絮凝劑技術(shù)文件說(shuō)明

1、（一）無(wú)機(jī)混凝劑1 .低分子無(wú)機(jī)混凝劑目前應(yīng)用最廣泛的簡(jiǎn)單無(wú)機(jī)型絮凝劑是鐵系、鋁系金屬鹽.主要有三氯化鐵、硫酸亞鐵和硫酸鋁.三氯化鐵（Fe：常用的是六水合三氯化鐵（FeCl3?6H20）形成的磯花沉淀性好，處理低溫水或低濁度水效果比鋁鹽好，適宜pH值范圍較寬，但處理后水的色度比鋁系的高，有腐蝕性.硫酸亞鐵（FeS04?H20）離解出的Fe2+只能生成最簡(jiǎn)單的單核絡(luò)合物 ,不如二價(jià)鐵鹽那樣 有良好的混凝效果.硫酸鋁（Al2（S04）3）是廢水處理中使用最多的絮凝劑，使用便利，絮凝效 果好，當(dāng)水溫低時(shí)水解困難，形成的絮體較松散，它的有效pH值范圍較窄.明磯（Al2（S04）3? 的作用機(jī)理與硫酸鋁

2、同.2 .無(wú)機(jī)高分子絮凝劑 無(wú)機(jī)離分子絮凝劑混凝效果高、價(jià)格低，有逐步成為主流藥劑的趨勢(shì).我國(guó)此類(lèi)絮凝劑的開(kāi)發(fā)成績(jī)顯著.無(wú)機(jī)高分子絮凝劑的品種有陽(yáng)離子型，如聚合氯化鋁（PACL聚合硫酸鋁（PAS）、聚合磷酸鋁（PAP）、聚合硫酸鐵（PFS）、聚合氯化鐵（PFC）、聚合磷 酸鐵（PFP）、聚亞鐵和陰離子型，如聚合硅酸PS.聚合氯化鋁（PAC）:對(duì)各種廢水都可以達(dá)到好的絮凝效果 ，能快速形成大的磯花，沉淀性 能好，適宜的pH值范圍較寬（pH在5-9之間），且處理后水的pH值和堿度下降較小.水溫低時(shí) 仍可保持穩(wěn)定的絮凝效果，其堿化度比其它鋁鹽、鐵鹽為高，因此藥液對(duì)設(shè)備的侵蝕作用小 .聚合硫酸鐵（PF

3、S）：混凝體形成速度快，密集且質(zhì)量大且沉降速度快.尤其對(duì)低溫低濁水有優(yōu)良的處理效果，適用水體pH值范圍（pH在4-11之間），腐蝕性小.實(shí)驗(yàn)表明，用聚鐵凈化 水，可降低亞硝氮及鐵的含量.因此，它是優(yōu)良安全的飲用水混凝劑劑，有取代對(duì)人體有害的聚合鋁混凝劑的趨勢(shì).聚亞鐵：可將高價(jià)金屬離子還原成低價(jià)金屬離子 ，且不需酸化.該混凝劑在水體中具有電 荷中和與吸附架橋雙重功能.與活性劑共用，可使膠體物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)榛炷w，同時(shí)除去廢水中的 Cuk Zn、Ni等金屬離子，成為高效電鍍廢水凈化劑.聚合硫酸鋁（PAS）：去除濁度效果顯著，并有較廣的溫度使用范圍和對(duì)原水的適用范圍.不僅可處理工業(yè)用水，還可處理工業(yè)廢水.

4、聚合硫酸鋁混凝劑國(guó)外已有報(bào)道.聚合硅酸（PS）:目前對(duì)聚合硅酸制備方法、 聚合機(jī)制、聚合度的影響因素勻己研究較為 透徹.研究發(fā)現(xiàn)，可利用中和所達(dá)到 pH值的不同來(lái)控制聚合速度.聚硅酸具有很強(qiáng)的粘結(jié)聚 集能力和吸附架橋作用.楊修造等16對(duì)聚硅酸的膠凝特性進(jìn)行了研究 ，證明了聚硅屬陰離 子型.聚 文檔沖億季，硅酸的最大缺點(diǎn)是產(chǎn)品性質(zhì)不穩(wěn)定 ，故不能成為獨(dú)立商品.（二）有機(jī)高分子混凝劑有機(jī)高分子混凝劑具有用最少、混凝速度快，受鹽類(lèi)、pH值及溫度影響小，生成污泥量少且易處理等優(yōu)點(diǎn)，有廣闊的應(yīng)用前景.目前使用的混凝劑主要有合成和天然改性?xún)煞N聚丙烯酰胺：在合成的有機(jī)高分子絮凝劑中，聚丙烯酰胺的應(yīng)用最多.聚

5、丙烯酰胺有非離 子型、陽(yáng)離子型和陰離子型三種.它們的分子量均在 50-600萬(wàn)之間.由于這類(lèi)絮凝劑存在一定量的殘余單體丙烯酰胺，不可避免地帶來(lái)了 毒性.高分子量（106以上）的聚丙烯酸納屬陰 離子型混凝劑，有強(qiáng)的混凝作用且無(wú)毒.聚丙烯酸納對(duì)懸浮于水介質(zhì)中的細(xì)粒子產(chǎn)生非離子 吸附，使粒子間產(chǎn)生交聯(lián).它對(duì)具有金屬氫氧化物這類(lèi)正電荷的膠體粒子更顯示出其優(yōu)良的性能.聚二甲基二丙烯基氯化錢(qián)：陽(yáng)離子型高分子化合物，用于水處理能獲得比目前較常用的無(wú)機(jī)高分子絮凝劑和有機(jī)高分子混凝劑聚丙烯酰胺更好的處理效果，可單獨(dú)使用，也可與無(wú)機(jī)混凝劑并用.淀粉衍生物：可以吸附帶負(fù)電荷的有機(jī)或無(wú)機(jī)懸浮物質(zhì).近年來(lái)淀粉聚丙烯酰胺

6、接枝共聚物的研究已取得了一定的進(jìn)展.甲殼素衍生物：對(duì)甲殼素進(jìn)行分子改良得到的殼聚糖是一種很好的混凝劑 .植物膠改性多功能處理劑：進(jìn)入70年代以來(lái)，國(guó)外陸續(xù)開(kāi)發(fā)了一些兼具混凝、緩蝕等多 種功能的合成有機(jī)高分子處理劑 ，這些藥劑不僅具有良好的混凝性能 ，而且還有緩蝕、殺菌等 作用.（三）復(fù)合型混凝劑高效復(fù)合型混凝劑是近年來(lái)才發(fā)展起米的，其發(fā)展非常迅猛，種類(lèi)比較多，它的作用機(jī)理在于離子間的相互增效作用.聚合氯化鋁鐵：可利用煤石為原料制得，兼具有鐵鹽和鋁鹽的特性，在pH值的范圍內(nèi)，其去除濁度效果和絮體沉降性能都優(yōu)于聚合鋁聚合硫酸氯化鋁鐵：以鋁土礦等為原料制得，其組成為含有多核聚鐵及聚鋁與氯根、硫酸根配

7、位的復(fù)合型無(wú)機(jī)高分子，兼?zhèn)滂F、鋁混凝劑的優(yōu)良性能.在某些方面，具有比PAC更好的效果.并且其生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，成本低，在水處理中具有廣闊的應(yīng)用價(jià)值.聚氯硫酸鐵：利用硫酸/鹽酸混酸溶解軋鋼廢鋼渣的溶出液為原料，可制得聚氯硫酸鐵.它具有電荷中和與吸附架橋功能，形成的磯花大，沉降快，污泥脫水性能好，無(wú)二次污染.聚合硫酸鋁鐵：以硫酸亞鐵為原料在酸性條件下反應(yīng)l小時(shí)，即得到鹽基度20隊(duì)上的復(fù)合聚合硫酸鋁鐵，它對(duì)污水具有很好的混凝效果.聚磷氯化鋁：聚磷氯化鋁比PAC具有更強(qiáng)的吸附性能，且混凝反應(yīng)速度快，生成的磯花大 等優(yōu)點(diǎn).聚磷氯化鐵：在聚合氯化鐵中引入適量的P043-能制得，研究表明P043-在聚合鐵中的含

8、量有一定的范圍，超出此范圍混凝效果反而下降 .聚硅氯化鋁：用聚硅酸與聚合氯化鋁可制得性能優(yōu)異的聚硅氯化鋁.聚硅酸鐵鋁：其實(shí)驗(yàn)結(jié)果體現(xiàn)了電中和、 吸附架橋、沉淀網(wǎng)捕作用的綜合效應(yīng).適應(yīng)pH值范圍寬、貯存期長(zhǎng)（超 過(guò)1個(gè)月）、易操作、用藥量少、沉降性能好 ，用藥量范圍寬等優(yōu)點(diǎn).無(wú)機(jī)化合物還可與有機(jī)化合物組合形成復(fù)合型的混凝劑，如聚合鋁/聚丙烯酰胺、聚合鐵/甲殼素、聚合鋁/陽(yáng)離子有機(jī)高分子等等，復(fù)合型的高效混凝劑性能、經(jīng)濟(jì)、二次污染等方 面的綜合性能是最好的，目前混凝研究領(lǐng)域最熱的也是復(fù)合型高效混凝劑（四）微生物混凝劑有機(jī)型混凝劑盡管非常有效 ，但殘留物有害，如丙烯酰胺單體是很強(qiáng)的致癌物，無(wú)機(jī)型及復(fù)

9、合型混凝劑也存在殘留問(wèn)題.微生物混凝劑正是在此形勢(shì)下開(kāi)發(fā)的新一代混凝劑國(guó)內(nèi)自90年代已開(kāi)始進(jìn)行研究，目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)許多微生物如格蘭氏陽(yáng)性菌、格蘭氏陰性菌和其它如土壤桿菌屬、厄氏菌屬、假單胞菌屬等都能產(chǎn)生混凝物質(zhì).其中具有最強(qiáng)混凝作用的是紅平紅球菌（Rhodococcus erythropolis）,這種細(xì)菌在旱田土壤中最常見(jiàn),在沉降性良好的活性污泥微生物相中約占2%,用它開(kāi)發(fā)的純微生物混凝劑命名為NOC-1.噴霧型干燥型聚合氯化鋁英文名稱(chēng)PolyaluminiumChloride ,縮寫(xiě)為 PACCAS RN1327-41-9;11097-68-0;EINECS215-477-2分子式Al2Cl

10、(OH)5分子量技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品質(zhì)量符合國(guó)家 GB15892-2009標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品外觀高檔白色、中檔淺黃色粉末狀白色聚合氯化鋁因?yàn)楸环Q(chēng)為高純無(wú)鐵白色聚合氯化鋁，或食品級(jí)白色聚合氯化鋁，與其它 聚氯化鋁相比是品質(zhì)最高產(chǎn)品，主要的原材料是優(yōu)質(zhì)的氫氧化鋁粉、鹽酸，采用的生產(chǎn)工 藝是最先進(jìn)的技術(shù)噴霧干燥法。白色聚合氯化鋁用于造紙施膠劑，制糖脫色澄清劑、糅革、 醫(yī)藥、化妝品和精密鑄造及水處理等多個(gè)領(lǐng)域。PAC(聚合氯化鋁)的溶解與使用？ 1)?PAC為無(wú)機(jī)高分子化合物，易溶于水，有一定的腐蝕 性；? ?2)?根據(jù)原水水質(zhì)情況不同，使用前應(yīng)先做小試求得最佳用藥量(具體方法可參見(jiàn)第2條：聚合硫酸鐵的溶解與使用 -加

11、藥量的確定)；(參考用量范圍：20-800ppm)? ?3)?為 便于計(jì)算，實(shí)驗(yàn)小試溶液配置按重量體積比(W/V), 一般以25喃己為好。如配3%:稱(chēng)PAC3g,盛入洗凈的200ml量筒中，加清水約50ml,待溶解后再加水稀釋至100ml刻度，搖勻即可；？?4)?使用時(shí)液體產(chǎn)品配成 5-10%的水液，固體產(chǎn)品配成3-5%的水液(按商品重量計(jì) 算)；?5)?使用配制時(shí)按固體：清水=1:5(W/V)左右先混合溶解后，再加水稀釋至上述濃度即 可；？?6)?低于1%溶液易水解，會(huì)降低使用效果；濃度太高易造成浪費(fèi)，不容易控制加藥量；？?7)?加藥按求得的最佳投加量投加；? ?8)?運(yùn)行中注意觀察調(diào)整，如

12、見(jiàn)沉淀池磯花少、余濁大，則投加量過(guò)少；如見(jiàn)沉淀池磯花大且上翻、余濁高，則加藥量過(guò)大，應(yīng)適 當(dāng)調(diào)整；？?9)?加藥設(shè)施應(yīng)防腐。PAC絮凝除濁作用及電泳特征圖5為向濁度為10NTU的原水中投加2mg/L的PAC后凝聚微粒的值和上清液剩余濁度 在不同pH的條件下的變化情況.當(dāng)pH為46時(shí)I值比較穩(wěn)定，平均I值為，上清液剩余濁度 為上升到7時(shí)I值繼續(xù)減小,pH為710時(shí)I值又出現(xiàn)穩(wěn)定，平均I值為，上清液剩余濁度為 以下.pH為10以上時(shí)I值開(kāi)始升高.當(dāng)pH在410范圍，上清液剩余濁度小于1NTU工值變化 不大，產(chǎn)生良好絮凝的I值范圍為不論是在pH高區(qū)、pH低區(qū)或pH中區(qū)都能較好地發(fā)揮壓縮可以適雙電層、

13、電中和吸附脫穩(wěn)、凝聚絮凝的效能,這表明了 PAC急定TIe好,形態(tài)較為穩(wěn)定應(yīng)于更廣pH范圍內(nèi)的水質(zhì)凈化.>u起秘5一*一二電位 一一利余濁度7 8 9 10 1 12圖5 F電位以及剩余濁度與 pH的關(guān)系從圖5中還可發(fā)現(xiàn)，1值在pH=410范圍內(nèi)并沒(méi)有出現(xiàn)等電態(tài)，這主要由于投藥量少，沒(méi)有完 全降低F電位.絮凝效果很好，是由于絮凝劑在水中發(fā)揮電性中和和壓縮雙電層的作用 ，并且 由于粒子數(shù)目增多，碰撞次數(shù)增多，相對(duì)降低了對(duì)脫穩(wěn)的要求.硫酸鋁絮凝除濁作用及電泳特征圖6為向濁度為10NTU的原水中投加2mg/L硫酸鋁后,凝聚微粒的I值和上清液剩余濁度在不同pH條件下的變化情況.可見(jiàn)凝聚微粒的I值

14、隨pH的增大而減小，當(dāng)pH<5時(shí)I值均為較高負(fù)值，所以不能產(chǎn)生凝聚.當(dāng)pH=M I彳1為-10mV,開(kāi)始凝聚,pH為6左右時(shí)I值為，具有 良好凝聚效果，此時(shí)發(fā)揮絮凝作用主要為高電荷低聚合度的電中和脫穩(wěn)作用.在pH值7附近,I值上升為-10mV,發(fā)揮絮凝作用的鋁幾乎全是中性不溶解性的Al(OH)3大型聚合體或低電荷高聚合度的物質(zhì)，這時(shí)粘土粒子和鋁聚合體之間幾乎失去電排斥力，主要依靠OH-離子的架橋，使粘土粒子和Al(OH)3粘結(jié)生成大的絮凝體，產(chǎn)生良好的絮凝沉淀效果 隨pH的繼續(xù)增大，I值增大，當(dāng)pH值超過(guò)以后，絮凝效果降低，此時(shí)發(fā)揮絮凝效果的主要成分 為負(fù)電荷鋁離子，這些陰離子成為 Al

15、( 0的主要形態(tài)，架橋聚合態(tài)鋁離子也不足，濁度去除率 也顯著降低.從剩余濁度來(lái)看,當(dāng)pH為6時(shí)上清液剩余濁度最低為以下 .當(dāng)pH域pH時(shí)基本上無(wú)絮凝 效果,在或pH對(duì)基本上無(wú)絮凝效果,在pH時(shí)為最佳除濁區(qū)段,這主要是由于鋁磯水解生成 的帶電荷的聚合物質(zhì)或氫氧化鋁凝膠物對(duì)脫穩(wěn)微粒產(chǎn)生粘結(jié)架橋絮凝和卷掃沉淀作用所致二>牖2&餐圖6?F電位以及剩余濁度與 pH的關(guān)系配水濁度為10NTU,水溫為,硫酸鋁投加量2mg/L幾種絮凝劑對(duì)水中 TOX除效果的對(duì)比影響TOC去除率絮凝效果的因素有絮凝劑品種、絮凝劑投加量、混合水力條件、原水水質(zhì)變化以及藥劑投加方式等.圖7示出3種絮凝劑對(duì)水中 TOX除效果的對(duì)比.從圖7中可知： 同一種原水，不同絮凝劑又水中的 TOX除效果不同，在同樣加藥量的情況下聚合，氯化鋁好 于硫酸鋁和三氯化鐵，同時(shí)也發(fā)現(xiàn)過(guò)量加入同等劑量的混凝劑 ，聚合氯化鋁對(duì)水中 TOC 勺去 除效果也明顯好于其他兩種混凝劑，并且隨著混凝劑投加量的增加 ，TOC去除率明顯增大，當(dāng) 聚合氯化鋁投加量為 42mg/L(Al2O35mg/L)時(shí),TOC去除率達(dá)到99%上.求4壁崗工).一1020304050泡凝一投加地圖7?不同投加量條件下 TOC勺去除率對(duì)比3?結(jié)？論 ? (1)對(duì)一定濁度的水質(zhì)，PAC、三氯化鐵和硫酸鋁 3種絮凝劑都存在最佳投加量 ,分別 為 2mg/