絮凝剂的种类之浅谈

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絮凝剂的介绍与选择

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。

絮凝剂的使用种类和投加量

絮凝剂的使用种类和投加量

絮凝剂的使用种类和投加量絮凝剂是一种化学品,在水处理、废水处理、矿山废水处理等领域中被广泛应用。

它能够有效地促使悬浮在水中的固体颗粒快速沉降,从而实现水体的净化和澄清。

根据不同的处理对象和处理要求,有多种不同种类的絮凝剂可供选择,并且它们的使用投加量也会因具体情况而有所变化。

下面我们将详细介绍絮凝剂的使用种类和投加量。

1.无机絮凝剂无机絮凝剂主要包括氯化铁、聚合氯化铝、硫酸铝等。

它们的优点是投加量较少,处理效果好。

其中,氯化铁通常用于处理含有氨态氮的废水,具有很好的絮凝效果。

聚合氯化铝是一种常用的絮凝剂,适用于处理各种水质,尤其对具有较高的浊度和有机物含量的水体效果显著。

硫酸铝主要用于处理水体中的氟化物、碱性离子等。

2.有机絮凝剂有机絮凝剂主要包括聚丙烯酰胺(PAM)和聚合物铁盐。

PAM是一类非离子型絮凝剂,具有高效的絮凝作用,适用于处理含有悬浮物的废水和水体。

聚合物铁盐是将聚合物和铁盐复合而成的絮凝剂,具有毒性小、处理效果好的特点,广泛应用于水处理和废水处理领域。

3.有机无机复合絮凝剂有机无机复合絮凝剂是将有机絮凝剂和无机絮凝剂混合而成的一种絮凝剂。

它们能够充分发挥各自的优点,提高絮凝作用的效果。

例如,将聚丙烯酰胺和聚合氯化铝混合使用,能够显著提高废水的絮凝效果,同时降低絮凝剂的使用量。

投加量是指将絮凝剂投加到水体中的数量。

根据具体情况,投加量的大小会有所不同。

通常来说,投加量的确定需要考虑以下因素:1.水质特性:包括水体的浊度、酸碱度、有机物含量等。

水质越差,投加量通常越大。

2.目标要求:根据需要达到的水质目标,确定必要的絮凝剂投加量。

如果要求处理效果更好,通常需要增加絮凝剂的投加量。

3.运行条件:根据水处理设备的特点和水体的流量,确定合适的投加方式和投加量。

一般来说,絮凝剂的投加量可以通过试验和实际应用经验来确定。

通过试验可以进行不同投加量下的实验观察,找到最适合的投加量。

同时,也可以参考实际应用中相似情况下的投加量,作为参考值。

絮凝剂的发展现状和发展前景

絮凝剂的发展现状和发展前景

絮凝剂的发展现状和发展前景综述:本文将探讨絮凝剂的发展现状和发展前景。

絮凝剂是一种常用于水处理和污水处理的化学药剂,用于去除水中的悬浮物和浑浊物质。

随着环境保护意识的增强和水资源的日益紧缺,絮凝剂在水处理领域的需求不断增加。

本文将首先介绍絮凝剂的定义和分类,然后探讨其发展现状,包括市场规模、应用领域和技术进展。

接着,本文将分析絮凝剂的发展前景,包括市场需求、技术创新和可持续发展。

最后,本文将总结絮凝剂的发展趋势和未来发展方向。

一、絮凝剂的定义和分类絮凝剂是一种化学药剂,用于去除水中的悬浮物和浑浊物质。

它通过改变水中悬浮物颗粒的表面电荷性质,使其相互结合形成较大的团聚体,从而沉淀或过滤出水中的杂质。

根据其化学性质和作用机制,絮凝剂可以分为无机絮凝剂和有机絮凝剂。

无机絮凝剂主要包括铝盐、铁盐和硅酸盐等,其作用机制是通过与水中的悬浮物反应生成沉淀物或凝胶。

有机絮凝剂主要包括聚合氯化铝、聚合硫酸铝和聚合硫酸铁等,其作用机制是通过与水中的悬浮物发生吸附和交联作用形成絮凝团聚体。

二、絮凝剂的发展现状1. 市场规模絮凝剂市场规模庞大且不断增长。

根据市场研究公司的数据,2019年全球絮凝剂市场规模达到了100亿美元,并预计到2025年将增长至150亿美元。

亚太地区是全球絮凝剂市场的主要消费地区,占据了市场份额的40%以上。

2. 应用领域絮凝剂广泛应用于水处理和污水处理领域。

在水处理方面,絮凝剂被用于净化饮用水、工业用水和农业灌溉水等。

在污水处理方面,絮凝剂被用于去除污水中的悬浮物、有机物和重金属等。

3. 技术进展随着科学技术的不断进步,絮凝剂的研发和应用也取得了一系列的技术进展。

其中,主要包括以下几个方面:(1)新型絮凝剂的研发:研究人员不断探索新型絮凝剂,如纳米材料、功能性高分子和生物絮凝剂等,以提高絮凝效果和降低剂量。

(2)絮凝剂的改良:研究人员通过改变絮凝剂的分子结构和性质,以提高其适应不同水质和处理工艺的能力。

絮凝剂的介绍与选择

絮凝剂的介绍与选择

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,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。

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

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。

水处理中常用的絮凝剂有哪些

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。

常用絮凝剂介绍

常用絮凝剂介绍

常用絮凝剂介绍1、概念絮凝指通过搅拌使失去电荷的颗粒互相接触聚集在一起,导致形成絮状物(絮体)的过程。

依工艺不同,该过程一般为几分钟。

凝聚指胶体被压缩双电层而脱稳的过程。

这个过程时间很短,一般不到1秒钟。

一般情况下,凝聚和絮凝的过程很难截然分开,一般统称其为混凝过程。

将能使水溶液中的溶质、胶体或悬浮颗粒产生絮状物沉淀的物质都叫做絮凝剂。

2、絮凝剂简介硫酸铝应用硫酸铝进行污水的处理,它对水的有效pH范围较窄,约5.5~8.0。

硫酸铝是历史最悠久,使用最广泛的一种无机絮凝剂,化学式Al2(SO4)3•nH2O,n最常见为14或18。

工业固体产品为白色或灰色粉末或块状结晶,在空气中易吸潮结块。

一般认为硫酸铝以两种方式对水体中的胶体颗粒起凝聚作用:一是吸附脱稳(吸附絮凝),当铝盐带正电的水解产物吸附在带负电的胶体颗粒表面,部分或全部中和胶体颗粒表面电荷,使胶体脱稳并相互碰撞粘结生长为大颗粒的絮凝过程;二是卷扫沉淀作用(沉淀型絮凝),当铝盐的各种水解产物包裹在水中胶体颗粒表面,并可通过这些水解物种连接胶体颗粒物形成较大的絮体,在絮体的沉降过程中卷扫水中其他胶体颗粒后共同沉淀的过程。

这两种作用形式通常认为可能会交互发生,宏观上可认为是混凝作用。

硫酸铝的使用范围较广泛,可应用于饮用水净化,温度在25~40℃之间,低温条件下,硫酸铝水解困难,絮粒较轻而疏松,处理效果较差,同时,硫酸铝还存在诸如成本高,腐蚀性大,在某些场合处理效果不理想等缺点。

因此,近年来在许多场合正逐渐被新的絮凝剂(如聚合氯化铝)所取代。

2.1.2三氯化铁三氯化铁,化学式FeCl3•6H2O,为黄褐色晶体,极易吸潮,易溶于水,具强腐蚀性。

三氯化铁的混凝机理与硫酸铝相类似,最佳使用pH为5.0~6.0。

与硫酸铝相比较,三氯化铁处理低温水时性能较好,絮状物强度较大,适用盐类范围较宽,除色能力强,消耗量较少。

不足之处是Fe 3+与某些有机物形成很强的有色可溶络合物,有可能增大水体的色度。

水处理絮凝剂分类、原理及应用问题汇总

水处理絮凝剂分类、原理及应用问题汇总

水处理絮凝剂分类、原理及应用问题汇总一、絮凝剂的作用机理1、凝聚凝聚:主要是指胶体脱稳并生成微小聚集体的过程。

凝聚的作用机理一般有:压缩双电子层、吸附—电性中和、吸附架桥作用、网捕—卷扫作用四种解释。

(1)压缩双电层作用根据DLVO理论,加入含有高价态正电荷离子的电解质时,高价态正离子通过静电引力进入到胶体颗粒表面,置换出原来的低价正离子,这样双电层仍然保持电中性,但正离子的数量却减少了,也就是双电层的厚度变薄,胶体颗粒滑动面上的ξ电位降低。

当ξ电位降至0时,称为等电状态,此时排斥势垒完全消失。

ξ电位降至某一数值使胶体颗粒总势能曲线上的势垒E max=0,胶体颗粒即发生聚集作用,此时的ξ电位称为临界电位ξk。

(2)吸附—电性中和胶体颗粒表面吸附异号离子、异号胶体颗粒或带异号电荷的高分子,从而中和了胶体颗粒本身所带部分电荷,减少了胶粒间的静电引力,使胶体颗粒更易于聚沉。

驱动力包括静电引力、氢键、配位键和范德华力等。

可以解释水处理中胶体颗粒的再稳定现象。

(3)吸附架桥作用分散体系中的胶体颗粒通过吸附有机物或无机高分子物质架桥连接,凝集为大的聚集体而脱稳聚沉。

分为长链高分子架桥和短距离架桥。

三种类型:①胶粒与不带电荷的高分子物质发生架桥,涉及范德华力、氢键、配位键等吸附力。

②胶粒与带异号电荷的高分子物质发生架桥,除范德华力、氢键、配位键外,还有电中和作用。

③胶粒与带同号电荷的高分子物质发生架桥,“静电斑”作用。

(4)网捕—卷扫作用投加到水中的铝盐、铁盐等混凝剂水解后形成较大量的具有三维立体结构的水合金属氧化物沉淀,当这些水合金属氧化物体积收缩沉降时,象筛网一样将水中胶体颗粒和悬浊质颗粒捕获卷扫下来。

网捕—卷扫作用主要是一种机械作用。

2、絮凝絮凝:絮凝主要是指脱稳的胶体或微小悬浮物聚集成大的絮凝体的过程。

异向絮凝(Perikinetic flocculation):由布朗运动所引起的胶体颗粒碰撞聚集。

布朗运动随着颗粒粒径增长而逐渐减弱,当粒径增长到一定尺寸,布朗运动不再起作用。

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收稿日期:2008-08-04作者简介:靳侠侠(1983-),女,工程师,E-mail:jxx8789@.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。

1.4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(AL2O3+Fe2O3)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;在含油废水中及印染废水中PAFCS比PAC的效果均优,且脱色能力也强。

絮凝物比重大、絮凝速度快、易过滤、出水率高,其原料均来源于工业废渣,成本较低,适合废水处理。

聚合聚铁硅絮凝剂也是其中之一,宋志伟[6]等人曾经采用其处理生活污水,其处理效果及COD去除率均优于聚合铁,除浊率达99%以上,脱色率65%~70%,COD去除率达70%,同时可除去生活污水中的大部分氨氮和全部磷。

铝铁共聚复合絮凝剂也属于这类产品,它的生产原料氯化铝和氯化铁均是廉价的传统的无机絮凝剂,来源广、生产工艺简单,有利于开发利用。

铝盐和铁盐的共聚物不同于两种盐的混合物,它是一种更有效地综合了PAC和FeCL3的优点,增强了去浊效果的絮凝剂。

其中铝铁共聚复合絮凝剂中铁的含量及形态分布对絮凝性能的影响[7]有待于进一步研究,共聚物的pH 值由PAC和FeCL3溶液的水解能力决定,对应溶液的pH值在其两种母液之间,视其中铝盐或铁盐含量的多少而定。

1.5硼泥复合型絮凝剂硼泥复合型絮凝剂是一种含有水溶性的镁、铁、铝等无机酸盐高分子的絮凝剂。

硼泥的主要成分为含镁、铝、铁、硅、硼、钙的混合物,不含有对人体有毒的化学成分,可以作为废水处理剂的原料加以利用。

以硼泥和酸洗废液为原料,既可减少废渣、废液的排放,又可利用废渣、废液达到变废为利的目的。

硼泥复合絮凝剂的混凝机理是压缩双电层、吸附电中和、吸附和桥架、沉淀网捕等作用。

它综合了镁、铝、铁,活性团体组分等有效成分,从而在混凝过程中发挥了它们的协同作用,在不同的pH值范围内均能发生有效的混凝作用。

据资料介绍[8]:现已投入批量生产的YJ-1807#复合型废水处理剂,就是以硼泥和酸洗废液为原料合成的絮凝剂,该絮凝剂具有破乳絮凝、去除悬浮物、脱色、去除COD、去除多种毒物等功能。

2有机类絮凝剂有机高分子絮凝剂同无机高分子絮凝剂相比,具有用量少、絮凝速度快、受共存盐类pH值及温度影响小,生成污泥量少,并且容易处理等特点,因而有着广阔的应用前景。

目前使用的有机高分子絮凝剂主要有天然改性的高分子絮凝剂和合成的高分子絮凝剂两类。

2.1天然有机高分子絮凝剂天然高分子絮凝剂的使用量远小于合成有机高分子絮凝剂,原因是其电荷密度小、分子量低、易于发生生物降解而失去絮凝活性。

20世纪70年代以来,许多国家开始重视化学改性有机高分子絮凝剂的研制,这类天然高分子化合物含有多种活性基团,如羟基、酚羟基等,表现出了较活泼的化学性质。

通过羟基的酯化、醚化、氧化、交联、接枝共聚等化学改性,其活性基团大大增加。

聚合物成枝化结构,分散了絮凝基团,对悬浮体系中颗粒物有更强的捕捉与促进作用,为了提高这类物质的絮凝效果,人们对其进行了大量的改性研究,经改性后的天然高分子絮凝剂与合成有机高分子絮凝剂相比,其具有选择性大,无毒、廉价等优点。

这类絮凝剂按其原料来源不同,大体可分为淀粉衍生物、纤维素衍生物、甲壳素衍生物、植物胶改性产物、多糖类蛋白质改性产物等。

2.1.1淀粉衍生物在众多天然改性高分子絮凝剂中,淀粉改性絮凝剂的研究开发尤为引人注目,因为淀粉来源广泛、价格低廉、且产物完全可以生物降解,在自然界中形成良好循环。

淀粉是由许多脱水葡萄糖单元经糖苷健连接而成的物质,每个脱水葡萄糖单元的2、3、6三个位置上各有一个醇羟基,因此淀粉分子中存在着大量可以反应的基团。

淀粉衍生物是通过其分子中葡萄糖单元上羟基与某些化学试剂在一定条件下反应而制得的。

值得注意的是近年来各类淀粉与丙烯酰胺、丙烯酸、丙烯酸脂、丙烯腈等的枝接共聚反应的研究和产品开发应用已经广泛开展。

它与聚丙烯酰胺相比具有稳定性强、适应范围广、絮凝能力强等特点。

2.1.2木质素衍生物木质素是存在于植物纤维素中的一种芳香族高分子化合物,是造纸浆过程中的一个主要成分。

由于含有大量木质素造纸废液的大量排放,不仅严重污染了环境,而且造成了物质资源的极大浪费,因此,以木质素为基础原料制备包括处理剂在内的各种化工产品的研究日益引起人们的重视。

Rachor和Dilling分别于70年代中后期以木质素为原料合成了季胺型阳离子表面活性剂,用其处理染料废水获得了良好的絮凝效果。

我国吴冰艳等[10]人合成的木质素季胺盐絮凝剂,具有良好的絮凝能力,处理高浓度、高色度的酸污染废水时具有良好的脱色效果。

也有人利用造纸蒸废液中的木质素合成了木质素阳离子表面活性剂,用其处理阳离子染料、直接染料及酸性染料废水,实验表明:这种药剂具有良好的絮凝性能,对多种染料的脱色率均超过90%。

木质素改性产品还可以作为含蛋白质废水的絮凝剂,因为它的无毒性,回收的蛋白质可作饲料。

2.1.3甲壳素衍生物甲壳素是自然界中含量仅次于纤维素的第二大天然有机高分子化合物,是甲壳类动物(虾、蟹)、昆虫外骨骼的主要成分。

甲壳素的研究在许多国家十分活跃,并取得了进展。

对甲壳素进行适当的分子改造,脱去乙酰基得到壳聚糖,是一种性能良好的絮凝剂。

由于这类物质分子中均含有酰胺基、氨基及羟基,因此具有絮凝吸附等功能。

近年来甲壳素在废水处理方面的应用研究已取得了重大进展,很多成果已进入了实用阶段或已实现商品化。

日本每年用于水处理的甲壳素约500吨。

2.2合成高分子絮凝剂聚丙烯酰胺(Polyscrylamide)简称PAM,俗称絮凝剂或凝聚剂,分子式为:+CH2-CHn是线状高分子聚合物,分子量在400-2000万之间,固体产品外观为白色或略带黄色粉末,液态为无色粘稠胶体状,易溶于水,温度超过120℃时易分解。

聚丙烯酰胺的分子中具有阳性基团(-CONH2),能与分散于溶液中的悬浮粒子吸附和架桥,有着极强的絮凝作用,因此广泛用于水处理以及冶金、造纸、石油、化工、纺织、选矿等领域。

在合成高分子絮凝剂中,聚丙烯酰胺(PAM)的应用最为广泛。

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