絮凝剂的共同特点是能够将溶液中的悬浮微粒聚集联结形成粗大的絮状团粒或团块。它们都是含有大量活性基团的高分子有机物。主要有三大类：
１、以天然的高分子有机物为基础，经过化学处理增加它的活性基团含量而制成。
２、用现代的有机化工方法合成的聚丙烯酰胺系列产品。
３、用天然原料和聚丙烯酰胺接枝(或共聚)制成。
某些天然的高分子有机物例如含羧基较多的多聚糖和含磷酸基较多的淀粉都有絮凝性能。用化学方法在大分子中引入活性基团可提高这种性能，如将一种天然多糖进行醚化反应引入羧基、酰胺基等活性基团后，絮凝性能较好，可加速沉降。
将天然的高分子物质如淀粉、纤维素、壳聚糖等与丙烯酰胺进行接枝共聚，聚合物有良好的絮凝性能，或兼有某些特殊的性能。国内研制的一些产品，曾在几个糖厂试用，有较好效果。
目前在国内外糖厂使用最广泛的絮凝剂，是合成的聚丙烯酰胺系列产品，它们的发展提高较快，在制糖工业的多种流程中普遍使用。
聚丙烯酰胺(polyacrylamide)，常简写为PAM(过去亦有简写为PHP)。糖厂近年使用的各种PAM，实质上是用一定比例的丙烯酰胺和丙烯酸
钠经过共聚反应生成的高分子产物，有一系列的产品。
丙烯酰胺的分子式为：CH2 = CH－CONH2
丙烯酸钠的分子式为：CH2 = CH－COONa
聚合物的分子式为：
CONH2 COONa —— CH2－ CH———— CH2－ CH ————
m n
式中的m与n分别代表丙烯酰胺与丙烯酸钠的相对数量。它们的比例对聚合物的性质有很大的影响。通常将n对(m+n)的百分比称为阴离子度或羧基比率，以前通常称它为水解度：
n
n + m
阴离子度＝
× 100%
因为－COONa基团在水溶液中容易离解出Na+ 而留下负电基－COOˉ，使大分子带负电，它们亦称为阴离子聚合电解质。
2、聚丙烯酰胺的质量参数
PAM的分子量、阴离子度和残留单体含量是很重要的参数。
（1）分子量
PAM的分子量很高，且近年来还有较大提高。20世纪70年代应用的PAM，分子量一般为数百万；80年代以后，多数高效PAM的分子量在1500万以上，有些达到2000万。每一个这种PAM分子是由十万个以上的丙烯酰胺或丙烯酸钠分子聚合而成 (丙烯酰胺的分子量为71，含十万个单体的PAM的分子量为710万)。通常，分子量高的PAM的
絮凝性能较好。高分子有机物的分子量，即使在同一产品中也不是完全均一的，标称的分子量是它的平均值。
（2）阴离子度
PAM的阴离子度对它的使用效果有很大影响，但它的适宜数值需视所处理的物料的种类和性质而定，不同情况下会有不同的最佳值。根据我们多年的研究和对数十个PAM样本进行对比试验与分析，制糖工业所用的PAM阴离子度22～28%较适合，且适应性较强，可用于不同的物料(蔗汁、糖浆、赤糖及原糖的回溶糖浆)以及不同的工艺流程(亚硫酸法、碳酸法和磷浮法) 。国外生产的糖用PAM的阴离子度多数在此范围。Bennett指出，如果所处理的物料的离子强度较高(含无机物较多)，所用PAM的阴离子度宜较高，反之则应较低。又据克拉克的报告，澳州的糖厂常用20%阴离子度的PAM，而美国佛罗里达州的糖厂常用较高的数值。Cress等的研究发现，在蔗汁中加絮凝剂和除去沉淀物以后，残留的PAM量与PAM原来的阴离子度有关。而在普通的水处理中，时常用不含羧基的聚丙烯酰胺。
早期生产的PAM是由丙烯酰胺一种单体聚合而成，原来不含－COONa 基团。使用前要先加NaOH加热，使部分－CONH2 基水解为－COONa，反应式如下：
－CONH2 + NaOH －→－COONa + NH3↑
水解过程中有氨气放出。PAM中酰胺基团水解的比例就称为PAM的水解度，它即是阴离子度。这种PAM的使用不方便，且性能较差(加热水解必使PAM分子量和性能明显下降)，80年代后已很少使用。
现代生产的PAM有多种不同阴离子度的产品，用户可根据需要和通过实际试验选用适当的品种，不需要再行水解，溶解以后即可使用。但是，由于习惯的原因，有些人仍将絮凝剂的溶解过程称为水解。应当注意，水解的含义是加水分解，是化学反应，PAM的水解有氨气放出；而溶解只是物理作用，无化学反应。两者的本质不同，不应混为一谈。目前还有一些糖厂的技术人员对此不了解，甚至按以前的概念错误操作。
（3）残余单体含量
PAM的残余单体含量是衡量它是否适用于食品工业的重要参数。丙烯酰胺的聚合物是无毒的，在国际上已广泛用于自来水清净、食品工业和制糖工业。不过，在工业品聚丙烯酰胺中，难免残留有微量的未聚合的丙烯酰胺单体，它有一些毒性。因此，必须严格控制PAM产品中的残余单体含量。国际规定用于饮用水和食品工业的PAM中的残余单体含量不超过0.05%。国外著名产品的这一数值低于0.03%。
3、聚丙烯酰胺的产品品种
国内外生产的PAM产品很多，而且在不断发展提高。
1、国内早期曾生产一种含干基7%的粘胶状PAM产品，分子量低，不含羧基，现已淘汰。
2、广州南中有机化工厂在1970年代用乳液聚合法制成第一代PAM干粉，含干基超过90%，分子量500～900万，阴离子度5～10%，性能比前一种有较大提高。但糖厂使用时需再进行水解，这个品种近年很少使用。
3、该厂于80年代初制成 PHP系列产品，含干基90%以上，有不同型号代表不同的分子量和阴离子度。其中PHP10的阴离子度为5～10%，PHP20为10～20%，PHP30为20～30%；Ⅰ型的分子量为300～600万，Ⅱ型为600～900万，Ⅲ型为900～1300万，Ⅳ型超过1300万。不少糖厂用过PHP30-Ⅲ型产品，效果较好，使用方便。但它是通用型产品，残留单体含量仍偏高。
4、T型PAM是较适合制糖工业使用的絮凝剂。广州南中厂与广东糖业界合作，在80年代初采用新的共聚法工艺试制了多种小样，在中
山糖厂进行了数十次试验对比，优选出这一品种。它的分子量较高，一般超过1200万，阴离子度约25%；分子中活性基团分布较均匀，链节伸张程度好，在溶液中较易离解，化学活性和吸附性能良好。实际使用说明，T型PAM对糖液中的悬浮微粒有良好的絮凝能力，在糖厂各种工艺流程中应用有较强的适应性，明显地优于PHP型。同时，这种产品中残留的丙烯酰胺单体含量较低，可用于食品工业。T型PAM 为胶块状产品，含干基30～35%(其余为水分)。虽然它的性能较好，但使用比较麻烦，影响了它的推广应用，有待改进。
5、国外的PAM产品很多，已有多种进入国内市场，使用效果较好。主要的如：美国Mazer公司的Mafloc 724，Mafloc 985；日本三菱公司的T1150；法国SNF公司的AN923－VHM。还有一些产品亦曾试用过：如英国Tate & Lyle公司的Talosep(用于蔗汁沉淀)，Talodura(用于糖浆气浮)，Taloflote(用于原糖糖浆)，美国Dow化学公司的AP273；美国Fabcon公司的Zuclar2000；美国氰胺公司的Manofloc 846等。
由于各个糖厂的物料成份和所用工艺常有不同，其最适用的絮凝剂品种可能不同，宜进行试验对比来选择使用。此外，还要考虑产品的溶解性能，宜选用较易溶解的产品。
近年的PAM产品多数是干粉，有效成份可按100%计算。它是白色粉
末(或很细的颗粒)，松比重约0.8。较易吸潮，遇水易结成团块，其水溶液非常粘滑。它应存放于干燥阴凉之处，包装用的塑料袋在打开以后，要及时捆扎好袋口。
4、聚丙烯酰胺絮凝作用的机理
PAM产生絮凝作用是基于它的两种特点：长链(线)状的分子结构和分子中含有大量活性基团。
PAM是直链状聚合物，因每个分子是由十万个以上的单体聚合构成，分子链相当长。它如果完全伸直，其长度要比一般的分子 (如蔗糖)或离子(如Ca2+)长数万倍以上。由于它的分子长而细，会弯曲或卷曲成不规则的曲线形状。这个长分子链向外侧伸出许多化学活性基团：酰胺基－CONH2及羧基－COOˉ。
酰胺基是非离子性基团，但亦善于形成副价键而与其它物质的活性基团吸附并连结起来。单纯的聚丙烯酰胺可以用在一般的水处理中，使水中的悬浮物絮凝。羧基是负电性基团，它是使糖汁中微粒絮凝的关键因素。因为糖汁中微粒的絮凝主要通过钙离子的架桥作用产生。Bennett的研究证明，糖汁中的悬浮微粒及大多数胶体物质带有负电荷，它们的表面上经常吸附糖汁中的钙离子。由于Ca2+ 有两单位正电荷，而微粒或胶体表面上的每一个带电点通常只有一个负电荷(即一价酸根如－COOˉ)，故这些被吸附的钙离子还剩余一单位的正电荷，能再和其它负电基团相结合。这样，钙离子就在两者之间起架
桥作用而将它们连接起来。磷酸钙与微粒或胶体的连结是通过这种作用，絮凝剂与微粒的连结也主要通过这种作用，即通过絮凝剂的羧基－COOˉ与钙作用而与各种钙盐沉淀物及各种带负电的微粒互相连结。在溶液中存有磷酸和磷酸钙时，也能通过磷酸钙和磷酸根架桥与其他微粒表面的钙离子连结。许多PAM分子与许多钙盐沉淀和磷酸钙沉淀微粒的互相连结就形成粗大的絮凝团。它的尺寸可达到数毫米或以上。据Bennett研究，蔗汁加PAM后形成的絮凝团约包含有105～107个原来的微粒。
由于PAM分子长而细并有许多化学活性基团，它们能和沉淀微粒产生很多连接而形成较大的絮凝物，这些絮凝物的结构就象棉絮那样，松散、无定形，互相连结但不很稳固，内部有很多空间和很多微细的网络，包藏着大量液体，因而絮凝物的比重颇接近它所存在的液体本身。絮凝物中还网络了各种各样的微粒，这就将各种不同成分、不同性质、不同大小的微粒集合在一起。因此，良好的絮凝剂处理能将溶液中原有的微粒完全网络除去，使溶液显得特别清亮透明和有光泽。由于絮凝物的尺寸较大，它的沉降和过滤都比较快。
絮凝剂与微粒的作用就是通过化学吸附和物理网络这两种形式产生的。根据上述机理可知，分子量较高、分子较长的 PAM，能吸附较多的微粒，形成网络的能力较强，故絮凝效能较好。同理，PAM分子中羧基的比例适当也很重要，因糖汁中的微粒多数带负电，PAM需要有适量的羧基通过钙离子架桥与它作用。但如果羧基含量太多，PAM
分子本身负电过强，本身分子之间的相斥力过大，也不利于絮凝作用。
除了碳酸法以外，糖液(蔗汁和糖浆)加PAM都是在加入磷酸和石灰乳中和以后。它们反应生成的磷酸钙沉淀是絮状物，能够捕集液相中的各种悬浮微粒形成稍大的颗粒。这称为第一次絮凝。在此基础上加PAM形成更大的絮凝物，称为第二次絮凝。良好的一次絮凝可以显著提高加PAM的二次絮凝的效果，并减少所需的PAM的数量；因为一次絮凝已经将各种微细的粒子初步凝聚，大大减少了粒子的总数，从而减少了PAM的负担。搞好一次絮凝是加PAM获得最佳效果的基础。
5、聚丙烯酰胺溶液的粘度
PAM 溶液是很粘稠的。分子量越高的PAM的溶液粘度越大。这是因为PAM大分子是长而细的链状体，在溶液中运动的阻力很大。粘度的实质是反映溶液内磨擦力的大小，亦称为内磨擦系数。各种高分子有机物的溶液的粘度都较高，并随分子量升高而增大。测定高分子有机物分子量的一种方法，就是测定一定浓度溶液在一定条件下的粘度，再按一定的公式计算其分子量，称为“粘均分子量”。
PAM 溶液的特性粘度 [η] 与其分子量Ｍ之间有如下的指数函数关系：
[η] = 3.73 × 10－4 ×Ｍ 0.66
实践经验证明，PAM的絮凝性能与它的溶液粘度有直接的关系，
粘度高者性能较好；如果它的粘度受到某些因素的影响而降低，其絮凝性能必然下降。
PAM溶液的粘度要用专门的仪器测定。根据我们多年的经验，还可以用两种简易的方法来观察。
１、将玻璃棒放入PAM溶液中稍为搅拌后轻轻拉起，观察玻璃棒末端形成的粘液丝的长度。浓度0.05～0.1%的PAM溶液，良好者能形成10～15cm或更长的外观如蜘蛛丝的细丝，可随空气飘动；而较差者形成的丝很短，甚至不能成丝。
２、用小瓶装PAM溶液，将瓶倾侧使溶液缓慢流下，然后暂停倾泻，观察液流末端形成的粘液丝的状态。良好的PAM溶液能形成很长的细丝。用这种观察方法还可以看到PAM的溶解是否已完全和均匀一致。未完全均一化的溶液，在倾泻流出时可明显看到液流忽粗忽细，或有珠状或纺锤形的流出物。这种未完全分散均匀的PAM溶液的使用效果不好，容易粘附在滤布或设备的表面上，产生副作用。
现在，不少糖厂车间所用的PAM溶液的粘度相当低，不能形成丝。为弄清此问题，可以取该种絮凝剂在化验室用蒸馏水在常温下用低速搅拌开制同一浓度的溶液。如果这种溶液的粘度高，就说明车间的配制方法有问题。如果化验室开的溶液的粘度也不高，就不要再用这种产品。最好将化验室和车间分别配制的两种PAM溶液做模拟工艺实验，对比它们的效果(如加入二次加热汁中测定沉降速度)，更能说明
问题。
收稿日期：2008-08-04 作者简介：靳侠侠（1983-），女，工程师,E-mail:jxx8789@https://www.doczj.com/doc/5d8543764.html,. 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
新资料目录： 1 .X 用于水处理的絮凝剂的制备方法 2 .2 一种聚合有机硫酸铝絮凝剂配方及制备方法 3 .3 一种高效藻絮凝剂及其用于治理赤潮及水华的方法 4 . 5 结构改性的聚合物絮凝剂 5 .X 油水分离絮凝剂及油水分离絮凝方法 6 . 7 有机无机复合型絮凝剂及其生产方法 7 .0 一种絮凝剂及生产方法 8 .8 造纸纸浆和包含酸性含水氧化铝溶胶的絮凝剂 9 .4 生态安全复合高效絮凝剂 10 .6 双机絮凝剂 11 .3 一种有机高分子絮凝剂及其制备方法 12 .3 新型复合絮凝剂及其制备方法 13 .3 聚硅铝絮凝剂的制备方法 14 .3 一种制备絮凝剂的方法及其设备 15 .5 木质素季铵盐阳离子絮凝剂合成工艺 16 采用新型施胶用絮凝剂进行中性-碱性造纸 17 一种水处理方法及其絮凝剂 18 .0 聚合氯化铝絮凝剂生产工艺 19 .2 碱式氯基硫酸铝，其制法及作为絮凝剂的应用 20 .0 用煤渣粉生产复合絮凝剂的方法 21 .4 一种絮凝剂的生产方法 22 .9 含铝、镁有机高分子絮凝剂及制法 23 .5 高分子复合絮凝剂的生产方法 24 .X 用于回收蛋白质的新型絮凝剂 25 .5 聚合硅酸-盐液体絮凝剂及制备方法 26 .5 聚合硅酸-盐絮凝剂及制备方法 27 .3 水处理用的絮凝剂 28 .1 吸附絮凝剂的制备 29 .6 聚合硅酸-铝复合絮凝剂及制备方法 30 .6 用于水处理的絮凝剂及其生产方法 31 .0 水处理用无机复合絮凝剂及其制备方法 32 .X 多氯聚硫钨酸铝絮凝剂的生产方法 33 .2 絮凝剂的回收方法 34 .7 用水淬渣或飞灰生产硅酸系絮凝剂的方法 35 .7 一种生产聚合氯化铝絮凝剂的工艺 36 .9 新型阳离子絮凝剂 37 .0 生产絮凝剂中的脱水方法 38 .7 聚硅酸锌絮凝剂的制备方法及用途 39 .3 一种处理造纸黑液的絮凝剂 40 .2 硅钙复合型聚合氯化铝铁絮凝剂及其生产方法 41 .8 施胶用絮凝剂及其制法
聚合氯化铝[PAC] 分子式：[Al2OH)n Cl6-n·xH2O]m,式中m≤10，n=3—5 一、特性 该产品分固体和液体两种，液体产品分为无色或淡黄色的透明或半透明液体。固体产品为黄色粉末状，易容于水，固体产品易吸潮结块。 二、用途 该产品在工业给水和生活饮用水的净化处理中，做为絮凝剂使用。最佳絮凝pH 范围在5-9以上，最好与碱性药剂或有机高分子絮凝剂联合使用效果最佳。 注：工业具有的聚合氯化铝不检验砷和重金属 四、使用方法 该产品腐蚀性较强，投加设备需做防腐处理，操作人员应配备劳动保护用具。 五、包装、贮运 固体用内衬塑料袋、外套编织袋双层包装，内袋扎口或热合，外袋牢固封口。液体用塑料桶包装或玻璃钢罐贮存及运输。
聚合氯化铝铁 分子式：[Al2(OH)n Cl6-n]m·[Fe2(OH)n Cl6-n]m,式中n.m.N.M为整数。 一、特性 该产品为黄色和黄褐色粉末状固体，易容于水，有较强的架桥、吸附性能。 二、用途 该产品在工业给水合生活饮用水的净化处理中，做为絮凝剂使用。集铝盐铁盐絮凝剂优点于一体，是聚合铝和聚合铁的良好替代品。最佳使用pH在4~10.投加量根据原水水质而定。 四、使用方法 该产品腐蚀性较强，设备需做防腐处理，操作人员应配备劳动保护用具。 五、包装、贮运 用内衬塑料薄膜的编织袋包装，净重25kg。运输及贮存时应注意防水、防潮。禁止与有毒有害物质同运。 聚合硫酸铁[PFS] 分子式：[Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]m,式中n≤2m=f(n) 一、特性 本厂产品为液体聚合硫酸铁，为红褐色的粘稠液体，相对相对密度（d420）1.450,水解后可产生多种高价和多络离子，对水中悬浮胶体颗粒进行电性中合，降低其电位，促使颗粒相互凝聚，同时产生吸附、架桥、交联等作用。该产品使用pH
絮凝剂加药装置 加药装置主要用于电厂的给水、炉水、循环水、废水等处理，也可用于石油、化工、环保、供水系统等行业。单元组合式加药装置，主要有溶液箱、计量泵、过滤器、安全阀、止回阀、脉冲阻尼器、水位表、控制柜等组成一体化安装在一个底座上。用户只需将组合式加药装置安放在加药间，将加药管接好接通电源即可启动投入运行，这种工厂化的整套装置，可大大减少设计和现场施工的工作量，对整机的质量、安全和现场投运提供了可靠的保证。 加药装置又称加药系统、加药设备。 加药装置根据工艺流程向各种系统中注入化学药液的成套装置，该装置按照使用场合可分为三大类。 1、油田加药装置。主要用于在石油开采中向平台上的井口和及其他系统注入絮凝剂、阻垢剂、缓蚀剂、破乳剂等各种药液。 2、锅炉加药装置。可用于锅炉给水加氨和加联氨、凝结水加氨和加联氨、停炉保护加氨和加联氨，以及向蒸汽锅炉中加磷酸盐、主要用于电厂和电站。 3、水处理加药装置。在水处理过程中向自来水、废水、污水中加药。主要用于有关给排水处理、环保等工艺流程。如自来水厂、宾馆、饭店、游泳池、污水处理厂等。 工作原理 加药装置是以计量泵为主要投加设备、将溶药箱、搅拌器、液位计、安全阀、止回阀、压力表、过滤器、缓冲器、管路、阀门、底座、扶梯、自动监视系统、电力控制系统等按工艺流程需要组装在一个公共平台上，形成一个模块，即所谓的撬装式组合式单元。 加药装置，采用的是机电一体化结构形式，配有搅拌系统、加药系统和自动控制系统。几个固定式撬装可组合成一个整体，加上变频控制系统，可实现就地控制、远程自动控制、手动和自动相互转换加药。具有结构紧凑，体积小、噪音低、工作平稳、安装简单、操作使用方便等优点。 加药装置通过不同的工艺设计，精确配置各类固体和液体的化学药品的溶液，再用计量泵准确投加，以达到各种设计要求。如除垢、除氧、混
絮凝剂（氯化铝）投放方案 一、絮凝剂的选择情况 聚合氯化铝是一种无机高分子絮凝剂，由氢氧根离子的架桥作用和多价阴离子的聚合作用而生产的分子量较大、电荷较高的无机高分子水处理药剂，产品质量符合国家GB15892-2003标准。聚合氯化铝英文名称为：Polyaluminium Chloride，缩写为PAC ，产品外观为金黄色、土黄色、褐色、红色颗粒状，分子式如下：[AL2(OH)n CL6-n]（n为1-5.m≤10）盐基度：B＝n/6×100％，属于常用污水处理絮凝剂，针对项目所在地初期雨水的情况，选用的氯化铝基本情况如下表所示： 表1 氯化铝基本情况表 二、聚合氯化铝的种类： 1、按聚合氯化铝中三氧化二铝的含量来划分聚合氯化铝可分为三种：含量为30%；含量为28%；含量为26%。 这三种有着不同的用途和使用范围，可根据自身的使用需求进行合理选择。 1）含量为30%：纯度较高可用于饮用水、除氟、除氯等特殊水质的处理。 2）含量为28%：可广泛用于生活、生产生活污水、工业废水的净化。 3）含量为26%：此种在价格上要便宜一点，也可根据需要合理采用。 2、按聚合氯化铝的形态可分为喷雾聚合氯化铝和固态聚合氯化铝。 喷雾聚合氯化铝由于产品和水之间有较大的接触面积，因此润湿性能比粉状产品好，净化水的速度明显高于粉状产品，广泛应用于电厂等水处理中。 固态聚合氯化铝也即我们最普遍使用的pac（板框压滤聚合氯化铝和滚筒干燥聚合氯化铝），有着较广泛的用途。 三、聚合氯化铝作用机理 聚合氯化铝在水中主要形态为AL13O4(OH)247+ ，混凝作用表现如下： a、水中胶体物质的强烈电中和作用。 b、水解产物对水中悬浮物的优良架桥吸附作用。
含有抗絮凝剂的乙膦铝可湿粉配方（高悬浮率） 关键词：乙膦铝可湿粉配方悬浮率抗絮凝剂助剂DC7D06朗钛 近期，深圳市朗钛生物科技有限公司研制成功的新型可湿粉助剂wgwin DC7问世。DC7助剂是一种类白色粉末，含有多种活性成分，可用于乙膦铝可湿粉配方中，能够有效地减少可湿粉在水中的絮凝现象，大大提高产品的悬浮率。 乙磷铝可湿粉是一种常见的农用杀菌剂，能够在植物体内传导，为性杀菌剂，兼具治疗和保护双重作用。广泛应用于防治蔬菜、果树、水稻、瓜类等病害。国内有数百家厂家登记此产品。在实际生产和使用中，乙磷铝可湿粉产品往往在水中产生絮凝，有效成分迅速在水中沉淀，悬浮率常低于30%，为不合格产品。深圳朗钛公司发现，在不同含量的乙磷铝可湿粉产品中，生产时加入2—5%的可湿粉助剂DC7，能够有效地防止絮凝，悬浮率提高到80%以上，大大提高产品质量，更有利于药效发挥。经厂家使用，取得了满意的效果。 wgwin DC7的使用方法：1.在原生产配方中加入2—5%，即可有效地提高悬浮率。2.使用以下推荐配方。 推荐配方：（一） 25%乙膦铝可湿粉配方 乙膦铝…………25%（折百）助悬剂D08……14% 助剂DC7……2.5%填料…………补足至100% 【注】助悬剂D08是深圳朗钛公司生产的高效助悬剂。结果测得产品乙膦铝悬浮率：91.6%，润湿时间65s。
推荐配方：（二） 50%乙膦铝可湿粉配方 乙膦铝…………40%（折百）助悬剂D08……14% 助剂DC7……3.3%白炭黑…………6% 高岭土…………补足至100% 【注】助悬剂D08是深圳朗钛公司生产的高效助悬剂。结果测得产品乙膦铝悬浮率：87.3%，润湿时间78s。 悬浮率是衡量农药可湿粉质量高低的重要指标。悬浮率越高，有效成分在水中分布越均匀，其效果远高于悬浮率差的产品。悬浮率低的产品，在水中会产生沉淀、絮凝等，喷雾时浓度不均匀，影响防治效果。使用时甚至会堵塞喷雾器的喷头等。 深圳市朗钛生物科技有限公司是一家农药技术研发公司，研制了1200多种可湿粉配方，同时开发出多种农药助剂。新型可湿粉助剂DC7问世的问世，将会大大提高乙磷铝可湿粉、乙膦铝可湿粉产品的悬浮率，推动众多的农药企业产品质量提升。 深圳市朗钛生物科技有限公司 地址：深圳市龙华新区观澜隆添利科技园H栋五楼，邮编：518110
分类和性质 无机絮凝剂包括硫酸铝、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。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30%～60%。 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。 改性的单阳离子无机絮凝剂 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)。改性的目的是引入某些高电荷离子以提高电荷的中和能力， 引入羟基、磷酸根等以增加配位络合能力，从而改变絮凝效果，其可能的 原因是：某些阴离子或阳离子可以改变聚合物的形态结构及分布，或者是 两种以上聚合物之间具有协同增效作用。 近年来国内相继研制出复合型无机絮凝剂和复合型无机高分子絮凝剂。聚硅酸絮凝剂(PSAA)由于制备方法简便，原料来源广泛，成本低，是一种 新型的无机高分子絮凝剂，对油田稠油采出水的处理具有更强的除油能力，故具有极大的开发价值及广泛的应用前景。聚硅酸硫酸铁(PFSS)絮凝剂， 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。将金属离子 引到聚硅酸中，得到的混凝剂其平均分子质量高达2×105，有可能在水处 理中部分取代有机合成高分子絮凝剂。聚磷氯化铁(PPFC)中PO43-高价阴离子与Fe3+有较强的亲和力，对Fe3+的水解溶液有较大的影响，能够参与Fe3+的络合反应并能在铁原子之间架桥，形成多核络合物；对水中带负电的硅 藻土胶体的电中和吸附架桥作用增强，同时由于PO43-的参与使矾花的体积、密度增加，絮凝效果提高。聚磷氯化铝(PPAC)也是基于磷酸根对聚合铝(PAC)
水处理过程中化学絮凝的原理和应用 摘要：絮凝沉降(或浮上)进行固液分离的方法是目前水处理技术中重要的分离方法之一，采用水溶液高聚物为絮凝剂来处理工业废水、生活废水、工业给水、循环冷却水、民用水时，具有促进水质澄清，加快沉降污泥的过滤速度，减少泥渣数量和滤饼便于处置等优点[1]。本文介绍了采用絮凝剂絮凝的原理、絮凝剂的分类、在生产生活中的应用以及研究进展。 关键词：絮凝剂原理应用共聚物衍生物 一、化学絮凝原理 絮凝剂的化学絮凝原理是假设粒子以明确的化学结构凝集，并由于彼此的化学反应造成胶质粒子的不稳定状态。当发生凝结作用时，胶体粒子必失去稳定作用或发生电性中和，不稳定的胶体粒子再互相碰撞而形成较大的颗粒。当加入絮凝剂时，它会离子化，并与离子表面形成价键。为克服离子彼此间的排斥力，絮凝剂会由于搅拌及布朗运动而使得粒子间产生碰撞，当粒子逐渐接近时，氢键及范德华力促使粒子结成更大的颗粒。碰撞一旦开始，粒子便经由不同的物理化学作用而开始凝集，较大颗粒粒子从水中分离而沉降 [2]。 二、化学絮凝剂的简述 在絮凝过程中用到的助剂称为絮凝剂。絮凝剂有不少品种，其共通特点是能够将溶液中的悬浮微粒聚集联结形成粗大的絮状团粒或团块。化学絮凝剂简述如下。
1.无机絮凝剂 1.1无机絮凝剂的分类和性质[3] 无机絮凝剂按金属盐可分为铝盐系及铁盐系两大类。在传统的铝盐和铁盐的基础上发展合成出聚合硫酸铝、聚合硫酸铁等新型的水处理剂，它的出现不仅降低了处理成本，而且提高了功效。这类絮凝剂中存在多羟基络离子，以oh-为架桥形成多核络离子，从而变成了巨大的无机高分子化合物，无机聚合物絮凝剂之所以比其他无机絮凝剂能力高、絮凝效果好，其根本原因就在于它能提供大量的如上所述的络合离子，能够强烈吸附胶体微粒，通过粘附、架桥和交联作用，从而促使胶体凝聚。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zeta电位，使胶体粒子由原来的相斥变成相吸，破坏了胶团的稳定性，促使胶体微粒相互碰撞，从而形成絮状混凝沉淀，而且沉淀的表面积可达(200～1000)m2/g，极具吸附能力。也就是说，聚合物既有吸附脱稳作用，又可发挥黏附、桥联以及卷扫絮凝作用。 1.2改性的单阳离子无机絮凝剂 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)。改性的目的是引入某些高电荷离子以提高电荷的中和能力，引入羟基、磷酸根等以增加配位络合能力，从而改变絮凝效果，其可能的原因是[4]：某些阴离子或阳离子可以改变聚合物的形态结构及分布，或者是两种以上聚合物之间具有协同增效作用。
铁盐絮凝剂配方8例 1、聚合硫酸铁絮凝剂 聚和硫酸铁又称为羟基硫酸铁，是一种无机高分子絮凝刺，其液体为红棕色产品，固体则为黄色粉束状。聚铁的分子通式可表示为[Fe2 (OH)n( S04) 3-1/2] m。聚铁具有中和胶体电荷、压缩烈电层、降低胶体?电位的能力，从而使其具有良好的絮凝、混凝作用。据文献报道，聚铁在除浊、除COD和BOD等方面均优于其他的无机絮凝剂，且还具有pH适用范围广、无毒、对设备腐蚀性小等诸多优点，目前已广泛地应用于给排水工业和废水处理行业。（1）制备方法 ①硫酸铁聚合法制备 取定量的硫酸铁用去离子水进行溶解，制得含铁最为3mol/L的硫酸铁溶液，然后熟化24h，量取一定体积的聚合硫酸铁溶液，边搅拌边缓慢滴加一定浓度的氢氧化钠溶液，定容制得不同pH值的含铁量为0.5mol/L。聚合硫酸铁絮凝剂。 ②硫铁矿烧渣和硫酸溶液为原料制备 称取100g烧渣置于500ml烧瓶中，加入浓度为30%的硫酸浸泡。反应4h，然后聚合反应2h，取少量反应液，经检验全部为Fe3+时，反应完成。经过滤，制得液体产品。滤渣回收。 方法特点该方法具有投资少、原料易得、工艺简单、成本低和产品质量稳定等优点，适台于硫酸厂自行生产。为便于运输，可以将液体产品经浓缩过程生产胶体粒状的产品。工艺过程产生的废渣pH在2～3左右，可用于处理碱性废水（如造纸黑液），达到以废治废的目的。 ③硫酸亚铁聚合法制备 取25mL自来水于250mL的烧杯中，缓缓加入15mL浓H2S04。称取80g Fe2SO4·7H2O 工业品溶于前述稀H2SO4中，搅拌。接5～6s加1滴的速度滴加16mL H2O2，待H2O2滴加完毕，继续搅拌5min后静置。硫酸亚铁也可用空气氧化，但要加入MnO2作为催化剂。反应温度控制在50～60℃。 硫酸亚铁和硫酸也可由钢铁厂酸洗废藏提供，根据工艺指标补加化学计量的Fe2SO4·7H2O和硫酸。最佳工艺指标”n(H+)：n（Fe2+）=0. 35～0 45。 （2）应用 聚合硫酸铁混凝具有凝聚力强、水解快、矾花大、沉降快、不存在铁后移的问题等优点，完全可出替代目前所应用的铝系混凝剂用于水的净化处理。 例如对渤海湾海水进行颦凝实验。原水求质指标为：浊度15～50NTU，pH7. 9～8. 4总铁0. 79mg/l.，总硬度5. 77g/L。碱度169g/L。当该混凝剂投加30mg/L，温度为15～25℃条件下快速搅拌混合1min后，搅拌转数（慢速）为50r／min。能有效地去除渤海湾海水中总固溶物、悬浮物和降低有机物的含量，处理后海水浊度≤4NTU。因此，能够为大规模海水净化工艺提供有效的技术支持。 2、纳米聚合硫酸铁絮凝剂 （1）制备方法 水热法台成纳朱聚合硫酸铁 称取8 0g Fe3( SO4) 3·xH2O于乙二醇溶液中，在60℃的超声渡反应器中反应。在搅拌条件下缓慢滴加1mol/L乙酸钠溶液，调节溶液的pH值至1.30，继续搅拌反应0.5h。此时溶液为红褐色。将反应液放入到水热反应釜中，在150℃的条件下水热反应15h。反应后，将
液体絮凝剂项目 可行性研究报告 编制单位：北京中投信德国际信息咨询有限公司编制时间：https://www.doczj.com/doc/5d8543764.html, 高级工程师：高建
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目录 第一章总论 (1) 1.1项目概要 (1) 1.1.1项目名称 (1) 1.1.2项目建设单位 (1) 1.1.3项目建设性质 (1) 1.1.4项目建设地点 (1) 1.1.5项目主管部门 (1) 1.1.6项目投资规模 (2) 1.1.7项目建设规模 (2) 1.1.8项目资金来源 (3) 1.1.9项目建设期限 (3) 1.2项目建设单位介绍 (3) 1.3编制依据 (3) 1.4编制原则 (4) 1.5研究范围 (5) 1.6主要经济技术指标 (5) 1.7综合评价 (6) 第二章项目背景及必要性可行性分析 (7) 2.1项目提出背景 (7) 2.2本次建设项目发起缘由 (7) 2.3项目建设必要性分析 (7) 2.3.1促进我国液体絮凝剂产业快速发展的需要 (8) 2.3.2加快当地高新技术产业发展的重要举措 (8) 2.3.3满足我国的工业发展需求的需要 (8) 2.3.4符合现行产业政策及清洁生产要求 (8) 2.3.5提升企业竞争力水平，有助于企业长远战略发展的需要 (9) 2.3.6增加就业带动相关产业链发展的需要 (9) 2.3.7促进项目建设地经济发展进程的的需要 (10) 2.4项目可行性分析 (10) 2.4.1政策可行性 (10) 2.4.2市场可行性 (10) 2.4.3技术可行性 (11) 2.4.4管理可行性 (11) 2.4.5财务可行性 (11) 2.5液体絮凝剂项目发展概况 (12)
复合絮凝剂的概述及研制趋向 0120050092 吴志平 1、概述 絮凝技术是目前国内外普遍用来提高水质处理效率的一种既经济又简便的水质处理方法，它广泛用于工业用水、工业废水及生活污水的处理。在絮凝剂的选择和应用中，目前绝大多数放在无机絮凝剂和合成一般高分子絮凝剂上，而对复合絮凝剂的研究和应用很少。 在形态、聚合度及相应的凝聚－絮凝效果方面，无机高分子絮凝剂仍处于传统金属盐混凝剂与有机絮凝剂之间的位置。它的分子量和粒度大小以及絮凝架桥能力仍比有机絮凝剂差很多，而且还存在对进一步水解反应的不稳定性问题。此外无机絮凝剂的投加量大，产污泥量多，并且处理复杂；一般的有机高分子絮凝剂的价格昂贵，合成过程复杂。因而寻求一种价格低、处理效果好的新型絮凝剂就显得越来越重要。 2、无机复合絮凝剂 无机复合絮凝剂中高分子絮凝剂是其中的主流，在这儿我主要论述一下。无机高分子絮凝剂（IPF）是1960年后发展起来的新型絮凝剂，目前它的生产和应用在全世界都取得迅速进展。 无机复合絮凝剂有各种成分，其主要原料是铝盐、铁盐和硅酸盐。它们可以预先分别羟基化聚合后再加以混合，也可以先混合再加以羟基化聚合，但最终总是要形成羟基化的更高聚合度的无机高分子形态，才会达到优异的絮凝效能。 在无机复合絮凝剂中各组分的适当配比和制备时的最佳工艺应是研究的目标。制备过程中和最终产品内各组分的化学形态转化及其综合结果是研究和应用的关键问题。复合剂中每种组分在总体结构和凝聚－絮凝结果中都会作出贡献，但可能在不同方面的作用有正效应和负效应。如何在加强一种效应的同时尽量把另一种不利效应控制在有有限程度，应是在发展和选用复合絮凝剂时的重要考虑，取得综合的净增效果应是复合改型的遵循原则。 2.1 铝、铁、硅的聚合形态 铝、铁、硅类的无机高分子絮凝剂实际上分别是它们由水解、溶胶到沉淀过程的中间产物，即AL(+1)、Fe(+2)、Si(+4)的羟基和氧基聚合物。铝和铁是阳离子型荷正电、硅是阴离子型荷负电，它们在水溶态的单分子量约为数百到数千，可以相互结合成为具有分形结构的聚集体。 它们的凝聚－絮凝过程是对水体颗粒物的电中和与粘附架桥两种作用的综合体现。各类水体颗粒物及污染物的粒度在纳米到微米级，大多带负电荷。因此，絮凝剂及其形态的电荷正负、电性强弱和分子量、聚集体的粒度大小是决定其絮凝效能的主要因素。当然，水质与颗粒物的脱稳需求以及投加剂量和工艺条件的适配也是重要因素。 无机高分子复合絮凝剂的制备意图可能有许多方面的考虑，在设计方案中经常遇到的主要因素是：粘附架桥能力、稳定性和电中和能力等。聚合铝、聚合铁类絮凝剂的弱点，分子量和粒度尚不够高而聚集体的粘附架桥能力不够强，因而常加入粒径较大的硅聚合物来增强絮凝性能。但硅聚合物属于阴离子型，总体电荷会随其加入而降低，从而减弱了电中和能力。如果这时加入量和配比不能适度，就得不到最佳效果。 2.2、聚合硅酸铁（PFSiC） 在传统絮凝剂的应用中，已有许多方法试图以投加助凝剂来加强絮凝效果。把活化硅酸亚铁、硫酸铝的助凝剂分别投加，曾经发挥过很好作用。在预制的IPF成功后，把助凝剂结合在一起制备而合并投加来简化处理厂的操作，应是一种合理的发展，或许也是复合絮凝剂研究的最早意图。把活化硅酸与硫酸铝结合制成复合絮凝剂就是这一意向的具体实例。聚合硅酸铁也是符合这一意图的。
絮凝剂的种类及作用 1 无机絮凝剂无机絮凝剂也称凝聚剂,主要应用于饮用水、工业水的净化处理以及地下水、废水淤泥的脱水处理等。无机絮凝剂主要有铁盐系和铝盐系两大类, 按阴离子成分又可分为盐酸系和硫酸系, 按相对分子量又可分为低分子体系和高分子体系两大类。 1.1 无机低分子絮凝剂 传统的无机絮凝剂为低分子的铝盐和铁盐, 其作用机理主要是双电层吸附[4]。铝盐中主要硫酸铝(Al(SO4)3·18H2O)、明矾(Al2(SO4)3·K2SO4·24H2O)、铝酸钠(NaAlO3)。铁盐主要有三氯化铁(Fe-Cl3·6H2O)、硫酸亚铁(FeSO4·6H2O)和硫酸铁(Fe2(SO4)3·2H2O )。硫酸铝絮凝效果较好, 使用方便,但当水温低时, 硫酸铝水解困难, 形成的絮凝体较松散, 效果不及铁盐。三氯化铁是另一种常用的无机低分子絮凝剂, 具有易溶于水, 形成大耳中的絮体、沉降性能好、对温度、水质和pH 的适应范围广等优点, 但其腐蚀性较强, 且有刺激性气味, 操作条件差[5～9]。无机低分子絮凝剂的优点是经济、用法简单, 但用量大、残渣多。絮凝效果比高分子絮凝剂的絮凝效果低 1.2 无机高分子絮凝剂无机高分子絮凝剂是20 世纪60 年代以来在传统的铁盐和铝盐基础上发展起来的一类新型水处理药剂。其絮凝效果好, 价格相对较低, 已逐步成为主流絮凝药剂。在日本、西欧和中国, 目前都已有相当规模的无机高分子絮凝剂的生产和应用, 其产量约占絮凝剂总产量的30%～60%[10]。近年来, 我国高分子絮凝剂的发展趋势主要是向聚合铝、铁、硅及各种复合型絮凝剂方向发展, 并已逐步形成系列: 阳离子型的有聚合氯化铝(PAC)、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)等; 阴离子型的有活化硅酸(AS)、聚合硅酸(PS);无机复合型的有聚合氯化铝铁(PAFC)、聚硅酸硫酸铁(PFSS)、聚硅酸硫酸铝(PFSC)、聚合氯硫酸铁(PFCS)、聚合硅酸铝(PASI)、聚合硅酸铁(PFSI)、聚合磷酸铝铁(PAFP)、硅钙复合型聚合氯化铁(SCPAFC)等。生物聚合铁(BPFS) 2
水处理药剂概述及絮凝剂的种类和特点 1 我国工业废水现状 我国对废水污染的治理与西方发达国家相比起步较晚，在借鉴国外先进处理技术经验的基础上，引进、消化并开发了大量的废水处理新技术，某些项目已达到国际先进水平。这些新技术的投产运行为缓解中国严峻的水污染现状，改善水环境发挥了至关重要的作用。 据相关资料显示，在我国工业废水排放量中，化工、造纸、纺织及煤炭行业废水排放总和几乎占到一半，是工业废水排放大户。 近年来，我国工业废水处理量达到300-370亿吨，处理率约为62%，虽然已取得显著进步，但仍有很大提升空间。 在当前国污水处理实际应用中，传统的、比较成熟的技术和设备还是以下几种常用的处理方法。 1.1工业废水的物理处理 定义：应用物理作用没有改变废水成分的处理方法称为物理处理法。 操作单元：气浮、吸附、萃取、沉淀、过滤、磁选等。废水经过物理处理过程后不会改变污染物的化学本性，适用于简单的将污染物和水分离的情况。1.2工业废水的化学处理
定义：应用化学原理和化学作用将废水中的污染物成分转化为无害物质，使废水得到净化的方法称为化学处理。 操作单元：中和、化学沉淀、药剂氧化还原、臭氧氧化、电解、光氧化法等。污染物在经过化学处理过程后改变了化学本性，处理过程中总是伴随着化学变化。 1.3工业废水的物理化学处理 定义：废水中的污染物在处理过程中是通过相转移的变化而达到去除的目的的处理方法称为物理化学处理。 操作单元：混凝、气浮、吸附、离子交换、电渗析、扩散渗析、反渗透、超滤等。污染物在物化过程中可以不参与化学变化或化学反应，直接从一相转移到另一相，也可以经过化学反应后再转移。 1.4工业废水的生物处理 定义：是利用微生物的代作用氧化、分解、吸附废水中可溶性的有机物及部分不溶性有机物，并使其转化为无害的稳定物质从而使水得到净化的方法称为生物处理。 操作单元：好氧生物处理、厌氧生物处理，生物处理过程的实质是一种由微生物参与进行的有机物分解过程，分解有机物的微生物主要是细菌，其它微生物如藻类和原生动物也参与该过程，但作用较小。 2 水处理中使用的药剂种类
絮凝剂的共同特点是能够将溶液中的悬浮微粒聚集联结形成粗大的絮状团粒或团块。它们都是含有大量活性基团的高分子有机物。主要有三大类： １、以天然的高分子有机物为基础，经过化学处理增加它的活性基团含量而制成。 ２、用现代的有机化工方法合成的聚丙烯酰胺系列产品。 ３、用天然原料和聚丙烯酰胺接枝(或共聚)制成。 某些天然的高分子有机物例如含羧基较多的多聚糖和含磷酸基较多的淀粉都有絮凝性能。用化学方法在大分子中引入活性基团可提高这种性能，如将一种天然多糖进行醚化反应引入羧基、酰胺基等活性基团后，絮凝性能较好，可加速沉降。 将天然的高分子物质如淀粉、纤维素、壳聚糖等与丙烯酰胺进行接枝共聚，聚合物有良好的絮凝性能，或兼有某些特殊的性能。国内研制的一些产品，曾在几个糖厂试用，有较好效果。 目前在国内外糖厂使用最广泛的絮凝剂，是合成的聚丙烯酰胺系列产品，它们的发展提高较快，在制糖工业的多种流程中普遍使用。 聚丙烯酰胺(polyacrylamide)，常简写为PAM(过去亦有简写为PHP)。糖厂近年使用的各种PAM，实质上是用一定比例的丙烯酰胺和丙烯酸
钠经过共聚反应生成的高分子产物，有一系列的产品。 丙烯酰胺的分子式为：CH2 = CH－CONH2 丙烯酸钠的分子式为：CH2 = CH－COONa 聚合物的分子式为： CONH2 COONa —— CH2－ CH———— CH2－ CH ———— m n 式中的m与n分别代表丙烯酰胺与丙烯酸钠的相对数量。它们的比例对聚合物的性质有很大的影响。通常将n对(m+n)的百分比称为阴离子度或羧基比率，以前通常称它为水解度： n
n + m 阴离子度＝ × 100% 因为－COONa基团在水溶液中容易离解出Na+ 而留下负电基－COOˉ，使大分子带负电，它们亦称为阴离子聚合电解质。 2、聚丙烯酰胺的质量参数 PAM的分子量、阴离子度和残留单体含量是很重要的参数。 （1）分子量 PAM的分子量很高，且近年来还有较大提高。20世纪70年代应用的PAM，分子量一般为数百万；80年代以后，多数高效PAM的分子量在1500万以上，有些达到2000万。每一个这种PAM分子是由十万个以上的丙烯酰胺或丙烯酸钠分子聚合而成 (丙烯酰胺的分子量为71，含十万个单体的PAM的分子量为710万)。通常，分子量高的PAM的
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。 按其化学成分分类 , 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AL 2(SO4 3·18H 2O 和明矾 AL 2(SO4 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 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。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 m 2/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(AL 2O 3+Fe2O 3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
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 2.1金属盐类絮凝剂 2.1.1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Fe3+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。因其具有强腐蚀性，对储存、运输、投加设备也提出了更高的防腐要求。 2．2高分子絮凝剂 2.2.1聚合氯化铝（PAC) 聚合氯化铝又叫羟基氯化铝，碱式氯化铝，化学通式为［Al2(OH)nCl6-n］m，其中n为1～
几种常见的水处理絮凝剂的絮凝效果解析随着我国工农业生产的迅速发展,大量生产性和生活性污水排放量剧增,如不加以处理直接排放,将引发一系列的环境问题污.水处理领域中的治理方法很多,主要有生化法、絮凝沉降法、吸附法、电渗析法、离子交换法和化学氧化法等,其中絮凝沉降法是应用广、成本低的常用处理方法,而高效能的絮凝剂沉降处理过程关键在于恰当地选择和投加性能优良的水处理絮凝剂,因此,了解和比较各类絮凝剂的絮凝特征、相适应的水质条件以及絮凝过程中搅拌强度是非常重要的.本实验从胶体化学基本观点出发,结合一系列试验,综合分析聚合氯化铝、三氯化铁和硫酸铝3种常用的絮凝剂的絮凝特性,并对水中TOC去除效果进行对比. 1 实验部分 1.1 仪器与试剂 1.1.1 仪器 浊度仪(美国HACH公司);pH值测定仪(美国HACH公司);3型N电位仪(包括电泳槽、显微测速装置、时间跟踪器和中央数据处理显示器);COD测定仪(5000A,日本岛津);DC-506型六联浆拌式搅拌机. 1.1.2 试剂 三氯化铁;聚合氯化铝;硫酸铝;盐酸(AR级):北京化工厂;氢氧化钠(AR级):北京化工厂. 1.2 实验方法 (1)浊度水配制:配浊试验用水取自当地水库,配浊粘土取自水库上游,取回的粘土和水充分混合,静置2h后,取上层悬浮液,浊度为10NTU. (2)在DC-506型六联浆拌式搅拌机上进行搅拌(该机能够一次设定9种不同转速,絮凝过程自动完成,具有参数记忆、计算、显示功能,如水温、转速及相应的水力梯度G值的计算),每次可同时做6个水样,每个水样水量1000mL,并用1mol/L的HCl溶液和1mol/L的NaOH溶液调节溶液pH值至预定值.在快速搅拌状态下(120~180r/min)投加絮凝剂,搅拌1min后立即取样,在电泳仪上测定N电位和电泳迁移率EM值,然后继续慢速(40~90r/min)搅拌20min后停止,沉淀20min,用浊度仪测上清液的剩余浊度RT. 2 结果与讨论 2.1 絮凝剂的投加量对絮凝效果的影响 从图1、图2中可知,对一定浊度的水质,PAC、三氯化铁和硫酸铝3种絮凝剂都存在最佳投加量.在配水浊度为10NTU、pH值为8.16、水温为19.5e条件下,聚合氯化铝(PAC)、三氯化铁和硫酸铝最佳投加量(剩余浊度为0.5NTU以下)分别为2mg/L(以Al2O3计)、8mg/L(以FeCl3计)和2mg/L(以Al2O3计).