第三章混凝劑的種類

第三章混凝劑的種類表常用的混凝劑

無機(jī)鋁系硫酸鋁聚合氯化鋁（PAC）聚合硫酸鋁（PAS）適宜pH：5.5~8鐵系三氯化鐵硫酸亞鐵硫酸鐵（國內(nèi)生產(chǎn)少）聚合硫酸鐵聚合氯化鐵適宜pH：5~11，但腐蝕性強(qiáng)有機(jī)合成陽離子型：含氨基、亞氨基的聚合物國外開始增多，國內(nèi)尚少陰離子型：水解聚丙烯酰胺（HPAM）非離子型：聚丙烯酰胺（PAM），聚氧化乙烯（PEO）兩性型：使用極少天然淀粉、動(dòng)物膠、樹膠、甲殼素等微生物絮凝劑3.1無機(jī)混凝劑3.１.１鋁鹽混凝劑ａ硫酸鋁是世界上水和廢水處理中使用最多的混凝劑。市售的硫酸鋁分為固態(tài)和液態(tài)兩種，其中固態(tài)的按硫酸鋁含量的不同分為精制和粗制兩種。ｂ明礬是硫酸鋁與硫酸鉀或硫酸銨的復(fù)鹽，在我國民間常用于飲用水凈化，但在工業(yè)水及廢水處理中應(yīng)用不多。ｃ聚合氯化鋁的效能在許多方面優(yōu)于硫酸鋁，如投放劑量下降，對原水水溫及pH的變化適應(yīng)性較強(qiáng)，等等。聚合氯化鋁做混凝劑時(shí)，與無機(jī)鹽類混凝劑相比，具有很多優(yōu)點(diǎn)：1.形成絮凝體速度快，絮凝體大而密實(shí)，沉降性能好。2.投加量相對與無機(jī)鹽類混凝劑低；3.對原水水質(zhì)適應(yīng)性好，無論是低溫、低濁、高濁、高色度、有機(jī)污染等原水，均保持較穩(wěn)定的處理效果；4.最佳混凝pH值范圍寬，最佳投加量范圍寬，一定范圍內(nèi)過量投加不會(huì)造成水的pH值的大幅下降，不會(huì)突然出現(xiàn)混凝效果很差的現(xiàn)象；5.由于聚合氯化鋁的鹽基度比無機(jī)鹽高，因此在配置和投加過程中藥劑對設(shè)備的腐蝕程度小，處理后水的pH值和堿度變化也較小。3.1.2鐵鹽混凝劑a三氯化鐵三氯化鐵其優(yōu)點(diǎn)是易溶解，形成的絮凝體比鋁鹽絮凝體密實(shí)，沉降速度快，處理低溫、低濁度水時(shí)優(yōu)于硫酸鋁，使用的pH值范圍較寬，投加量比硫酸鋁小。三氯化鐵的主要缺點(diǎn)是對金屬有腐蝕作用，處理后水色度比鋁鹽色度處理水大，最佳投藥量范圍寬，不易控制。b聚合硫酸鐵采用聚合硫酸鐵作為混凝劑，其優(yōu)點(diǎn)在于：混凝劑用量少；絮凝體形成速度快、沉降速度快；有效的pH值范圍寬；與三氯化鐵比腐蝕性大大降低；處理后水的色度和鐵離子含量均降低。

3.2有機(jī)高分子絮凝劑人工合成有機(jī)高分子絮凝劑已在給水和廢水處理及瀉泥調(diào)理中得到廣泛應(yīng)用。人工合成有機(jī)高分子絮凝劑都是水溶性聚合物，重復(fù)單元中常包含帶電基團(tuán)，因而也被稱為聚電解質(zhì)。包含帶正電基因的為陽離子型聚電解質(zhì)，包含帶負(fù)電基團(tuán)的為陰離子型聚電解質(zhì)。既包含帶正電基團(tuán)又包含帶負(fù)電基團(tuán)的為兩性型聚電解質(zhì)。有些人工合成有機(jī)高分子絮凝劑在制備時(shí)沒有人為地引進(jìn)帶電基團(tuán)，為對稱起見，稱為非離子型聚電解質(zhì)。在水和廢水處理中，使用較多的是陽離子型、陰離子型和非離了型聚電解質(zhì)，兩性型聚電介質(zhì)使用較少。陰離子型聚電解質(zhì)

陰離子型聚合電解質(zhì)主要是重復(fù)單元中包含-COOM(其中M為氫離子或金屬離子)基團(tuán)或-SO3H基團(tuán)的水溶性聚合物，主要品種有部分水解的聚丙烯酰胺(含聚丙烯酸納)和聚磺基苯乙烯。陰離子型聚電解質(zhì)由自由基加聚反應(yīng)合成，分子量可因反應(yīng)條件不同而異。作為水處理絮凝劑，只能是選用高分子量的(分子段MW＞106。)，低分子量(MW＜l05)陰離子聚電解質(zhì)不是絮凝劑，而是膠體穩(wěn)定劑。由于羧基電離度不大，巳水解的聚丙烯酰胺中-COOH基團(tuán)含量不高(低于未水解的-COOH基含量)，因而負(fù)電荷密度不大；但磺酸基電離度很大，因而聚磺基苯乙烯的負(fù)電荷密度較高。陽離子型聚電解質(zhì)陽離子型聚電解質(zhì)主要是分子重復(fù)單元中含有帶正電荷的氨基(一NH3+)、亞氨基(一CH2-NH2-CH2-)或季銨基(N+R4)的水溶性聚合物，主要品種有二甲基二烯丙基氰化銨與丙烯酰胺的共聚物或均聚物，聚乙烯基咪唑啉等。高分子量陽離子型聚電解質(zhì)由自由基加聚反應(yīng)制備，低分子量陽離子型聚電解質(zhì)由自由基縮聚反應(yīng)合成。由于水中膠體粒子一般帶負(fù)電荷所以陽離子型聚電解質(zhì)不論分子量大小，均起絮凝劑作用。由于陽離子單體價(jià)格較高．因而在合成陽離子型聚電解質(zhì)時(shí)引入的帶正電荷的單體的數(shù)量有所限制，造成正電荷密度不是很高。

非離子型聚電解質(zhì)非離子型聚電解質(zhì)的主要品種為未水解的高分子量聚丙烯酰胺和聚氧化乙烯。這里的“未水解”，是指在聚丙烯酰胺分子重復(fù)單元中已水解的酰胺量占全部酰胺基的比例低于3％，而不是指完全沒有水解。聚丙烯酰胺系列聚電解質(zhì)由分子量和電荷不同的聚丙烯酰胺及其衍生物組成，是用量最大的人工合成有機(jī)高分子絮凝劑。聚電解質(zhì)的性質(zhì)

聚電解質(zhì)的物理性狀是其重要商品特征。高分子量聚電解質(zhì)一般為固體，其原因是高分子量聚電解質(zhì)很粘，只要濃度高于1％，就不能用泵來輸送。目前高分子量聚電解質(zhì)有顆粒狀，片狀和珠狀等。固態(tài)高分子高聚電解質(zhì)使用中的問題是溶解性、溶解速率(過慢)、液體過粘不易操作，等等。低分子量的聚電解質(zhì)一般是液體，濃度不超過50％。液態(tài)聚電解質(zhì)的主要問題是易水解、菌類生長、及聚合物分子交聯(lián)，等等。3.3天然高分子絮凝劑天然高分子絮凝劑在水處理中的應(yīng)用歷史可以追溯到2000年以前的古代中國和古代埃及。在近代水處理中，天然高分子化合物仍是一類重要的絮凝劑，不過它們的使用遠(yuǎn)少于人工合成高分子絮凝劑，其原因是天然高分子絮凝劑電荷密度較小，分子量較低，且易發(fā)生生物降解而失去絮凝活性。目前天然高分子絮凝劑的主要品種有淀粉類，半乳甘露聚糖類，纖維素衍生物類，微生物多糖類及動(dòng)物骨膠類等五大類。助凝劑：凡能提高或改善混凝劑作用效果的化學(xué)藥劑可稱為助凝劑。助凝劑可以參加混凝，也可不參加混凝。廣義上可分為以下幾類：①酸堿類：調(diào)整水的pH，如石灰、硫酸等；②加大礬花的粒度和結(jié)實(shí)性：如活化硅酸（SiO2n