7-分散剂与絮凝剂
絮凝剂的工作原理
絮凝剂的工作原理绪论：絮凝剂是一种常用的水处理药剂，主要用于去除水中的悬浮物和浑浊物质。
它能够使水中的微小颗粒聚集成较大的团块，从而便于沉淀或过滤。
本文将详细介绍絮凝剂的工作原理。
一、絮凝剂的定义和分类絮凝剂是指能够将水中的悬浮物聚集成较大团块的化学物质。
根据其化学性质和作用机理的不同，絮凝剂可以分为无机絮凝剂和有机絮凝剂两大类。
1. 无机絮凝剂：无机絮凝剂主要包括铝盐类、铁盐类和硅酸盐类等。
常用的无机絮凝剂有聚合硫酸铁、聚合氯化铝和聚合硅酸铝等。
无机絮凝剂的主要作用机理是通过与水中的悬浮物发生化学反应或物理吸附，使其聚集成较大的团块。
2. 有机絮凝剂：有机絮凝剂主要包括聚合物和有机胶体等。
常用的有机絮凝剂有聚丙烯酰胺、聚丙烯酸和聚乙烯醇等。
有机絮凝剂的主要作用机理是通过与水中的悬浮物发生吸附和交联作用，使其聚集成较大的团块。
二、絮凝剂的工作原理絮凝剂的工作原理主要包括化学絮凝和物理絮凝两个过程。
1. 化学絮凝：化学絮凝是指絮凝剂与水中的悬浮物发生化学反应，形成絮凝物的过程。
常见的化学絮凝反应包括电中和、络合和氧化等。
电中和是指絮凝剂中的阳离子与水中的阴离子或负电性颗粒发生反应，中和电荷，从而使颗粒带有相同的电荷，减少静电排斥力，促进颗粒的聚集。
例如，聚合氯化铝中的铝离子与水中的碱性物质发生反应，中和电荷，使颗粒凝聚成较大的团块。
（2）络合：络合是指絮凝剂中的络合剂与水中的金属离子发生络合反应，形成络合物，使金属离子失去活性，从而促进颗粒的聚集。
例如，聚合硫酸铁中的硫酸根离子与水中的铁离子发生络合反应，形成络合物，使铁离子失去活性，从而促进颗粒的聚集。
（3）氧化：氧化是指絮凝剂中的氧化剂与水中的有机物或无机物发生氧化反应，使其失去活性，从而促进颗粒的聚集。
例如，聚合硅酸铝中的氧化剂与水中的有机物发生氧化反应，使有机物失去活性，从而促进颗粒的聚集。
2. 物理絮凝：物理絮凝是指絮凝剂通过物理吸附作用，使水中的悬浮物聚集成较大的团块。
絮凝剂、分散剂
絮凝剂、分散剂
立志当早，存高远
絮凝剂、分散剂
一、絮凝剂
絮凝剂在浮选工艺中，应用十分广泛。
例如为防止精矿的流失，在精矿浓密
机中加速精矿细粒的沉降，必要时要添加絮凝剂，以减少浓密机溢流中精矿的
损失，有的精矿矿浆很难过滤，添加絮凝剂可以提高过滤速度，减少滤饼中水分，更重要的应用在尾矿水的净化，防止尾矿水对周边环境的污染，同时也为
尾矿水的循环使用创造条件。
已投入使用絮凝剂有：聚丙烯酰胺、聚氧乙烯等。
应用最广泛的是聚丙烯酰
胺称3 号凝聚剂。
3 号凝聚剂为人工合成的高分子化合物。
生产操作步骤分为水解、中和、过滤、离子交换、聚合等工序。
制取聚丙烯酰胺的定型工艺是硫酸水合法，单体
水溶液聚合，成品聚丙烯酰胺的含量为7%～8%。
利用聚丙稀酰胺类药剂于白钨矿的浓密过滤，可以减少溢流中精矿损失。
原
矿含WO3 0.3%～0.6%，溢流中固体含量为50～60g/L，含WO3 0.6%～0.8%。
聚丙稀酰胺类药剂还可以大大加速氢氧化铁、石膏、白钨矿及重晶石等的沉
降速度。
总之，聚丙烯酰胺类药剂用途很广，效果很好，可作为脉石的抑制剂，粘土
质的选择性捕收剂，也是良好的絮凝剂。
二、分散剂
在浮选作业中，最常用的分散剂是水玻璃。
水玻璃对矿泥有分散作用，对提
高有价金属的精矿品位有明显效果。
同一种药剂在不同的浮选条件下，往往有
不同的作用，水玻璃对矿泥有分散作用是分散剂，对石英有抑制作用是抑制
剂，也能调整矿浆的pH 值，是调节剂。
所以药剂的分类有它的灵活性，就水。
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。
絮凝剂名词解释
絮凝剂名词解释絮凝剂是水处理技术中使用的重要药剂之一，其功能是在水系统中，通过结合，缩小和凝聚悬浮物，从而使悬浮物聚集在一起，形成易于清除的凝聚物。
本文详细介绍絮凝剂的类型，作用，指标，选择原则和使用方法。
絮凝剂的类型根据其结构，絮凝剂可分为宏观型和微观型。
宏观型絮凝剂，又称为总絮凝剂，是一种悬浮物结合剂，可在溶液中结合悬浮物组成宏观絮凝体。
它可以用多种结构强度聚集粒子，并可以形成一个宏观凝聚物，如拥有多个团体的粘聚性物质，表面活性剂，絮状聚合物等。
而微观型絮凝剂，又称为分散絮凝剂，是一种特殊的表面活性剂，它能套着一层壳来结合悬浮物，使它们微观上分离，形成稳定的悬浮液。
絮凝剂的作用絮凝剂可以用于水处理、污水处理和清洁等方面。
它通过表面张力作用，可以将悬浮物附着在絮凝剂颗粒上，形成稳定的絮凝体，然后使他们凝聚，形成凝聚物，以改变水的释放率，实现净水的目的。
同时也能有效沉淀细小的颗粒物和有机物，具有抗菌、抗加药、稳定悬浮物等特点，是一种活性悬浮物的污染清除最有效的药剂。
絮凝剂的指标为了确定絮凝剂的指标，通常要求测量悬浮物的稠度、结构强度和絮凝体的耗量。
此外，还可以用热量分布测量法和粘度检测法来测定各种悬浮物的稠度和结构强度，以用于后续悬浮物结合程度的确定。
絮凝剂的选择原则根据水质和处理要求，絮凝剂通常可以分为非离子型、单离子型、聚合物型和复合类型。
在选择絮凝剂时，主要考虑抗脱水性、耐受性、抗冻结性、抗酸碱度、还原性等方面，以选择合适的絮凝剂。
絮凝剂的使用方法传统的絮凝剂使用方法是，先将絮凝剂加入水中，再加入药剂，间隔一段时间后再加入药剂，以使药剂与絮凝剂混合均匀，最后加入混合溶液，以达到凝聚作用。
使用絮凝剂时，必须注意控制它的浓度，一般来说，每升水添加1-2克的絮凝剂即可，让它以最佳的比例充分地结合悬浮物。
另外，在使用絮凝剂前，应先进行应力分布测试，以确定悬浮物的粘结性能，并应用少量的絮凝剂进行测试，以验证其效果。
污水絮凝剂、助凝剂、调理剂知识详解
污水絮凝剂、助凝剂、调理剂知识详解一、什么是絮凝剂、助凝剂、调理剂？污泥压滤处理中根据用途的不同，可以将这些药剂分为以下几种：1、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工艺环节。
2、助凝剂：辅助絮凝剂发挥作用，加强混凝效果。
3、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。
二、絮凝剂絮凝剂是能够降低或消除水中分散微粒的沉淀稳定性和聚合稳定性，使分散微粒凝聚、絮凝成聚集体而除去的一类物质。
按照化学成分，絮凝剂可分为无机絮凝剂、有机絮凝剂。
1、无机絮凝剂传统应用的无机絮凝剂为低分子的铝盐和铁盐，铝盐主要有硫酸铝(AL2(SO4)3∙18H2O)、明矾(AL2(SO4)3∙K2SO4∙24H2O)、铝酸钠(NaALO3)，铁盐主要有三氯化铁(FeCL3∙6H20)、硫酸亚铁(FeSO4∙6H20)和硫酸铁(Fe2(SO4)3∙2H20)。
一般来讲，无机絮凝剂具有原料易得，制备简便、价格便宜、处理效果适中等特点，因而在水处理中应用较多。
1）硫酸铝市售硫酸铝有固、液两种形态，固态的又按其中不溶物的含量分为精制和粗制两种，我国民间常用于饮用水净化的固态产品明矾，就是硫酸铝与硫酸钾的复盐，但在工业水及废水处理中应用不多。
硫酸铝适用的pH值范围与原水的硬度有关，处理软水时，适宜pH值为5～6.6，处理中硬水时，适宜pH值为6.6～7.2，处理高硬水，适宜pH值为7.2～7.8。
硫酸铝适用的水温范围是20oC～40oC，低于10oC时混凝效果很差。
硫酸铝的腐蚀性较小、使用方便，但水解反应慢，需要消耗一定的碱量。
2）三氯化铁三氯化铁是另一种常用的无机低分子凝聚剂，产品有固体的黑褐色结晶体，也有较高浓度的液体。
其具有易溶于水，矾花大而重，沉淀性能好，对温度、水质及pH的适应范围宽等优点。
三氯化铁的适用pH值范围是9～11，形成的絮体密度大，容易沉淀，低温或高浊度时效果仍很好。
表面活性剂的分散与絮凝作用
在混凝土制造过程中，使用分散剂可以改善砂石 料的分散性，提高混凝土的工作性能和耐久性。
03
CATALOGUE
絮凝作用
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
絮凝作用原理
表面活性剂的吸附
表面活性剂通过吸附在固体颗粒表面 ，降低颗粒间的界面张力，使颗粒易 于聚集。
桥联与网捕作用
絮团的稳定性
絮团在形成过程中会受到外力作用， 如搅拌、流动等，其稳定性与絮团内 部结构和表面活性剂的性质有关。
THANKS
感谢观看
化妆品
用于制作洗发水、沐浴露、护 肤品等。
医药领域
用于药物的制备和给药系统， 如乳化剂、增溶剂等。
农业领域
用于农药的分散剂、乳化剂等 ，提高农药的利用率和防治效
果。
02
CATALOGUE
分散作用
分散作用原理
降低表面张力
表面活性剂能够降低水的 表面张力，使固体颗粒更 容易分散。
形成保护膜
表面活性剂吸附在固体颗 粒表面，形成一层保护膜 ，防止颗粒间的聚集。
总结词
改善涂膜性能
详细描述
表面活性剂作为分散剂可以改善涂膜的平滑性、硬度和耐 水性等性能。它们能够将颜料和填料均匀地附着在基材上 ，形成均匀一致的涂膜。
总结词
提高生产效率和降低成本
详细描述
使用表面活性剂作为分散剂可以简化生产流程和提高生产 效率，同时降低生产成本。由于颜料和填料的分散效果好 ，可以减少研磨时间和能耗，从而降低生产成本。
表面活性剂分子在多个颗粒间形成桥 联，将颗粒连接成较大的絮团。
絮凝剂的种类与特性
无机絮凝剂
如明矾、三氯化铁等，价格便宜，但使用后易产生二次污染。
有机高分子絮凝剂
选矿药剂——絮凝剂
的分散状态； （2）絮凝剂只是选择性的吸附于混合物组分的 某一种矿物上，接着即发生选择性絮凝； （3）一种组分的絮凝物从其他组分的悬浮体中 排出。 絮凝剂的特性十分重要，絮凝剂是一种多功能 团的高分子化合物，这种化合物能在固液界面 发生多点吸附而起絮凝作用。
可以作为絮凝剂的有:树胶、
静电吸引的吸附缺乏选择性，
但这种作用力可借调节不同矿 物的表面电位使其选择性吸附。 靠单一氢键的吸附是非选择性 的，因此这类絮凝剂用于全絮 凝而非选择性絮凝。含有对特 定金属离子有亲和力功能团的 絮凝剂的化学吸附，具有选择 性。
絮凝剂的选择性吸附可以用
调节矿浆的化学组成、矿物 表面电化学性质或将具有选 择性作用的功能团引入絮凝 剂分子中，使与颗粒表面特 定金属离子形成络合物或难 溶盐的办法来实现。
在絮凝剂浓度适当时，在矿物
颗粒上吸附并导致桥连作用， 形成絮团。当絮凝剂浓度过大， 吸附于单个矿物颗粒上的絮凝 剂分子太多，导致单个颗粒被 絮凝剂覆盖，此时颗粒将稳定 分散于矿浆中而不发生絮凝。
作为氧化铁矿物的选择性絮凝剂，如木
薯淀粉、玉米淀粉和马铃薯淀粉等。阴 离子淀粉还是处理煤泥的选择性絮凝剂， 通过添加氢氧化钠调节PH值，水玻璃 做分散剂，具有良好效果。在选别含赤 铁矿、磁铁矿、绢云母、硅石和碳酸盐 矿石时，选择性絮凝铁矿物前，磨至0.037，加入木薯淀粉絮凝用沉降法， 使絮凝物和悬浮物分离，效果很好。
高分子化合物通过桥连作用，将 微细颗粒连接成一种松散的或多 孔的聚合体，称为絮凝。有絮凝 作用的高分子化合物称作絮凝剂 絮凝剂较早用于处理微细粒物料 的浓缩沉降过程，如精矿脱水时， 加入絮凝剂可加快沉降速度，减 少溢流中固体物料的流失，提高 浓缩过滤效率。
表面活性剂的分散和絮凝作用
过程中具有两种作用
2 LG cos （1）渗透浸入微隙；Δp = r
（2）通过“劈裂”微粒完成解聚结。
3．阻止固体微粒再聚集作用 在水介质中，能在微粒固－液界面发生疏水基定 向吸附的表面活性剂不仅能增加防止微粒聚集的 静电能垒和立体能垒，而且，朝向水相的亲水基 的溶剂化层也能起重要的分散稳定作用。
分子量及其分布，一般分子量适中，分子量分布窄的高
分子絮凝剂为理想的絮凝剂。其中，阳离子型高分子絮
凝剂中的低分子量含量较高的絮凝效率高，而阴离子型 高分子絮凝剂中的高分子量含量较高的絮凝效率高。
表面活性剂化学及应用
张 煊
东华大学化学化工与生物工程学院
第八章 表面活性剂的分散和絮凝 作用
最早的表面活性剂肥皂 有“工业味精”之称。
表面活性剂分散与絮凝的对象是固体微粒。
固体微粒在液体中的分散，即由固体为分散相，液体为分
散介质的分散系统是一种多相分散的热力学不稳定系统。
在生产、生活中，有时需要固体微粒均匀、稳定地分散在
表面活性剂在介质表面发生疏水基定向吸附，降 低介质表面张力γLG；
表面活性剂固－液界面也发生疏水基定向吸附，
使γLS降低，S增大，θ变小，最终自发铺展，实现 固体表面的完全润湿。
2．微粒团的劈裂解聚结作用
在固体微粒团中往往存在“微隙”，这些微隙
是晶体在应力作用下生产的，但当应力去除时它
们会自愈并消失。表面活性剂在微粒团的解聚集
3．在本体相中加入电解质，双电层厚度K－1被压缩。
结果排斥位能减小，总位能曲线上的位能垒Emax
也降低。
但是，表面活性剂离子的作用不仅限于此，如前
所述，它不仅会压缩双电层，而且会显著影响表
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•
生物絮凝剂是20 世纪80 年代后期开发出 来的第三代絮凝剂。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， 但目前对微生物絮凝 剂的研究大部分还处在实验室研究阶段， 其具有很好的发展前景。
• 分散剂：吸附于液固界面并能显著降低界 面自由能，使固体粉末均匀的分散在液体 或熔体中，并使之不再聚集的一类物质。。 。
• 1.吸附于液固界面，降低界面张力。使凝 聚的固体颗粒表面易于湿润 • .使体系均匀，悬浮性能增加，不沉淀，使 整个体系物化性质一样
分散剂的分类
• 分散剂一般分为无机分 散剂和有机分散剂两大 类。常用的无机分散剂 [1]有硅酸盐(例如水玻 璃)和碱金属磷酸盐类 (例如三聚磷酸钠、六 偏磷酸钠和焦磷酸钠 等)。有机分散剂包括 三乙基己基磷酸、十二 烷基硫酸钠、甲基戊醇、 纤维素衍生物、聚丙烯 酰胺、古尔胶、脂肪酸
分散剂的应用 稳 定固液体系 。 分散剂常常用在涂料、 印染、胶粘剂、油墨、 塑料填料等方面。
• 定义：可使液体中分散的细粒固体形成絮 凝物的高分子聚合物 • 絮凝剂按照其化学成分总体可分为无机絮 凝剂和有机高分子絮凝剂两类
• 无机絮凝剂 • 主要为铁系 聚硅酸 盐 铝系几大类 （硫酸铝 氯化铝 硫酸铁 硫酸亚铁 聚 硅氯化铝等）
• 有机高分子絮凝剂 • 有人工合成的也有 天然的，根据在水 中电离情况可分为 阴离子型，阳离子 型，非离子型和两 性质聚集并 分类。
• 建材废水 城市污水、医院污水、石化废水、 造纸废液、制药废水等多方面的处理过程 中，达到无害净化污水的目的。
• 无机絮凝剂和离子型有机絮凝剂在水中电离 生成的带电粒子的反粒子可以压缩离子表面 双电子层，从而使电粒子间的斥力减小，当 引力大于静电斥力是粒子聚结而失稳。 • 电性中和作用：当絮凝剂解离形成带电粒子 的反粒子能与离子表面发生特性作用（形成 化学键，表面络合，氢键）时会使粒子表面 电荷中和，电性排斥作用消失，粒子失稳聚 结。 • 桥连作用：高分子絮凝剂的长链可以不同位 置吸附在多个悬浮粒子上，这些离子间像架 桥一样连接起来，这种作用称为桥连作用。