絮凝剂在废水处理中的重要作用 


絮凝过程是目前国内外众多水处理工艺中应用ZUI广泛、ZUI普遍的单元操作之一，是废水，污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、ZUI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。  
   
废水处理中絮凝剂的选择要领

絮凝剂一般有无机絮凝剂和有机絮凝剂，废水处理中如何选择絮凝剂要根据具体行业的废水的特性来选择，同时还要看在哪个环节添加絮凝剂，做何用途。 
 
一般选择无机絮凝剂时要考虑废水的成分及PH等，然后选择ZUI适合的一种（铁盐、铝盐或铁铝盐、硅铝盐、硅铁盐等）。 
 
在选择有机絮凝剂时（比如：聚丙烯酰胺PAM），主要是看要用到阴离子聚丙烯酰胺、阳离子聚丙烯酰胺还是非离子聚丙烯酰胺。阴离子聚丙烯酰胺依据水解度不同一般分弱阴、中阴、强阴。
 
阳离子的选择一般用在污泥脱水方面，阳离子聚丙烯酰胺的选型很重要，城市污水处理厂一般用到中强阳离子聚丙烯酰胺，造纸、印染厂污泥脱水一般选择弱阳离子，医药废水一般选强阳离子等等。 
 
每一种废水都有它自己独占的特性，非离子聚丙烯酰胺主要是在弱酸性条件下使用，印染厂用到非离子PAM的比较多。 
 
所有的这些絮凝剂的选型都要根据试验才能确定，在试验中首先确定大致加药量，观察絮凝沉淀速度，核算处理本钱，选择经济、适用的絮凝药剂。
 
在进行絮凝剂的选择时，必须根据当地的污泥的特点，进行实际的絮凝实验，以确实效果ZUI佳，生产运行中消耗的药剂成本ZUI低的絮凝剂。  

絮凝剂工作原理  
          絮凝沉淀法是选用无机絮凝剂(如硫酸铝)和有机阴离子型絮凝剂聚丙烯酰铵(PAM)配制成水溶液加入废水中，便会产生压缩双电层，使废水中的悬浮微粒失去稳定性，胶粒物相互凝聚使微粒增大，形成絮凝体、矾花。絮凝体长大到一定体积后即在重力作用下脱离水相沉淀，从而去除废水中的大量悬浮物，从而达到水处理的效果。为提高分离效果，可适时、适量加入助凝剂。处理后的污水在色度、含铬、悬浮物含量等方面基本上可达到排放标准，可以外排或用作人工注水采油的回注水。  

  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ZUI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水处理药剂。与传统絮凝剂相比，它能成倍的提GAOXIAO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。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(200～1000)m2/g,极具吸附能力。  

  1.2.2 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。

  1.2.3 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。  


净水过程中加絮凝剂的作用是什么  

絮凝剂主要有无机絮凝剂，有机高分子絮凝剂和微生物絮凝剂，都主要是处理各种污水用的。

          有机高分子絮凝剂在处理炼油废水，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。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
 
污水处理絮凝剂的选择应用领域：

 1、作为絮凝剂，阳离子聚丙烯酰胺主要应用于工业上的固液分离过程，包括沉降、澄清、浓缩及污泥脱水等工艺，阳离子聚丙烯酰胺应用的主要行业有：城市污水处理、造纸工业、食品加工业、石化工业、冶金工业、选矿工业、染色工业和制糖工业及各种工业的废水处理。阳离子聚丙烯酰胺还用在城市污水及肉类、禽类、食品加工废水处理过程中的污泥沉淀及污泥脱水上，通过其所含的正电荷基团对污泥中的负电荷有机胶体电性中和作用及高分子优异的架桥凝聚功能，促使胶体颗粒聚集成大块絮状物，从其悬浮液中分离出来。效果明显，投加量少。 
2、阳离子聚丙烯酰胺在造纸工业中可用作纸张干强剂、助留剂、助滤剂，能极大的提高成纸质量，节约成本，提高造纸厂的生产能力。可直接与无机盐离子、纤维以及其它有机高分子发生静电桥梁作用以达到增强纸张的物理强度, 减少纤维或填料的流失,加快滤水, 起增强、助留、助滤作用,还可以用于白水的处理, 同时，阳离子聚丙烯酰胺在脱墨过程中能起明显的絮凝效果。
3、阳离子聚丙烯酰胺对纤维泥浆(石棉-水泥制品)中可使成型的石棉-水泥制品排水性得到改善,使石棉板坯料的强度提高; 在绝缘板中, 可提高添加剂和纤维的结合能力。
4、阳离子聚丙烯酰胺在采矿、选煤行业中可作矿山废水、洗煤废水的澄清剂。 
5、阳离子聚丙烯酰胺可用于染色废水、皮革废水、含油废水的处理, 使之除浊、脱色, 以达到排放标准。 
6、阳离子聚丙烯酰胺在磷酸提纯中, 有助于湿法磷酸工艺中石膏的分离。
7、阳离子聚丙烯酰胺用于以江河水源的自来水厂的水处理絮凝剂。

污水处理絮凝剂的选择使用方法：

 

1、阳离子聚丙烯酰胺使用时，配成0.1~0.3 %浓度的水溶液，以使用中性不含盐类杂物的水为宜。
2、阳离子聚丙烯酰胺溶解时，将阳离子聚丙烯酰胺产品均匀撒入搅拌的水中，搅速控制在100~300rpm。适当加温（< 60°C），可加速溶解。 
3、阳离子聚丙烯酰胺调整被处理液的PH值，使阳离子聚丙烯酰胺充分发挥作用（通过试验选择ZUI佳PH值和本系列产品的用量。） 
4、加入阳离子聚丙烯酰胺产品溶液时，应加速与被处理液的混合，出现絮凝物后，减慢搅速，以利絮凝物增长和加速沉降。

因此絮凝剂的选择应该遵循以下几条原则： 
1、应首先分析污水处理石污泥的性质和脱水机械的形式，初步选定絮凝剂的种类，同时应保证该种絮凝剂在市场上的货源可以得到保证，由厂家来提供样品进行调试！ 
 
2、絮凝剂选用时，应先进行实验室的沉降试验。根据沉降试验的结果，初步选定较好的絮凝剂，调质后使污泥沉降速度快、上清液清澈、絮体结构大和固液分离效果好的絮凝剂较好。

3、根据实验定沉降试验选定出絮凝剂后，应进行实际上机试验，实际试验中，应根据絮凝剂的不同运行条件进行调整，以稳定运行为标准，在运行一段时间后，取处理湿污泥和脱水后泥饼进行化验室分析湿污泥固体浓度、泥饼含水率、根据湿污泥处理量和加药量确定出实际处理单位绝干污泥的用药量。 
 
4、结合絮凝剂的市场价格，进行成本分析，得出每种絮凝剂的处理单位绝干污泥的价格，结合实际上机运行结果，确定出生产中应用的絮凝剂！