絮凝剂的工作原理及用途

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絮凝剂的工作原理

絮凝剂的工作原理

絮凝剂的工作原理絮凝剂是一种常见的水处理剂,广泛用于水处理过程中的悬浮物和浑浊物的去除。

它的工作原理是通过改变水体中颗粒物的表面电荷性质,使其发生相互作用,从而形成絮体并沉淀下来。

本文将详细介绍絮凝剂的工作原理及其在水处理中的应用。

絮凝剂的工作原理可以简单概括为两个步骤:吸附和桥联。

首先,絮凝剂通过吸附作用与水中的颗粒物相互结合。

在水处理过程中,水中的颗粒物具有不同的表面电荷,可能带有正电荷、负电荷或零电荷。

絮凝剂中的吸附剂分子具有与颗粒物表面电荷相反的电荷,在水中形成吸附层。

这种吸附作用能够中和颗粒物的表面电荷,并将颗粒物牢固地固定在絮凝剂上。

接下来,絮凝剂通过桥联作用将吸附在絮凝剂上的颗粒物连接起来。

吸附在絮凝剂上的颗粒物会相互靠近并形成结构松散的絮体,这些絮体由絮凝剂分子之间的桥联作用保持在一起。

桥联的方式可以是化学桥联,即絮凝剂分子与颗粒物表面的化学反应,也可以是物理桥联,即絮凝剂分子之间的物理吸附。

无论是化学桥联还是物理桥联,都可以使颗粒物形成较大的团聚体并从水中沉淀下来。

絮凝剂的选择和应用需要考虑多种因素,包括水质特征、处理目标和工艺要求等。

常见的絮凝剂类型有无机絮凝剂和有机絮凝剂。

无机絮凝剂主要包括铝盐类、铁盐类和硅酸盐类等,常用于中性或碱性水体的处理。

有机絮凝剂主要包括聚合铝、聚合硅酸铝和有机高分子等,常用于酸性水体的处理。

此外,在实际应用中还可以根据需要进行絮凝剂的复配,以提高絮凝效果和适应不同的水质条件。

絮凝剂的应用范围广泛。

在市政供水中,絮凝剂可以用于去除水中的悬浮物、浊度和颜色等污染物,提高水质。

在工业废水处理中,絮凝剂可以用于去除悬浮物、油脂和重金属等有害物质,净化废水。

此外,絮凝剂还可以用于纸浆和造纸工艺中的杂质去除,以及矿山尾矿处理、污泥脱水等领域。

综上所述,絮凝剂通过吸附和桥联作用,能够有效地将水体中的颗粒物聚集成絮体并沉淀下来。

絮凝剂的工作原理是水处理过程中重要的环节之一,它的应用可以有效改善水质和净化废水。

絮凝剂的工作原理

絮凝剂的工作原理

絮凝剂的工作原理综述:絮凝剂是一种常用的水处理药剂,用于处理水中的悬浮物、胶体物质和有机物等,以达到净化水质的目的。

絮凝剂通过改变水中微粒的电荷性质和形态,使其聚集成较大的团簇,从而便于后续的沉淀、过滤或浮选等处理操作。

本文将详细介绍絮凝剂的工作原理及其应用。

一、絮凝剂的分类根据其化学性质和处理效果,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、铁盐和硅酸盐等。

它们具有良好的絮凝效果和广泛的适用性。

常见的无机絮凝剂有氯化铝、硫酸铝、聚合氯化铝、硫酸亚铁等。

无机絮凝剂的絮凝机理主要是通过电荷中和和聚集作用来实现的。

2. 有机絮凝剂:有机絮凝剂是一类高分子化合物,具有较强的絮凝能力。

常见的有机絮凝剂有聚丙烯酰胺(PAM)、聚丙烯酰胺共聚物(PAC)、聚乙烯亚胺(PEI)等。

有机絮凝剂的絮凝机理主要是通过吸附、桥联和胶体稳定性改变来实现的。

二、絮凝剂的工作原理絮凝剂的工作原理可以分为物理作用和化学作用两个方面。

1. 物理作用:物理作用主要是指絮凝剂与水中微粒之间的力学相互作用。

絮凝剂在水中形成的高分子链或簇团可以通过以下方式促进微粒的聚集:(1)吸附作用:絮凝剂的高分子链或簇团能够吸附在微粒表面,形成带电的吸附层。

这些带电吸附层之间的排斥力会使微粒互相靠近。

(2)桥联作用:絮凝剂能够通过高分子链或簇团之间的桥联作用将微粒连接起来,形成较大的团簇。

(3)胶体稳定性改变:絮凝剂能够改变水中微粒的胶体稳定性,降低其稳定性,使其易于聚集。

2. 化学作用:化学作用主要是指絮凝剂与水中微粒之间的化学反应。

絮凝剂的化学作用可以通过以下方式促进微粒的聚集:(1)电荷中和:絮凝剂的带电吸附层能够中和微粒表面的电荷,使微粒失去静电排斥作用,从而促进微粒的聚集。

(2)络合作用:絮凝剂能够与水中的某些溶解物质或微粒表面的活性位点形成络合物,从而促进微粒的聚集。

三、絮凝剂的应用絮凝剂广泛应用于水处理、废水处理、矿山选矿、纸浆造纸等领域。

絮凝剂的工作原理

絮凝剂的工作原理

絮凝剂的工作原理标题:絮凝剂的工作原理引言概述:絮凝剂是一种常用的水处理药剂,广泛应用于污水处理、饮用水净化等领域。

它能够有效地将悬浮在水中的微小颗粒聚集成较大的絮凝体,从而方便后续的分离和去除。

本文将详细介绍絮凝剂的工作原理,包括凝聚作用、吸附作用、电荷中和作用和桥联作用四个方面。

一、凝聚作用:1.1 絮凝剂的选择:根据水质和处理目标的不同,选择适合的絮凝剂。

常见的絮凝剂有无机絮凝剂(如聚合氯化铝、聚合硫酸铝等)和有机絮凝剂(如聚丙烯酰胺、聚合氯化铁等)。

1.2 凝聚机理:絮凝剂通过改变水中微粒的表面性质,使其相互吸引,形成絮凝体。

这一过程主要包括对微粒表面电荷的中和、吸附和桥联作用。

1.3 影响凝聚效果的因素:pH值、絮凝剂的投加量、混合速度和时间等因素都会影响絮凝效果。

合理控制这些因素可以提高絮凝效率。

二、吸附作用:2.1 吸附机理:絮凝剂通过静电作用或化学键等方式与水中的微粒结合,形成絮凝体。

静电吸附是最常见的吸附方式,它是根据微粒表面电荷的性质吸附絮凝剂。

2.2 吸附剂的选择:根据水中微粒的性质选择适合的絮凝剂,以提高吸附效果。

例如,对于有机物的去除,常用的絮凝剂是活性炭。

2.3 影响吸附效果的因素:水中微粒的浓度、絮凝剂的种类和用量、pH值等因素都会对吸附效果产生影响。

合理控制这些因素可以提高吸附效率。

三、电荷中和作用:3.1 电荷中和机理:水中微粒表面带有电荷,絮凝剂中的阳离子或阴离子可以与其反应,中和微粒表面电荷,使其易于聚集成絮凝体。

3.2 电荷中和剂的选择:根据水中微粒的性质选择适合的电荷中和剂,以提高电荷中和效果。

常用的电荷中和剂有聚合氯化铝、聚合硫酸铝等。

3.3 影响电荷中和效果的因素:水中微粒的表面电荷密度、电荷中和剂的种类和用量等因素都会对电荷中和效果产生影响。

合理控制这些因素可以提高电荷中和效率。

四、桥联作用:4.1 桥联机理:絮凝剂中的高分子聚合物可以通过吸附在微粒表面形成桥联,将微粒连接在一起,形成较大的絮凝体。

絮凝剂的工作原理

絮凝剂的工作原理

絮凝剂的工作原理引言概述:絮凝剂是一种常用的水处理药剂,广泛应用于水处理工程中。

它能够有效地会萃和沉淀悬浮在水中的固体颗粒,提高水的澄清度和净化效果。

本文将详细介绍絮凝剂的工作原理,包括其作用机理、应用范围以及使用注意事项。

一、絮凝剂的作用机理:1.1 絮凝剂的化学作用:絮凝剂通常是由高份子聚合物制成,它们具有一定的电荷性质。

当絮凝剂加入水中时,其份子会与水中的悬浮颗粒发生相互作用,形成絮凝体。

这种作用主要有两种机制:吸附作用和电荷中和作用。

1.2 吸附作用:絮凝剂份子表面带有一定的电荷,可以吸附水中的悬浮颗粒。

吸附作用使得悬浮颗粒之间的相互作用增强,从而形成较大的絮凝体。

1.3 电荷中和作用:当水中的悬浮颗粒带有电荷时,絮凝剂的电荷与之相反,会中和悬浮颗粒的电荷。

这种电荷中和作用会导致悬浮颗粒之间的相互作用减弱,从而促使颗粒会萃成絮凝体。

二、絮凝剂的应用范围:2.1 污水处理:絮凝剂广泛应用于污水处理工程中,能够有效去除污水中的悬浮颗粒、胶体物质和有机物质,提高污水的处理效果。

2.2 饮用水处理:在饮用水处理过程中,絮凝剂可以去除水中的浑浊物质、有机物和微生物,提高水的澄清度和卫生安全性。

2.3 工业水处理:絮凝剂在工业生产过程中也有广泛应用,可以去除工业废水中的悬浮颗粒和有害物质,达到环保要求。

三、絮凝剂的使用注意事项:3.1 适量使用:絮凝剂的使用量应根据水质情况和处理要求来确定,过量使用可能会导致浑浊度增加或者产生副反应。

3.2 混合均匀:在使用絮凝剂前,应将其与水充分混合均匀,以确保其有效成份能够充分发挥作用。

3.3 调节pH值:絮凝剂的作用受pH值的影响,因此在使用过程中,应根据需要调节水的pH 值,以提高絮凝剂的效果。

四、絮凝剂的优缺点:4.1 优点:絮凝剂能够高效去除水中的悬浮颗粒和有机物,提高水质澄清度;使用方便,操作简单;适合范围广,可应用于各种水处理工程。

4.2 缺点:絮凝剂的成本较高,使用量大的情况下会增加处理成本;过量使用可能会产生副反应,对水质造成负面影响。

絮凝剂的工作原理

絮凝剂的工作原理

絮凝剂的工作原理绪论:絮凝剂是一种常用于水处理、污水处理、工业生产等领域的化学物质。

它能够有效地将悬浮在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,包括絮凝剂的分类、作用机理以及常见的应用场景。

一、絮凝剂的分类:根据其化学性质和作用机理,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。

它们通常以阳离子形式存在,能够与水中的阴离子或悬浮物质发生化学反应,形成沉淀物或聚集成较大的颗粒。

- 铝盐类絮凝剂:如聚合氯化铝(PAC)、硫酸铝等。

它们能够与水中的碱性物质发生反应,生成氢氧化铝胶体,从而使悬浮物质聚集成团。

- 铁盐类絮凝剂:如硫酸亚铁、氯化亚铁等。

铁盐类絮凝剂能够与水中的磷酸盐、硫酸盐等阴离子形成沉淀物,从而减少水中的悬浮物。

- 硅酸盐类絮凝剂:如硅酸铝钠、硅酸铝钾等。

硅酸盐类絮凝剂能够与水中的阴离子形成胶体,从而促使悬浮物质聚集成较大的颗粒。

2. 有机絮凝剂:有机絮凝剂主要包括聚合物絮凝剂和有机胶体絮凝剂两类。

它们通常以高分子化合物的形式存在,能够通过物理吸附和化学反应等方式与水中的悬浮物质结合,形成较大的团块。

- 聚合物絮凝剂:如聚丙烯酰胺(PAM)、聚乙烯醇(PVA)等。

聚合物絮凝剂能够通过物理吸附和桥联作用等方式,将水中的微小颗粒聚集成较大的团块。

- 有机胶体絮凝剂:如壳聚糖、壳聚糖衍生物等。

有机胶体絮凝剂能够通过与水中的悬浮物质发生化学反应,形成较大的颗粒。

二、絮凝剂的作用机理:絮凝剂的作用机理主要包括化学吸附、物理吸附、桥联作用和电荷中和等过程。

1. 化学吸附:絮凝剂中的活性基团能够与水中的悬浮物质发生化学反应,形成化学键或离子键。

这种化学吸附能够使微小颗粒之间的相互作用增强,从而促使悬浮物质聚集成较大的团块。

2. 物理吸附:絮凝剂中的高分子化合物能够通过物理吸附作用,将水中的微小颗粒吸附在其表面。

絮凝剂的工作原理

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,广泛应用于各种工业和生活用水的处理中。

其主要作用是将水中的悬浮颗粒物或胶体物质聚集成较大的团块,以便于后续的沉淀或过滤处理。

本文将详细介绍絮凝剂的工作原理及其应用。

一、絮凝剂的分类根据其化学性质和工作原理,絮凝剂可以分为无机絮凝剂和有机絮凝剂两大类。

无机絮凝剂主要包括铁盐类、铝盐类和硅酸盐类等,而有机絮凝剂则包括聚合物和有机高分子化合物等。

二、絮凝剂的工作原理絮凝剂的工作原理主要涉及两个方面,即电化学原理和凝聚原理。

1. 电化学原理当絮凝剂加入水中时,其分子或离子与水中的悬浮颗粒物或胶体物质发生作用。

无机絮凝剂中的铁盐类或铝盐类会与水中的阴离子或胶体物质发生化学反应,生成较大的絮凝物。

有机絮凝剂中的聚合物则通过静电作用吸附在悬浮颗粒物或胶体物质表面,形成带电的絮凝团块。

2. 凝聚原理絮凝剂中的聚合物或高分子化合物具有较高的分子量和极性基团,能够与水中的悬浮颗粒物或胶体物质发生物理吸附。

这种吸附作用会导致颗粒物之间的相互吸引力增强,从而使它们聚集成较大的团块。

此外,絮凝剂还可以改变水中颗粒物的表面电荷性质,促进颗粒物之间的碰撞和聚集。

三、絮凝剂的应用絮凝剂广泛应用于各个领域的水处理中,包括工业废水处理、饮用水净化、游泳池水处理等。

1. 工业废水处理工业生产过程中会产生大量的废水,其中含有各种悬浮颗粒物和胶体物质。

通过加入适量的絮凝剂,可以将这些颗粒物或胶体物质聚集成较大的团块,便于后续的沉淀或过滤处理。

这样可以有效减少废水中的悬浮物浓度,达到净化水质的目的。

2. 饮用水净化饮用水中常常含有一些微小的悬浮颗粒物和胶体物质,对人体健康有一定的影响。

在饮用水处理过程中,加入适量的絮凝剂能够将这些颗粒物或胶体物质聚集成较大的团块,从而提高水的透明度和清洁度。

3. 游泳池水处理游泳池水中常常含有大量的微生物、有机物和悬浮颗粒物等,容易引发水质污染和疾病传播。

絮凝剂的原理及应用

絮凝剂的原理及应用

絮凝剂的原理及应用1. 絮凝剂的定义和分类絮凝剂是一种化学物质,它能够在液体中聚集悬浮的微小颗粒,形成较大的团簇,从而使悬浮物快速沉淀或聚集在一起。

絮凝剂广泛应用于水处理、污水处理、矿山选矿、化工等领域,用于去除水中的悬浮固体、胶体或有机物等。

根据其化学性质和作用机制,絮凝剂分为无机絮凝剂和有机絮凝剂两大类。

1.1 无机絮凝剂无机絮凝剂是指以无机盐为主要组成部分的絮凝剂。

常见的无机絮凝剂有氯化铁、硫酸铁、多聚硫酸铝等。

无机絮凝剂以其高效、广泛适用和较低成本的特点,在水处理领域得到了广泛应用。

1.2 有机絮凝剂有机絮凝剂是指以有机高聚合物为主要组成部分的絮凝剂。

常见的有机絮凝剂有聚丙烯酰胺、聚乙烯亚胺等。

有机絮凝剂由于其高效、低剂量和对水质影响较小等特点,在污水处理和工业领域得到了广泛应用。

2. 絮凝剂的作用机制絮凝剂通过物理和化学作用机制使悬浮物粒子聚集在一起,形成大颗粒,从而实现固液分离。

主要的作用机制包括以下几种:2.1 絮凝作用絮凝剂通过引起悬浮颗粒之间的吸引力,使之相聚而形成较大的团簇。

这种吸引力可以是静电作用、凡得瓦力或化学络合等。

2.2 粘度增加作用细小颗粒的表面处于Brownian运动状态,利用絮凝剂增加液体的粘度可以减缓颗粒的运动速度,从而增加颗粒的相遇概率。

2.3 表面活性剂作用絮凝剂中含有一定的表面活性剂,它能够改变溶液的界面性质,降低溶液的表面张力,从而促进颗粒的聚集和沉淀。

2.4 胶束效应絮凝剂分子在溶液中以胶束形式存在,这些胶束能够包裹住颗粒,形成类似于沉淀物的结构,从而促进颗粒聚集。

3. 絮凝剂的应用絮凝剂在水处理、污水处理、矿山选矿、化工等领域都有广泛的应用。

以下是絮凝剂在几个领域的典型应用:3.1 水处理絮凝剂在水处理中的应用主要是用于去除水中的悬浮固体和胶体物。

它可以使水中的悬浮物迅速沉淀,从而提高水的澄清度。

比较常用的絮凝剂有氯化铁、聚合氯化铝等。

3.2 污水处理絮凝剂在污水处理中起到了重要的作用。

絮凝剂的工作原理

絮凝剂的工作原理

絮凝剂的工作原理综述:絮凝剂是一种常用的水处理药剂,广泛应用于工业和生活用水处理过程中。

它能够有效地将悬浮在水中的固体颗粒聚集成较大的絮体,便于后续的沉淀或过滤处理。

本文将详细介绍絮凝剂的工作原理及其应用。

一、絮凝剂的定义和分类絮凝剂是一种能够促使悬浮在水中的细小固体颗粒聚集成较大絮体的化学物质。

根据其化学性质和作用机理的不同,絮凝剂可以分为有机絮凝剂和无机絮凝剂两大类。

1. 有机絮凝剂有机絮凝剂主要是由高分子化合物构成,如聚合物、聚合物复合物和有机胶体等。

它们能够通过吸附和桥联作用将悬浮颗粒聚集成絮体。

有机絮凝剂具有良好的絮凝效果和较高的稳定性,适用于处理高浊度水。

2. 无机絮凝剂无机絮凝剂主要是由金属盐类构成,如铁盐、铝盐和钙盐等。

它们能够通过电荷中和、凝聚和吸附作用将悬浮颗粒聚集成絮体。

无机絮凝剂具有较高的絮凝速度和较低的成本,适用于处理低浊度水。

二、絮凝剂的工作原理絮凝剂的工作原理主要包括吸附、桥联和电荷中和三个过程。

1. 吸附絮凝剂中的高分子化合物或金属盐能够通过静电作用或化学键与悬浮颗粒表面发生吸附作用。

这种吸附作用可以增加悬浮颗粒之间的相互作用力,促使其聚集成絮体。

2. 桥联絮凝剂中的高分子化合物具有多个功能基团,它们能够在水中形成桥联结构,将悬浮颗粒之间连接起来。

这种桥联作用可以使悬浮颗粒聚集成更大的絮体。

3. 电荷中和絮凝剂中的金属盐能够通过电荷中和作用与悬浮颗粒表面的电荷相互作用。

这种电荷中和作用可以减弱悬浮颗粒之间的静电排斥力,促使其聚集成絮体。

三、絮凝剂的应用絮凝剂广泛应用于工业和生活用水处理过程中,主要包括以下几个方面:1. 污水处理絮凝剂可以用于污水处理中的初级处理和二次处理。

在初级处理中,絮凝剂能够将悬浮颗粒聚集成絮体,便于后续的沉淀或过滤处理。

在二次处理中,絮凝剂能够去除污水中的有机物和颜色,提高水质。

2. 饮用水处理絮凝剂可以用于饮用水处理中的浊度和色度去除。

它能够将饮用水中的悬浮颗粒聚集成絮体,提高水质。

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絮凝剂理论基础是;“聚并”理论,絮凝剂主要是带有正电(负)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,使其处于不稳定状态,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各污水处理领域。

絮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。

无机絮凝剂按其分子量的大小可分为低分子絮凝剂和高分子絮凝剂两大类。

低分子絮凝剂价格低、货源充足、但因其用量大、残渣多、效果差,故无机絮凝剂的发展已经基本上完成了低分子向高分子的转变。

现常用的无机高分子絮凝剂有聚合铝类絮凝剂、聚合铁类絮凝剂和活性硅酸类絮凝剂以及复合絮凝剂四大类。

?(1)聚合铝类絮凝剂(如聚合氯化铝,硫酸铝等)聚合铝水解产生高价离子,形成各种类型的羟基多核络合物。

它们通过羰基式桥联作用,处于亚稳定状态。

而OH-与Al3+的比值[2](一般称盐基度或碱基度)对絮凝效果影响很大。

通常盐基度越高,絮凝效果越强,但过高则本身易生成难溶的氢氧化铝沉淀,导致絮凝效果降低。

研究表明,盐基度在75%-85%时最佳,此时絮凝体产生快,颗粒大而重,沉淀性能好。

聚合铝具有投药量少、沉降速度快、颗粒密实、除浊、除色效果明显等特点。

在工业水处理中得到广泛的应用[3]。

值得注意的是铝,尤其是活性铝,毒性较大,同时聚合铝制备方法不完善,致使较多水解铝的微细颗粒存在于溶液中,这在一定程度上限制了聚合铝的使用。

通过改善混凝反应条件,延长慢速混凝时间,能有效降低水中铝的含量。

(2)聚合铁类絮凝剂(如聚合硫酸铁等)聚合铁是另一新型无机絮凝剂,絮凝机理与聚合铝类似。

其主要类型有聚硫酸铁、聚氯化铁、聚氯化硫酸铁等等。

聚氯化硫酸铁除具有铝盐类无机高分子絮凝剂特点外,还具有价格低、pH值适用范围宽等特点。

但是总体来说,聚合铁需要较低的盐基度,一般须将OH-/Fe3+比值控制在8%~15%。

超出此范围,铁水解反应突变,从高价聚合态羟基络离子转化成低价聚合态胶凝产物。

且聚合铁产品稳定性差,聚合几个小时至一周内即转向沉淀,絮凝效果降低,故其用量远不及聚合铝。

? (3)活性硅酸类絮凝剂活性硅酸也是一种重要的无机高分子絮凝剂,它来源广、价格低廉、无毒、且絮凝、助凝效果好,尤其对于低温低浊水的混凝处理这一净水处理中的难题有着显著的特性[4],在国内外引起足够重视。

但由于易自行缩聚析出凝胶而失活只能现用现配;另外,在生产中很难精确控制其聚合度,难以达到最佳絮凝效果,限制了其应用。

所以应用效果较好的多为改性产品,诸如改性活化硅酸、聚硅酸硫酸铝(PSAA)[5],PSAM等等。

究其机理,大都是在活性硅酸中加入一定量高价金属离子,使其组分带正电荷,控制其聚合度、电荷密度,保证其同时具有电中和作用和吸附架桥作用,从而克服活性硅酸自身弱点,大大提高絮凝效果。

? (4)复合絮凝剂近年来,复合絮凝剂的研制成为热点。

复合絮凝剂按化学成分分为无机复合型、有机复合型、有机无机复合型三大类。

无机复合絮凝剂成分较多,主要原料有铝盐、铁盐和硅酸盐。

国外先后研制开发出聚合铝铁、铝硅、硅铝、硅铁以及聚合铝/铁与活性致混物质等复合絮凝剂。

有机无机复合絮凝剂以品种多样和性能多元化占主导地位。

作用机理主要与协同作用相关。

无机高分子成分吸附杂质和悬浮微粒,使形成颗粒并逐渐增大;而有机高分子成分通过自身的桥联作用,利用吸附在有机高分子上的活性基团产生网捕作用,网捕其它杂质颗粒一同下沉。

同时,无机盐的存在使污染物表面电荷中和,促进有机高分子的絮凝作用,大大提高絮凝效果。

我国无机高分子絮凝剂的生产和应用已取得长足进展,最具有代表性的聚合氯化铝和聚合硫酸铁的研究,已居世界前列。

有机高分子絮凝剂有机高分子絮凝剂出现于20世纪50年代,它们应用前途广阔,发展非常迅速。

已用于给水净化,水/油体系破乳,含油废水处理,废水再资源化及污泥脱水等方面;还可用作油田开发过程的泥浆处理剂,选择性堵水剂,注水增稠剂,纺织印染过程的柔软剂,静电防止剂及通用的杀菌、消毒剂等。

2.1 有机高分子絮凝剂种类和性质有机高分子絮凝剂有天然高分子和合成高分子两大类。

从化学结构上可以分为以下3种类型:(1)聚胺型-低分子量阳离子型电解质;(2)季铵型-分子量变化范围大,并具有较高的阳离子性;(3)丙烯酰胺的共聚物-分子量较高,可以几十万到几百万、几千万,均以乳状或粉状的剂型出售,使用上较不方便,但絮凝性能好。

根据含有不同的官能团离解后粒子的带电情况可以分为阳离子型、阴离子型、非离子型3大类。

有机高分子絮凝剂大分子中可以带-COO-、-NH-、-SO3、-OH等亲水基团,具有链状、环状等多种结构。

因其活性基团多,分子量高,具有用量少,浮渣产量少,絮凝能力强,絮体容易分离,除油及除悬浮物效果好等特点,在处理炼油废水,其它工业废水,高悬浮物废水及固液分离中阳离子型絮凝剂有着广泛的用途。

特别是丙烯酰胺系列有机高分子絮凝剂以其分子量高,絮凝架桥能力强而显示出在水处理中的优越性。

2.2 非离子型有机高分子絮凝剂非离子型有机高分子絮凝剂主要是聚丙烯酰胺。

它由丙烯酰胺聚合而得。

2.3 阴离子型有机高分子絮凝剂(1)阴离子型有机高分子絮凝剂主要有聚丙烯酸、聚丙烯酸钠、聚丙烯酸钙以及聚丙烯酰胺的加碱水解物等聚合物。

(2)丙烯酰胺和苯乙烯磺酸盐、木质磺酸盐、丙烯酸、甲基丙烯酸等共聚物。

2.4 阳离子型有机高分子絮凝剂2.4.1 季铵化的聚丙烯酰胺季铵化的聚丙烯酰胺阳离子均是将-NH2经过羟甲基化和季铵化而得,可以分为聚丙烯酰胺阳离子化和阳离子化丙烯酰胺聚合。

(1)由聚丙烯酰胺季铵化聚丙烯酰胺(PAM)先与甲醛水溶液反应,酰胺基部分羟甲基化,其次与仲胺反应进行烷胺基化,然后与盐酸或胺基化试剂反应使叔胺季铵化。

(2)由季铵化的丙烯酰胺聚合在碱性条件下,先由丙烯酰胺与甲醛水溶液反应,然后与二甲胺反应,冷却后加盐酸季铵化。

产物经蒸发浓缩、过滤,得季铵化丙烯酰胺单体。

2.4.2 聚丙烯酰胺的阳离子衍生物这类产品多是由丙烯酰胺与阳离子单体共聚合得到的。

2.5 两性聚丙烯酰胺聚合物以部分水解聚丙烯酰胺加入适量甲醛和二甲胺,通过曼尼兹反应合成出具有羧基和胺甲基的两性型聚丙烯酰胺絮凝剂。

2.6 丙烯酰胺接枝共聚物因为淀粉价廉来源丰富,其本身也是高分子化合物,它具有亲水的刚性链,以这种刚性链为骨架,接上柔性的聚丙烯酰胺支链,这种刚柔相济的网状大分子除了保持原聚丙烯酰胺的功能之外,还具有某些更为优异的性能。

由于大多数有机高分子絮凝剂本身或其水解、降解产物有毒,且合成用丙烯酰胺单体有毒,能麻醉人的中枢神经,应用领域受到一定限制,迫使絮凝剂向廉价实用、无毒高效的方向发展。

微生物絮凝剂3.1 微生物絮凝剂概述国外微生物絮凝剂的商业化生产始于20世纪90年代,因不存在二次污染,使用方便,应用前景诱人。

如红平红球菌及由此制成的NOC-1是目前发现的最佳微生物絮凝剂,具有很强的絮凝活性,广泛用于畜产废水、膨化污泥、有色废水的处理。

我国微生物絮凝剂的制品尚未见报导。

微生物絮凝剂主要包括利用微生物细胞壁提取物的絮凝剂,利用微生物细胞壁代谢产物的絮凝剂、直接利用微生物细胞的絮凝剂和克隆技术所获得的絮凝剂。

微生物产生的絮凝剂物质为糖蛋白、粘多糖、蛋白质、纤维素、DNA等高分子化合物,相对分子质量在105以上。

微生物絮凝剂是利用生物技术,从微生物体或其分泌物提取、纯化而获得的一种安全、高效,且能自然降解的新型水处理剂。

由于微生物絮凝剂可以克服无机高分子和合成有机高分子絮凝剂本身固有的缺陷,最终实现无污染排放,因此微生物絮凝剂的研究正成为当今世界絮凝剂方面研究的重要课题。

3.2 微生物絮凝剂的种类和性质微生物絮凝剂的研究者早就发现,一些微生物如酵母、细菌等有细胞絮凝现象,但一直未对其产生重视,仅是作为细胞富集的一种方法。

近十几年来,细胞絮凝技术才作为一种简单、经济的生物产品分离技术在连续发酵及产品分离中得到广泛的应用。

微生物絮凝剂是一类由微生物产生的具有絮凝功能的高分子有机物。

主要有糖蛋白、粘多糖、纤维素和核酸等。

从其来源看,也属于天然有机高分子絮凝剂,因此它具有天然有机高分子絮凝剂的一切优点。

同时,微生物絮凝剂的研究工作已由提纯、改性进入到利用生物技术培育、筛选优良的菌种,以较低的成本获得高效的絮凝剂的研究,因此其研究范围已超越了传统的天然有机高分子絮凝剂的研究范畴。

具有分泌絮凝剂能力的微生物称为絮凝剂产生菌。

最早的絮凝剂产生菌是Butterfield从活性污泥中筛选得到。

1976年,Nakamura j.等人从霉菌、细菌、放线菌、酵母菌等菌种中,筛选出19种具有絮凝能力的微生物,其中以酱油曲霉(Aspergillus souae)AJ7002产生的絮凝剂效果最好。

1985年,Takagi H等人研究了拟青霉素(Paecilomyces sp.l-1)微生物产生的絮凝剂PF101。

PF10 1对枯草杆菌、大肠杆菌、啤洒酵母、血红细胞、活性污泥、纤维素粉、活性炭、硅藻土、氧化铝等有良好的絮凝效果。

1986年,Kurane等人利用红平红球菌(Rhodococcuserythropolis)研制成功息生物絮凝剂NOC-1,对大肠杆菌、酵母、泥浆水、河水、粉煤灰水、活性碳粉水、膨胀污泥、纸浆废水等均有极好的絮凝和脱色效果,是目前发现的最好的微生物絮凝剂。

絮凝剂的分子质量、分子结构与形状及其所带基团对絮凝剂的活性都有影响。

一般来讲,分子量越大,絮凝活性越高;线性分子絮凝活性高,分子带支链或交联越多,絮凝性越差;絮凝剂产生菌处于培养后期,细胞表面蔬水性增强,产生的絮凝剂活性也越高。

处理水体中胶体离子的表面结构与电荷对絮凝效果也有影响。

一些报道指出,水体中的阳离子,特别是Ca2+、Mg2+的存在能有效降低胶体表面负电荷,促进“架桥”形成。

另外,高浓度Ca2+的存在还能保护絮凝剂不受降解酶的作用。

微生物絮凝剂絮凝范围广、絮凝活性高,而且作用条件粗放,大多不受离子强度、pH值及温度的影响,因此可以广泛应用于污水和工业废水处理中。

微生物絮凝剂高效、安全、不污染环境的优点,在医药、食品加工、生物产品分离等领域也有巨大的潜在应用价值。

有机多活性高分子絮凝剂中国潍坊瑞丰实业公司生产的“腾达”多功能絮凝剂是二十一世纪高科技环保型理想产品,是替代聚丙烯酰胺的优质产品,是无机絮凝剂、有机絮凝剂、微生物絮凝剂的改良换代产品。

4.1 产品概况该絮凝剂是由聚丙烯酰胺加入天然高分子材料改性成的透明胶状液体,是具阴离子、阳离子、非离子特性的新型有机液态絮凝剂。

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