常用水處理配方分析絮凝劑應(yīng)用綜述

時間：2018-08-23作者：凱思普科技有限責任公司瀏覽：441

 凱思普配方分析對常用絮凝劑在水處理領(lǐng)域中的研究及應(yīng)用情況進行了綜述，介紹了幾種主要類型的水處理絮凝劑的發(fā)展和應(yīng)用過程，并針對今后絮凝劑研發(fā)工作提出了發(fā)展方向。

配方分析中無機絮凝劑幾種常見體系的絮凝劑介紹 

鋁系絮凝劑

明礬、酸鋁和等鋁鹽都屬于鋁系低分子絮凝劑,它自古就被使用，也是應(yīng)用較為廣泛的一類絮凝劑。這類絮凝劑的主要作用機理是通過對水中膠體顆粒的壓縮雙電層作用、吸附架橋作用及沉淀物卷掃作用,使膠體顆粒脫穩(wěn),從而聚集、沉降。

19世紀末美國較先將鋁系絮凝劑用于水處理,之后因其**的混凝沉降性能而被廣泛采用,現(xiàn)在，世界上大多數(shù)廢水處理仍使用鋁系絮凝劑。盡管鋁鹽被廣泛使用,但鋁是一種對人體有害的物質(zhì)，它進人體后,會在一些機體組織中積蓄,將體內(nèi)必需的營養(yǎng)元素和微量元素沉積，無法吸收，影響生理功能,導(dǎo)致人體出現(xiàn)諸如鋁性腦病、鋁性貧血等中毒病癥。

此外,鋁鹽的pH值范圍窄,因而影響了城市供水管網(wǎng)電化學腐蝕問題的解決。為解決這一問題,鋁系高分子絮凝劑應(yīng)運而生。鋁系絮凝劑有很多，例如聚合酸鋁(PAS)、鋁鐵(PSFA)、聚磷(PPFC)、聚酸，聚合鋁(**)等高分子鋁鹽,以及含鋁復(fù)合型絮凝劑,如聚酸、聚等。而聚合(PAC)是較常用的鋁系高分子絮凝劑，20世紀60年代，日本首先研制并投入實用。

70年代中期以后,日本給水處理中PAC的使用**過了明礬。聚合對高濁度、低濁度、高色度及低溫水都有較好的混凝果,PAC的效能在許多方面**明礬等傳統(tǒng)鋁鹽,其投加量小,絮凝體形成速度快且易沉淀,反應(yīng)沉淀時間短,水溫及pH的適應(yīng)范圍廣,它的加入量不宜過多,否則也會使水發(fā)渾。PAC的生產(chǎn)方法較多,有中和法、凝膠法和熱分解法等。  

鐵系絮凝劑

考慮到鋁鹽對身體的危害性，人們開始尋找一種一類可以替代鋁鹽的絮凝劑，20世紀30年代，人們發(fā)現(xiàn)了鐵系絮凝劑，這種不僅安全無毒,可避免二次污染,而且還有混凝能力強、沉降快、水溫和pH適應(yīng)范圍廣、價格*等特點。尤其是在低溫條件下,鐵鹽的混凝效果明顯**鋁鹽。

但其腐蝕性強,對設(shè)備要求高,且鐵鹽絮凝劑中的Fe3+與水中腐植質(zhì)等**物可形成水溶性污染物,使自來水帶色,所以要慎重選取。簡單的鐵鹽絮凝劑主要是、酸亞鐵等。與鋁鹽類似,鐵鹽也從簡單的低分子絮凝劑向高分子絮凝劑方向發(fā)展。

聚合酸鐵(PFS)由日本首先研制成功并投放市場,我國1983年以來也開展了PFS的研究。目前我國PFS的生產(chǎn)技術(shù)已達到了國外水平,廣泛用于凈水處理和污水處理。PFS與聚胺、二烯二均聚物等陽離子聚合物、強無機氧化劑等,具有非常好的復(fù)合性能,復(fù)合后絮凝劑對于低溫低濁度水、高濁度水、市政污水、印染廢水等均具有良好的處理性能。

除PFS以外,還有聚鐵(PFP)、聚鐵(PAFC)、聚酸鋁鐵(PAFS)、聚鋁鐵(PSFA)、聚磷(PPFC)、聚酸(PASC)等復(fù)合型絮凝劑。它們比PAC和PAF分子量大,混凝效果好,廣泛用于石化廠、鋼鐵廠、煤礦和印染廢水的處理。

 

聚類絮凝劑

聚絮凝劑是在20世紀30年代才開始應(yīng)用的一種新型絮凝劑，此類絮凝劑在通常條件下組分帶負電荷,屬陰離子高分子絮凝劑,其吸附架橋能力增強,聚合度增大,處理效果強,形成的礬花大而易于沉降。但這種絮凝劑在儲存時易發(fā)生自聚反應(yīng),析出硅膠而失去混凝功能,只能現(xiàn)場制備,從而限制了聚的應(yīng)用和推廣。高寶玉等用共聚和復(fù)合兩種方法研制了商用聚硅（PASiC）。相同條件下與PAC相比,PASiC具有較大的顆粒粒徑,但不同電荷的相互作用,電中和能力有所下降,研究表明,鋁硅復(fù)合絮凝劑具有優(yōu)良的凈水效果和較低的殘留鋁含量。

 

配方分析中微生物絮凝劑介紹

微生物絮凝劑（MBF）是20世紀80年代后期開發(fā)出來的*三代絮凝劑。該絮凝劑利用生物技術(shù)，通過微生物發(fā)酵抽提而得到一種新型、高效、**的水處理藥劑。早在20世紀70年代末，日本學者就在研究鈦酸酯的生物降解過程中，發(fā)現(xiàn)了具有絮凝作用的微生物培養(yǎng)液，并于80年代后期制成了一種微生物絮凝劑。我國與90年代開始涉足這一領(lǐng)域的研究，并**了相當?shù)某删汀?/span>

微生物絮凝劑絮凝機理有3種：僑聯(lián)作用、電中和作用和卷掃作用。由于絮凝劑的分子量較大，一個絮凝劑分子可以同時和幾個懸浮顆粒結(jié)合，因此在適宜的條件下*形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)而沉積，表現(xiàn)出很強的絮凝能力。與無機或**絮凝劑相比，具有高效、無毒、可消除二次污染、絮凝廣泛、脫色效果*特的特點。微生物絮凝劑雖然有諸多優(yōu)點，但其產(chǎn)量小，成本高。因此如何降低微生物絮凝劑的生產(chǎn)成本、提高生產(chǎn)效率，是擴大其應(yīng)用的關(guān)鍵所在。

 

配方分析中復(fù)合型絮凝劑的介紹

無機-無機復(fù)合型

無機-無機復(fù)合型絮凝劑大致可歸納為金屬離子復(fù)合型、酸根復(fù)合型以及多種離子復(fù)合型。多種金屬離子(鋁、鐵離子等)的參與聚合,可使多元聚合物除具有單元無機高分子絮凝劑的共同優(yōu)點外,因異核金屬離子的交錯排列,能形成較長、較穩(wěn)定的分子鏈,包裹吸附更多的溶膠粒子,即橋長、單元多、絮體大而穩(wěn)定,同時兼具卷掃混凝作用。金屬離子復(fù)合型主要包括聚鐵(PAFC)、聚合酸鋁鐵(PAFS)、聚合鐵(PSAF)等。 

無機-**復(fù)合型

無機高分子絮凝劑對各種復(fù)雜成分的水處理適用性強,但生成絮體小,且投藥量大,生成污泥量大；相比之下,**高分子絮凝劑用量少,絮凝速度快,生成污泥量少；**高分子絮凝劑可帶-COO-、-NH-、-OH等親水基團,可具鏈狀、環(huán)狀等多種結(jié)構(gòu),利于污染物進入絮體,脫色性好。兩者的結(jié)合使用效果**單用,是絮凝劑的一個發(fā)展方向。

以聚合(PAC)中加入聚酰胺(PAM)為代表,這類絮凝劑既有電荷中和能力,又有吸附架橋性能,因而使得混凝效果大大提高,吸附活性增強。張依華等將聚鋁和陰離子改性淀粉在一定條件下直接復(fù)配制成了新型絮凝劑SLB。通過對煉油廠污水的混凝處理實驗,表明SLB的去濁、除油效果明顯**單劑,且具有投加量少,絮團較大,沉淀量少,澄清情況好及除臭等優(yōu)點。此外,SLB的原料來源廣、成本低、操作安全、有廣闊的應(yīng)用前景。

微生物-無機、**復(fù)合絮凝劑

用量大、成本高等問題嚴重的制約著微生物絮凝劑的大規(guī)模生產(chǎn)，使其在工業(yè)上的應(yīng)用受到很大的限制。因此，研究微生物絮凝劑與傳統(tǒng)的無機或**絮凝劑進行復(fù)合使用，就具有很現(xiàn)實的意義。但目前在實際廢水處理中，把微生物絮凝劑與傳統(tǒng)的無機或**絮凝劑進行復(fù)合使用的實例還不是很廣泛。

結(jié)論

根據(jù)目前國內(nèi)絮凝劑的使用現(xiàn)狀，我們可以看出，絮凝劑是從低分子到高分子，由無機到**，由單一型到復(fù)合型的發(fā)展。絮凝劑在隨著時間的推移而不斷推新和發(fā)展，為不斷彌補先有的絮凝劑所存在的缺陷而不斷研制出新型的絮凝劑。隨著人們對水質(zhì)的要求不斷提高，絮凝劑還有著廣大的開發(fā)前景，追求高效、廉價、環(huán)保是絮凝劑研制的目標。當前的水處理絮凝劑應(yīng)向著高分子化、復(fù)合化、多功能化。


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