絮凝剂种类
絮凝剂
简介絮凝剂的理论基础是:“聚并”理论，絮凝剂主要是带有正（负)电性的基团中和一些水中带有负(正）电性难于分离的一些粒子或者叫颗粒，降低其电势，使其处于稳定状态，并利用其聚合性质使得这些颗粒集中，并通过物理或者化学方法分离出来。
一般为达到这种目的而使用的药剂，称之为絮凝剂。
絮凝剂主要应用于给水和污水处理领域。
分类聚丙烯酰胺→属于高分子聚合物。
专业针对各种难以处理的废水的处理以及污泥脱水的处理。
(污泥脱水一般采用阳离子聚丙烯酰胺)在市政污水以及造纸印染行业的污泥处理中，应用广泛。
聚合氯化铝→属于无机混凝剂。
主要是饮用水处理，市政污水处理以及造纸印染废水处理。
其价格低，市场应用范围广。
聚合氯化铝铁加入单质铁离子或三氧化铁和其它含铁化合物复合而制得的一种新型高效混凝剂。
主要用于饮用水以及工业废水处理。
有不少品种。
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，可加速蔗汁沉降。
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，主要应用于污水处理和污泥脱水。
在国内水处理中使用最广泛的絮凝剂，是合成的聚丙烯酰胺系列产品，主要分为阴离子型，阳离子型，非离子型和两性离子型。
聚丙烯酰胺(polyacrylamide)，常简写为PAM(过去亦有简写为PHP)。
水处理使用的各种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类别主要分为两大类别：铁制剂系列和铝制剂系列，当然也包括其丛生的高聚物系列。
絮凝剂性能参数
絮凝剂性能参数絮凝剂是甘蔗糖厂普遍使用的药剂，用以加速蔗汁沉降和提高清汁质量。
近年来，国内外糖业界籍助于现代絮凝剂的良好性能，研究开发了多种新的气浮清净工艺流程，显著地提高了制糖工业的科技水平。
絮凝剂的品种和性能也有很大的发展与提高，它在制糖工业中发挥着越来越重要的作用。
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。
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，可加速蔗汁沉降。
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：conh2coona——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阴离子度＝× 100%n + m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。
絮凝剂的介绍与选择
絮凝剂的介绍与选择絮凝剂是一种能够将悬浮在水中或其他溶液中的细小固体颗粒迅速聚结成较大团块并沉淀下来的化学物质。
它在水处理、污水处理和工业生产等领域有着广泛的应用。
下面将详细介绍絮凝剂的种类、作用机理以及如何选择合适的絮凝剂。
一、絮凝剂的种类：1.无机絮凝剂：主要包括氯化铁、聚合氯化铝等。
无机絮凝剂通常具有较高的絮凝速度和较好的絮凝效果，适用于处理各种类型的水体。
2.有机絮凝剂：主要包括聚丙烯酰胺（PAM）和聚合氨酯等。
有机絮凝剂具有高效絮凝性能和较好的抗硬水性能，适用于处理含油、含浮游生物等特殊水体。
3.天然絮凝剂：主要包括淀粉、明胶等。
天然絮凝剂通常具有较好的生物可降解性和低毒性，适用于处理饮用水和食品加工废水等。
二、絮凝剂的作用机理：絮凝剂通过两个主要的作用机理来促进颗粒的聚结和沉淀：1.吸附机理：絮凝剂中的活性组分能够与悬浮物颗粒的表面带电荷进行吸附，形成絮团。
2.中和机理：絮凝剂中的活性组分能够与悬浮物颗粒的表面带电荷进行中和，减弱颗粒间的静电斥力，促进颗粒的聚结。
此外，絮凝剂还能够改善水体的过滤性能，减少胶体和溶解物质对过滤装置的堵塞。
三、如何选择合适的絮凝剂：1.根据水质特点选择：根据水源的特点，如浑浊度、颗粒大小和溶解物质的种类等，选择对应的絮凝剂。
2.根据处理目标选择：根据需要处理的水体类型和水质要求，选择絮凝剂的种类和剂量。
3.综合考虑经济性和环境因素：综合考虑絮凝剂的价格、效果和用量，选择经济性较好的絮凝剂，并尽量选择环境友好型的絮凝剂。
4.实验室小试：在实验室条件下进行小试，根据小试结果调整絮凝剂的选择和用量。
5.与其他处理工艺的配合：在选择絮凝剂时，还需要考虑与其他处理工艺（如混凝、过滤等）的配合情况，使之协调工作，达到最佳处理效果。
总结起来，絮凝剂是一种用于水处理和污水处理的重要化学品，它能够促进颗粒的聚结和沉淀，从而改善水质。
在选择絮凝剂时，需要根据水质特点、处理目标、经济性和环境因素等综合考虑，并通过实验室小试来确定最佳的絮凝剂和用量。
絮凝剂的选择
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AL2(SO4)3·18H2O 和明矾AL2(SO4)3·K2SO4·24H2O,另一类是铁盐有三氯化铁水合物FeCL3·6H2O.硫酸亚铁水合物FeSO4·17H2O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。
混凝沉淀及絮凝剂选择
合成高分子絮凝剂具有分子量高、絮凝能力强、使用方便等优 点，但同时也存在成本高、残余单体具有毒性等问题。
03
天然高分子絮凝剂主要包括淀粉、木质素、壳聚糖等，其优点在 于环保、安全、易生物降解，但同时也存在絮凝能力相对较弱的
问题。
高分子絮凝剂
高分子絮凝剂主要包括阳离子型、阴离子型、非离子型和两性型等种类。
02
絮凝剂种类及选择
无机絮凝剂
无机絮凝剂主要包括铁盐、铝盐等传 统无机盐类，其作用机理主要依赖于 离子之间的电中和作用和双电层压缩 。
无机絮凝剂具有原料易得、价格低廉 等优点，但同时存在投加量大、腐蚀 性强、含盐量高等缺点。
有机絮凝剂
01
有机絮凝剂主要包括合成高分子絮凝剂和天然高分子絮凝 剂两大类。
对有机物去除的影响
总结词
混凝剂对有机物的去除效果因有机物的性质而异，对于某些溶解度较小的有机物，混凝剂能够提高其 去除率。
详细描述
对于一些溶解度较小的有机物，混凝剂可以通过吸附架桥作用将其从水中去除。但对于一些溶解度较 大的有机物，混凝剂的作用相对较小，可能需要结合其他处理方法进行去除。
对总磷的去除影响
要点二
详细描述
传统的混凝沉淀技术虽然成熟，但处理效率不高，能耗大 ，占地面积大。因此，研究新的混凝剂、优化反应条件和 提高设备效率是未来的重要研究方向。此外，开发新型的 沉淀池和澄清器也是重要的研究方向。
混凝沉淀与其他工艺的联合应用
总结词
为了更好地满足处理要求和提高处理效率， 混凝沉淀常常与其他工艺联合应用。
混凝沉淀是一种常用的水处理方法， 广泛应用于工业和城市污水处理、饮 用水处理等领域。
混凝沉淀的原理
混凝剂投加到水中后，通过电性中和、吸附架桥等作用，使水中悬浮物和胶体颗 粒脱稳，聚集成为较大的絮状物，从而容易沉降和分离。
絮凝剂
制备：丙烯腈在浓H2SO4中水解后，再经氨和 NaOH 中和制得单体，最后聚合得到。 应用：作为造纸业的絮凝剂、助留剂、干强剂、 表面施胶机等
CONH2
聚丙烯酰胺作絮凝剂（PAM）: 非离子型聚丙烯酰胺 作为絮凝剂，它是以水合状态溶于水中，此时高分子链不是 伸展状态，而是卷曲状态，其絮凝作用是通过酰胺基与粒子表面 的氢形成氢键结合而产生吸附。为了在被吸附粒子间产生桥联作 用而形成坚实的絮凝题，聚丙烯酰胺的分子量应尽可能大些。 弱阴离子型聚丙烯酰胺 与非离子型PAM相比，絮凝沉淀性强，所以工业应用广泛。 悬浮胶体与絮凝剂间靠氢键结合 阳离子型聚丙烯酰胺 阳离子型聚丙烯酰胺在水中溶解时，具有带正电的活性基， 从而吸附带负电的悬浮胶体粒子，中和粒子表面电荷，消除了粒 子间的斥力产生絮凝。如果聚合物有较长的链，则一个聚合物分 子链可同时吸附几个粒子，聚合物分子链之间形成桥联作用，就 能导致大颗粒而产生沉淀。
在废液和絮凝剂一定时，最为重要的影响因 素是胶体粒子浓度和搅拌条件。胶体粒子越 浓，粒径大小越不均匀，粒子间接触的几率 越大，絮凝效果越好。为便于胶体粒子与絮 凝剂有良好的接触，搅拌越激烈效果越好， 而在絮凝颗粒生长过程中，搅拌太激烈则使 颗粒破坏或长不大，故应遵守先快后慢的搅 拌原则。
四、絮凝剂的种类
三、絮凝过程及其影响因素
四个阶段 ①向废水中添加絮凝剂；②絮凝剂在液体中扩散； ③为了使絮凝剂和悬浮物粒子接触而进行搅拌；④ 为了使接触后的粒子成为大而重的颗粒而进行的搅 拌。 絮凝影响因素 絮凝是一种物理化学过程影响因素诸多，如胶体粒 子的种类、胶体粒子的大小、表面特性、胶体粒子 的浓度、絮凝剂的种类与特性、溶液的pH值共存 物质的种类和浓度、反应的温度及变化及搅拌方法 等等。
Ⅱ、有机絮凝剂
水处理中常用的絮凝剂有哪些
凝剂按照其化学成分总体可分为无机絮凝剂和有机絮凝剂两类。
其中无机絮凝剂又包括无机凝聚剂和无机高分子絮凝剂；有机絮凝剂又包括合成有机高分子絮凝剂、天然有机高分子絮凝剂和微生物絮凝剂。
它们常常被用于水处理。
（一）无机混凝剂1.低分子无机混凝剂目前应用最广泛的简单无机型絮凝剂是铁系、铝系金属盐。
主要有三氯化铁、硫酸亚铁和硫酸铝。
三氯化铁(Fe:常用的是六水合三氯化铁(FeCl3•6H20)形成的矾花沉淀性好,处理低温水或低浊度水效果比铝盐好,适宜pH值范围较宽,但处理后水的色度比铝系的高,有腐蚀性。
硫酸亚铁(FeS04•H20)离解出的Fe2+只能生成最简单的单核络合物,不如二价铁盐那样有良好的混凝效果。
硫酸铝(Al2(S04)3)是废水处理中使用最多的絮凝剂,使用便利,絮凝效果好,当水温低时水解困难,形成的絮体较松散,它的有效pH值范围较窄。
明矶(Al2(S04)3•K2S04.24H20)的作用机理与硫酸铝同[14]。
2.无机高分子絮凝剂无机离分子絮凝剂混凝效果高、价格低,有逐步成为主流药剂的趋势。
我国此类絮凝剂的开发成绩显著。
无机高分子絮凝剂的品种有阳离子型，如聚合氯化铝(PACL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)、聚亚铁和阴离子型，如聚合硅酸。
聚合氯化铝(PAC)：对各种废水都可以达到好的絮凝效果，能快速形成大的矾花,沉淀性能好，适宜的pH值范围较宽（pH在5-9之间）,且处理后水的pH 值和碱度下降较小。
水温低时,仍可保持稳定的絮凝效果，其碱化度比其它铝盐、铁盐为高,因此药液对设备的侵蚀作用小。
聚合硫酸铁(PFS)：混凝体形成速度快,密集且质量大且沉降速度快。
尤其对低温低浊水有优良的处理效果，适用水体pH值范围(pH在4-11之间),腐蚀性小。
实验表明,用聚铁净化水,可降低亚硝氮及铁的含量。
因此,它是优良安全的饮用水混凝剂剂,有取代对人体有害的聚合铝混凝剂的趋势。
不同类型絮凝剂絮凝效果及其对混凝土性能影响研究
不同类型絮凝剂絮凝效果及其对混凝土性能影响研究发布时间：2023-02-03T01:49:05.770Z 来源：《城镇建设》2022年8月16期作者：牛晓林[导读] 常规的混凝剂主要是铝盐和铁盐牛晓林新疆恒泰晋昇新型建材有限公司新疆昌吉市 831100 摘要：常规的混凝剂主要是铝盐和铁盐，在污水处理中起着重要的电中和的作用，同时也存在很多的不足，例如用量大、絮体较小、腐蚀装置等，还易引起污泥脱水难、产生的污泥量大等问题。
有机絮凝剂分为合成有机高分子絮凝剂和天然有机高分子絮凝剂，例如聚丙烯酰胺（PAM）类絮凝剂和改性淀粉絮凝剂，其中以PAM类应用最为广泛。
相比之下，有机类的絮凝剂由于其相对分子质量较高和分子链较长的特点，虽然具有用量少、产生絮体紧密等优势，但在处理成分复杂、浊度高、电荷密度大等特种工业污水时，絮凝效果欠佳，很难达到处理目标要求。
关键词：机制砂；絮凝剂；聚丙烯酰胺；减水剂引言在钻井施工、地铁隧道盾构施工及地下连续墙施工中常排放出大量高含水率工程盾构泥浆。
盾构泥浆具有含水率高、稳定性强和渗透性低等特点，使用传统的泥浆池循环法难以快速处理大量泥浆，且泥浆的堆积会造成施工面积减少，施工成本与施工难度增加。
使用絮凝剂加速盾构泥浆沉积是目前最常用的泥浆处理方法，国内外学者已经对絮凝机理开展了许多试验研究。
比较了无机、有机絮凝剂的絮凝效果与絮凝机理的差异；比较了多种絮凝剂的絮凝效果并给出了一套适用于泥浆絮凝的复合絮凝剂配方；通过聚丙烯酰胺絮凝试验，分析了不同分子量、水解度与浓度的聚丙烯酰胺作用机理的差异。
由于絮凝处理后泥浆的含水率仍然较高，所以需要对絮凝泥浆进一步脱水，真空预压法经过数十年的改进与完善，已经成为一种常用的泥浆处理方法。
1试验部分1.1原材料试验采用天伟牌P·O42.5R水泥。
试验用机制砂性能指标见表2。
聚羧酸减水剂：含固量50%，新疆恒泰晋昇新型建材有限公司生产。
聚丙烯酰胺（PAM）絮凝剂：阴离子型絮凝剂分子量为500万、1200万和2000万；非离子型絮凝剂分子量为2000万，阳离子型絮凝剂分子量为1000万和2000万。
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絮凝剂种类
参考资料：
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
广泛应用于畜产废水处理、染料废水的脱色、高浓度无机物悬浮液废水的处理、活性污泥的沉降性能的改善、污泥脱水、浮化液的油水分离等方面．
5复合絮凝剂
复合型絮凝剂是近年才开始研制的新型絮凝剂，能克服使用单一絮凝剂的许多不足，适应范围广，对低浓度或高浓度水质、有色废水、多种工业废水都有良好的净水效果，脱污泥性好，pH使用范围大．然而复合在有机合成制备上手续复杂，成本较高，并有可能存在二次污染．目前还未见复合絮凝剂有工业化生产和使用的报道．污水或活性污泥中，有机固体颗粒带负电荷，无机固体颗粒带正电荷，混合固体颗粒呈电中性。
所以有机污水或污泥加阳离子型絮凝剂，对无机污水或污泥加阴离子型絮凝剂，对混合污水或污泥加非离子型絮凝剂．。