂的生产成本高, 产品或残留单体有毒, 使其广泛应用受到限制。 2.2 天然改性高分子絮凝剂 天然高分子絮凝剂的使用远小于合成的有机高分子絮凝剂, 原因是其电荷量密度较小, 分子 量较低, 且易发生生物降解而失去其絮凝活性。而经改性后的天然有机高分子絮凝剂与合成的有 机高分子絮凝剂相比, 具有选择性大、无毒、价廉等显著特点。这类絮凝剂按其原料来源的不同, 大体可分为淀粉衍生物、纤维素衍生物、植物胶改性产物、多糖类及蛋白质改性产物等[11] 。由于天然高分子物质具有分子量分布广、活性基团点多、结构多样化等特点, 易于制成性能优良的