水处理混凝剂
随着经济的发展和人民生活水平的提高，人们对用水水质的要求显著提高。在水处理过程中，通过向水中投加混凝剂或絮凝剂以破坏溶胶的稳定性，使水中的胶体和悬浮物颗粒絮凝成较大的絮凝体而从水中分离出来，以达到水质净化的目的，这种方法称之为混凝沉淀法。
几千年前人类就会利用向水中投加一种或几种物质使水净化的方法。早在公元前2000年印度人就采用某些植物的汁液来澄清水；公元前16世纪，古埃及人采用甜扁桃汁作混凝剂，中国云南的民间也有用仙人掌汁净水的历史。明矾是较早而又广泛地应用于净水的无机混凝剂，公元1597年明代王士性所著的《广志绎》中已有用明矾净水的记载；欧洲人在1827年第一次用硫酸铝作净水试验；我国上海杨树浦水厂早在1883年就已采用硫酸铝进行混凝处理城市用水；1884年美国人海亚特取得了用硫酸铝进行混凝处理水的专利权。20世纪60、70年代以色列在城市污水处理中就进行过使用石灰和氯化铁作混凝剂进行污水强化混凝处理的研究，分析后发现其大大减轻了后续处理的负荷，BOD、COD以及SS 的去除率都得到显著提髙；埃及曾使用硫酸铝、氯化铁和石灰等作混凝剂；我国台湾省：也用过硫酸铝、聚合氯化铝作为城市污水排海前的十级强化处理的混凝剂等，都取得了较理想的效果。
20世纪以来，随着工业用水和废水处理规模的迅猛发展，对混凝的质量和品种需求也越来越大，人们也不断地研究和开发新的能够满足卫业技术和文明进步要求的混凝剂；同时混凝技术应用的技术要求也越来越高，混凝技术日益革新。
1.1混凝剂的定义与分类
在混凝处理中，主要通过压缩双电层机理起作用的低分子电解质添加剂常称为凝聚剂；主要通过吸附桥联机理起作用的高分子药剂则称为絮凝剂。同时兼有以上功能的统称为混凝剂。但在大多情况下，絮凝剂也称为混凝剂。当用混凝剂不能取得良好效果时，可投加某类辅助药剂来提高混凝效果，这种辅助药剂称为助凝剂。
混凝剂种类很多，据目前所知，不少于200?300种。按照所加药剂在混凝过程中所起的作用，混凝剂可分为凝聚剂和絮凝剂两类，分别起胶粒脱稳和结成絮体的作用。硫酸铝、三氯化铁等传统混凝剂，实际上属于凝聚剂，采用这类凝聚剂时，在混凝的絮凝阶段往往自动出现尺寸足够大、容易沉淀的絮体，因而不需另加絮凝剂。有些混凝剂，特别是合成聚合物，它们往往不只起絮凝剂的作用，而是起凝聚剂和絮凝剂的双重作用。
根据混凝剂的化学成分与性质，混凝剂还可分为无机混凝剂、有机絮凝剂和微生物絮凝剂三大类。微生物絮凝剂是现代生物学与水处理技术相结合的产物，是当前混凝剂研究发展的一个重要方向。
混凝剂的分类如表1-1所列。
1.1.1无机混凝剂
无机混凝剂主要是利用其中的强水解基团水解形成的微絮体使脱粒脱稳，从”世纪末美国最先将硫酸铝用于给水处理并取得专利后，无机混凝剂以其无毒（或低毒）、价格低廉、原料易得等优点得以大量运用。
点。无机高分子絮凝剂（IPF）是20世纪60年代以来发展起来的又一类新型水处理药剂。它比传统絮凝剂性能更优异，又比有机高分子絮凝剂（ODF）价格低廉，尤其在当前水源污染日趋加剧的情况下，发挥了重要作用，因而被称为第二代无机絮凝剂。目前IPF的生产和应用在全世界都得到了迅速发展，已成为主流絮凝剂。在我国絮凝剂市场上，传统絮凝剂的用量仅占20%，而无机高分子絮凝剂（主要聚合氯化铝PAC和聚合硫酸铁PFS的用量占80%以上，其中PAC占65%-70%，PFS占7%-8%,在实验室制备了聚合硫酸铝铁（PAFS）和聚合硫酸铁（PFS)，并与传统的无机混凝剂硫酸铁（FS）进行了对比，结果表明：无机高分子聚合物对藻类、有机物及浊度的去除率远远优于传统混凝剂。提出了用湿式氧化法制备高铁酸盐，结果表明：该法不仅提髙了药剂的产量，而且还加强了它的稳定性。
近年来，为适合各类水质净化处理需求，复合型无机高分子混凝剂（IPC）的研制已逐步成为热点。其开发的复合品种很多，如阴离子复合型〔向PAC中引入SO42- ,PFS中引入氯根等〕、阳离子复合型〈向PAC中引入Fe3+等〉、多种离子复合型（铁、硫酸根、氯根的复合）无机/有机复合型（PAC与聚丙烯酰胺复合）等，此外近年来，研制和应用聚合铝、铁、硅及各种复合型混凝剂成为热点。复合型无机高分子混凝剂与传统的无机混凝拥相比有许多特点：处理效果比传统无机混凝剂更优，而价格较有机高分子混凝剂更便宜，并有成功的应用实例，有成为主流混凝剂的趋势。目前日本、俄罗斯、西欧生产已达到工业化和规模化，流程控制自动化，产品质量稳定，聚合类混凝剂的生产已经占混凝剂总产量的30%?60%，我国无机高分子混凝剂的开发成绩也很显著，陆续研发出了多种原料和工艺制造方法，结合我国的条件，建立起独具特色的工艺路线和生产体系，满足了我国用水和废水处理的发展需要。
1.1.2有机絮凝剂
有机絮凝剂分为天然高分子改性絮凝剂与合成高分子絮凝剂。天然高分子改性混凝剂是人类使用较早的絮凝剂，不过其用量远少于合成高分子絮凝剂，其原因在于天然高分子改性絮凝剂电荷密度较小，相对分子质量较低，且易发生生物降解而失去絮凝活性，合成有机离分子絮凝剂都是水溶性聚合物，重复单元中常包含带电基团，因而也被称为聚电解质.包含带正电基团的为阳离子型聚电解质，包含带负电基团的为阴离子型聚电解质，既包含带正电基团又包含带负电基团的为两性型聚电解质，有些人工合成有机高分子絮凝剂在艄备中并汝有人为地引进带电基团，称为非离子型聚电解质。水及废水处理中，使用较多的是闻离子型、阴离子型和非禽子型聚电解质，表1-2是水和废水处理中常用的聚电解质。
在合成的有机高分子絮凝剂中，聚丙烯酰胺（PAM）的应用最多，在美国、
日本其市场占有率达80%以上。我国从20世纪60年代开始，先后开发出了水解聚丙烯酰胺，亚甲基聚丙酰胺、磺化聚丙烯酰胺、水溶液状阳离子聚丙烯酰胺、粉末状阳离子聚丙烯酰胺及淀粉改性的阳离子聚丙烯酰胺等改性聚丙烯酰胺或丙烯酰胺共聚物。
已将其广泛用于采油、工业给水和废水处理、制糖、洗煤、选矿、造纸等工业部门，取得了很好的效果。虽然合成有机高分子混凝剂在许多方面比无机混凝剂优越，但它仍有不可避免的缺陷，主要体现在以下几个方面：a、对胶体表现出很大程度的选择性；b、絮凝后的上清液清澈程度较差，本身不易被生物降解而影响后处理：c、储存期短；d、单体含量偏高或相对分子质量不够理想；e、是否会对人体健康产生长期的影响（包括长期毒性、致癌性、致突变性等），尚未有定论.
名称离子型说明
聚丙烯酰胺（PAM）非离子型主要非离子絮凝剂品种
聚氧化乙烯非离子型对某些情况很有效
聚乙烯吡咯銅非离子型专用絮凝剂
部分水解聚丙烯酰胺
（HPAM）
阴离子型主要阴离子絮凝剂品种，均聚物
聚乙烯磺酸盐(PSS）阴离子型从为金属离子，负电性强，电荷对值不敏感，均聚物
聚乙烯胺阴离子型均聚物，电荷与PH值有关聚羟基丙基-甲基氯化铵阳离子型均聚物，电荷与PH值有关
聚二甲基二烯丙基氯化铵阳离子型均聚物，正电性强，电荷对PH不敏感，主要阳离子絮凝剂品种
聚羟基丙基二甲基氯化铵阳离子型均聚物，正电性强，电荷对PH值不敏感
聚二甲基铵甲基丙烯酰胺阳离子型主要阳离子絮凝剂品种，电荷与PH值有关
聚二甲基丙基甲基丙烯酰
胺
阳离子型水解为阳离子丙烯酰胺衍生物近年来，有机髙分子混凝剂--甲基二烯丙基氯化铵的聚合物（HCA)一直是研究的热点问题。由于只HCA具有正电荷密度髙、水溶性好、分子质量易控制、高效无毒、价格低廉等优点，被用于饮用水的处理中。
1.1.3微生物絮凝剂
除无机髙分子混凝剂和有机髙分子絮凝剂两种主流混凝剂外，微生物絮凝剂近年来受到研究者极大关注。它是利用生物技术，从微生物体或其分泌物中提取、纯化而获得的一种安全、髙效，且能自然降解的新型水处理絮凝剂。可以克服无机高分子和合成有机髙分子絮凝剂本身固有的安全与环境污染方面的缺陷，易于生物降解，无二次污染。目前，已应用于纸浆废水、染料废水处理及污泥脱水、发酵菌体去|除等领域，取得了良好的絮凝效果。― 生物絮凝剂虽都由微生物产生，但由于不同的菌产生的方式不同，有不同的分类。根据生物混凝剂在生物培养液中的分布可将生物絮凝剂分为以下3类。
①直接利用微生物细菌的絮凝剂。活性污泥中的细菌、霉菌、酵母菌、放线菌大量存在于土壤、活性污泥和沉积物中。
②利用微生物细胞液提取生物絮凝剂。如酵母细胞壁的葡聚糖、甘露聚糖、蛋白质和N-乙酰葡萄糖胺等成分均可用作絮凝剂。混凝酵母的絮凝机理在于细胞外
壁的甘露聚糖化酶与细胞表面蛋白结合引起细胞聚集。丝状真菌细胞壁多糖化酶除了纤维素、甘露聚糖、葡萄糖化酶外，还有一种重要的多糖几丁质(https://www.doczj.com/doc/c911409424.html,)几丁质经碱水解之后产生带正电、高效无毒的脱乙酰几丁质，后者含有活性NH2-和OH-，对许多微生物菌体及其他带负电荷的粒子有极强的混凝作用，它还可以作为一种助凝剂与其他阴离子混凝剂配合使用加大聚体。此外，目前已经广泛用作絮凝剂的褐藻酸也是一些褐藻细胞壁的成分。
③利用微生物细胞代谢产生的絮凝剂。微生物细胞分泌到细胞外援代谢产物主要是细胞的荚膜和黏液质，除水分外，其主要成分为多糖及少量的多肽、蛋白质、脂类及其复合物。可用作混凝剂的主要是多糖。从活性污泥中分离出的不同的混凝细胞外表面都具有荚膜间质或胞外微纤维，这些胞外聚合物与菌细胞的混凝活性直接相关。微生物细胞产生的具有混凝活性的代谢产物捕储藏在胞—为内源代谢产物，有的则分泌到胞外或者黏附在菌细胞表面，或者脱离菌体，游离于发酵液中。
微生物絮凝剂由于无毒、高效，无二次污染，使用方便，具有广阔的应用前景，大有可能完全取代或部分取代传统的无机高分子混凝剂和有机高分子絮凝剂，因此对微生物絮褰剂、的高效提取一直是各国学者的研究方向。目前微生物絮凝剂的应用还大多处于菌种的筛选阶段，且存在成本较高的缺点，无法适应工业化生产的需要。目前的任务主要是寻找廉价的培养基和控制絮凝剂发挥作用的最佳条件，并对絮凝剂的合成条件及影响絮凝活性的因索进行深人研究以符合工业化生产的要求。必须指出，在对其在实际生产生活中的应用进行研究的同时，还必须进一步加强其作用机理等基础性研究。余荣升等指出，由于生物技术的飞速发展，人们对微生物细胞基因的认识和控制也越来越自如,即可根据不同的废水水质研制出具有针对性的高效MBF,这样不仅可大大降低絮凝剂的投加量，还可以降低处理成本.
1.2混凝剂在水处理中的应用
混凝技术在给水和污水处理工程中有着广泛的应用。混凝技术所处理的对象，主要是天然水源和污水中的胶体和悬浮物，其中包括无机物和有机物。从表现而言，就是去除水中的浊度和色度。实际上，混凝技术同样也能一定程度地去除水中的某些溶解性杂质，如珅、氟、汞及污水中导致富营养化的氮、磷酸盐等。此外，混凝技术还常用于污泥脱水，即通过添加混凝剂改善污泥脱水性能。在给水处理工艺中，混凝技术几乎是不可缺少的处理技术之一，尤其是以地表水为水源的生活饮用水处理，通常都采用混合、絮凝、沉淀（澄清〉、过滤和消毒的工艺流程〃混凝过程一般都置于沉淀或过滤之前，起强化沉淀、过滤或为沉淀、过滤创造有利的分离条件的作用。混凝过程的完善程度，直接影响后续处理的效果。
混凝处理在城市污水处理中的应用也比较普遍，主要用在改善污泥脱水，强化污水的初级沉淀和活性污泥法之后的沉淀.
此外，混凝可用宁钢铁、煤炭、石油化工、造纸、印染、电镀、制革、纺织、制药、啤酒、肉类加工等工业废水的预处理、中间处理或深度处理及其污泥处理工程中混凝处理以其时间短、构筑物面积小、不受有毒物质影响等优点在工业废水处理中得到广泛的应用。对于混凝技术在工业废水中的应用将在第9章进行详细介绍。
1.3混凝在国内外的发展概况
国内外以地表水为城市供水水源的饮用水净化处理工艺，二般都采用混凝、沉淀、过滤和消毒的传统工艺。
13.1国内混凝沉淀技术的发展现状
据粗略统计，目前我国的城市水厂多采用比较简单的加药混合方式与设备，如：一级水泵泵前加药混合；进水管直接加药混合；管式静态混合器混合；扩散混合器混合；水渠跌水水力混合；水射器水力混合；回流隔板式水力混合等，少数水厂采用了机械搅拌混合装置，在絮凝工艺方面，我国目前常用的絮凝设备有水力絮凝和机械絮凝两大类，如往复式颺板絮凝、回转式隔板絮凝、涡流絮凝、折板絮凝、多级旋流絮凝、孔室絮凝、网格索凝和机械搅拌絮凝等。其中使用水力絮凝设备的居多，形式多样，少数水厂采用了浆板式机械葦凝的方式。
我国在水力絮凝方面，进行了不少技术改进和研究工作.有些水厂采用了多级旋直蒙凝、涡流絮凝池以及机械絮凝与隔板絮凝的组合形式等，均取得了良好的效果。
在沉淀和澄清设备方面，平流沉淀池应用最广泛，少数水厂采用了双层或三层平流式沉淀池，近年来斜板和斜管沉淀池的应用也越来越广泛了。此外，不少水厂还采用了悬浮澄清池、脉冲澄清池、机械加速澄清池和水力循环澄淸池等，西北地区为了处理高浊度水还采用了辐射式沉淀池。
1.3.2 对外混凝沉淀技术的发展现状
在混合工艺方面，国外十分重视对速度梯度G值的要求，早在20世纪50?60年代就提出瞬时快速混合即“闪发式混合”的理论。国外采用的瞬时高速混合装置主要为两类：一类是利用水流本身能量进行混合的方式，如管式静态混合器、隔板混合、利用水跃式跌水进行混合、应用水射器进行混合等；另一类是利用外加能驱动的机械装置进行混合的方式，如螺桨式，桨板式，条栅式和透平式等机械搅拌混合装置，加压扩散泵混合装置，以及变速混合装置等。
在絮凝工艺方面，欧美和日本等各国，特别是美国，在20世纪50年代前多使用往复式隔板絮凝池。到60-70年代逐渐较多地采用机械搅拌絮凝，他们认为往复式水力絮凝没有机械絮凝效果好。然而，对美国30多个水厂的往复式絮凝池进行了測试和研究，得出了与之相反的结论，认为水力絮凝比机械絮凝好。水处理研究工作者们总结出了推流絮凝与完全混合絮凝的两种基本絮凝机理，并逐步澄清了水力絮凝与机械絮凝的可行性与适用性。近年来美国和日本多数水厂采用卧式机械絮凝装置，有些水厂还采用透平式与轴流推进式装置，日本有些水厂采用可调节的阻流板来改善水力絮凝池的反应条件，均取得良好的效果。西欧和北欧的水厂也较多采用机械絮凝装置。
在沉淀工艺方面，世界各国过去主要采用单层平流沉淀池。从20世纪40?50年代开始，出现了以提高沉速为主的澄清池。如美国发展了加速澄清池，英国和前苏联发展了悬浮澄清池，法国发展了脉冲澄清池、斜板式脉冲澄清池和超脉冲澄清池。由于澄清池沉淀效率高，停留时间短，占地面积小，因此很快便得到了推广。到60年代以后，日本和法国特别是日本进一步掌握了平流式沉淀池的规律，于是又出现了既能增进沉淀效率又能保留平流沉淀池优点的多层沉淀池，与斜底分段取水式沉淀池。此后，随着浅层沉淀理论和多层多格理论的发展，日本出现了侧向流斜板沉淀池，欧洲出现了“Lamella”池，美国出现了斜管沉淀池，而荷兰、瑞典和澳大利亚又出现了同向流板组分离装置。近年来，国外还出现了折管絮凝沉淀工艺，我国也有少数水厂开展了应用。
给水处理应用现代混凝沉淀理论和工艺以来，已有了长足的进步，目前的混凝沉淀理论和工艺已处于较成熟的阶段。然而，不管出现什么新的理论和工艺，充分发挥和提高温凝沉淀的效能这一点应该是毫无疑义的。对混凝沉淀工艺的改进和效能的提高，应着眼于最大程度地发挥混凝沉淀的除浊功能，絮凝沉淀池应对水量水质的变化有一定的缓冲能力，应尽可能地把沉淀池出水的浊度降低，以便减轻后续工艺滤池的负担，使过滤工艺的运行尽可能地稳定。这样可使整个水厂的出水水质稳定，并保证水厂安全运行。首发：https://www.doczj.com/doc/c911409424.html, .
污水处理絮凝剂 一、概述 造纸生产中用水多、消耗化学药品多、污染非常严重，在造纸工业中的污水处理剂也是一种非常重要的化学助剂。污水处理最常用的是絮凝沉淀剂。絮凝剂是能使溶胶变成絮状沉淀的凝结剂。絮凝剂能使分散相从分散介质中分离出絮状沉淀，其凝结作用称为絮凝作用。用于促进废液中废物沉降、过滤、澄清等过程的普通絮凝剂，包括无机物和有机高分子。两者可单独使用，也可配合使用，但配合使用比单独使用效果更佳。 1．絮凝原理制浆造纸的废液中所含杂质范围很大，从呈稳定的胶体状态的杂质，到只有流动状态下的悬浮，以至在静止时沉淀的较大颗粒等杂质。它们在水中不容易沉淀，必须添加药剂改变物质的界面特性，使分散的胶体聚合，然后形成大颗粒，使这些胶体粒子易于沉降或浮上分离，此过程称为絮凝。在废水处理中，水中胶体粒子多数带负电荷，这些带负电荷的粒子吸引水中的阳离子，而排斥阴离子，这也是胶体粒子得以稳定的原因。因此，在胶体粒子表面附近，阳离子浓度高，阴离子浓度低。这样胶体粒子表面形成Zeta电位。絮凝剂多为电解质，加人水中电离出带相反电荷的部分与腔体粒子的电荷中和，粒子间斥力作用也随之消失，便可形成大颗粒而沉降，水即可澄清。一般认为，如果将粒子表面Zeta 电位降到±5V，可以得到良好的絮凝效果。由此看出，微小粒子聚集形成大颗粒的絮凝作用是由于静电力、化学力或机械力的作用或三者共同作用的结果，这就是一般絮凝的原理。 2．絮凝过程及其影响因素絮凝过程主要包括4个阶段 ①向废水中添加絮凝剂； ②絮凝剂在液体中扩散； ③为了使絮凝剂和悬浮物粒子接触而进行搅拌； ④为了使接触后的粒子成为大而重的颗粒而进行的搅拌。实际上这些阶段有的也很难分开。 从以上过程看，絮凝是一种物理化学过程，所以，影响因素较多，除了废液中胶体粒子的种类、胶体粒子的大小、表面特性、胶体粒子的浓度和絮凝剂的种类与特性等因素外，还包括溶液的pH值，共存物质(特别是盐类)的种类和浓度，反应温度和温度变化，搅拌的方法及絮凝剂用量等等。 总之，胶体粒子的絮凝是较复杂的过程，影响因素是多方面的。所以，最好的方法是对实际废水进行絮凝试验，选出最佳絮凝剂及其絮凝条件。 从诸多因素影响来看，只要废液和絮凝剂一定，最为重要的影响因素就是胶体粒子浓度和搅拌条件。胶体粒子越浓，粒径犬小越不均匀，粒子间接触的几率越大，絮凝效果越好。同时搅拌仅对絮凝效果有很大影响。为了便于胶体粒子与絮凝剂有良好的接触，搅拌越剧烈效果越好。而在絮凝颗粒生长过程中，搅拌太剧烈则使颗粒破坏或长不大，此时则应缓慢搅拌。所以絮凝过程中，加入絮凝剂后搅拌应先快后慢。加入絮凝剂在溶液中电离出离子的电荷和絮凝剂的用量也影响很大。一般电离出离子电荷越高，浓度越大，絮凝效果越好。除化学法外，造纸厂废水处理还可采用机械法、沉降法、过滤法、离心分离法、生物化学法等，且各种方法均有一定的效果。废水应用何种方法处理，需要根据其中所含物质的成分及浓度、要求净化的程度、排放标准、回收废物的综合利用等诸多因素来考虑。为了提高废水处理的效率，可将多种方法合用。常常采取的是多级综合处理法： 一级处理：即预处理，常用物理机械法和化学法如筛选、沉降、混凝、浮选、调整pH 值等除去固体物、酸、碱等。 二级处理：一般采用生化处理，以除去被微生物分解或氧化的有机物和悬浮体。．如废
浅谈水处理的混凝方法与混凝剂(一) 论文关键词:水处理混凝硫酸铝聚合氯化铝聚合硫酸铁聚丙烯酰胺论文摘要:在诸多的水处理方法中,混凝法是一种最常用的水处理物化方法。这种方法是通过向水中加入混凝剂而使胶体脱稳产生絮凝,从而去除污染物的方法。影响混凝的因素有很多,比如温度、PH值、水力条件、絮凝剂投加量和性质等,调节好这些因素能达到很高的去除效果。 0引言 在工业废水和生活废水处理中,有一种很重要的物化处理方法:混凝法。这种水处理方法应用广泛,各种污染指标去除率高。下面对这一方法进行简单介绍。 1混凝法 1.1混凝法的概念在天然水中和各种废水中,物质在水中存在的形式有三种:离子状态、胶体状态和悬浮状态。一般认为,颗粒粒径小于1nm的为溶解物质,颗粒粒径在1~100nm的为胶体物质,颗粒粒径在100nm~1mm为悬浮物质。其中的悬浮物质是肉眼可见物,可以通过自然沉淀法进行去除;溶解物质在水中是离子状态存在的,可以向水中加入一种药剂使之反应生成不溶于水的物质,然后用自然沉淀法去除掉;而胶体物质由于胶粒具有双电层结构而具有稳定性,不能用自然沉淀法去除,需要向水中投加一些药剂,使水中难以沉淀的胶体颗粒脱稳而互相聚合,增加至能自然沉淀的程度而去除。这种通过向水中加入药剂而使胶体脱稳形成沉淀的方法叫混凝法,所投加的药剂叫混凝剂。 1.2混凝的基本原理废水中的胶体物质具有巨大的比表面积,可以吸附液体介质中的正离子或负离子或极性分子等,使固液两相界面上的电荷呈不平衡分布,在界面两边产生电位差,这就是胶体微粒的双电层结构。形成双电层结构的微粒的整个胶体结构就称为胶团,整个胶团是电中性的。胶团中心是带有电荷的固体微粒本身,称为胶核。胶核所带电荷的符号就是胶体所带电荷的符号。胶体微粒之所以能在水中保持稳定性,原因在于胶体粒子之间的静电斥力(胶体常常带有同种电荷而具有斥力)、胶体表面的水化作用及胶粒之间相互吸引的范德华力共同作用。胶体微粒带电越多,其电位就越大,带电荷的胶粒和反离子与周围水分子发生水化作用越大,水化壳也越厚,越具有稳定性。向水中投加药剂,使胶体失去稳定性而形成微小颗粒,而后这些均匀分散的微小颗粒再进一步形成较大的颗粒,从液体中沉淀下来,这个过程称为凝聚。凝聚有以下几方面的作用: 1.2.1压缩双电层与电荷的中和作用。加入电解质,使固体微粒表面形成的双电层有效厚度减小,从而范德华力占优势而达到彼此吸引形成凝聚;或者加入电不同电荷的固体微粒,使不同电荷的粒子由于静电吸引而彼此吸引,最后达到凝聚。 1.2.2高分子絮凝剂的吸附架桥作用。高分子絮凝剂的碳碳单键一般情况下是可以旋转的,再加上聚合度较大,即主链较长,在水介质中主链是弯曲的。在主链的各个部位吸附了很多固体颗粒,就象是为固体颗粒架了许多桥梁,让这些固体颗粒相对地聚集起来形成大的颗粒。 1.2.3絮体的网捕作用。有些混凝剂(如铝盐或铁盐)有水中形成高聚合度的多羟基化合物的絮体,在沉淀过程中可以吸附卷带水中胶体颗粒共同沉淀,此过程称为絮凝剂的网捕作用。 2几种常见的混凝剂 常用的混凝剂有无机絮凝剂、有机高分子絮凝剂、生物絮凝剂等。无机絮凝剂主要产品有硫酸铝、聚合氯化铝、三氯化铁、硫酸亚铁和聚合硫酸铁、聚合硅酸铝、聚合硅酸铁、聚合氯化铝铁、聚合硅酸铝铁和聚合硫酸氯化铝等。有机高分子絮凝剂以聚丙烯酰胺类产品为代表,生物絮凝剂是一类由微生物产生的具有絮凝能力的高分子有机物,主要有蛋白质、黏多糖、纤维素和核酸。下面简单介绍几种常用的混凝剂。 2.1硫酸铝(AS)无水硫酸铝是无色结晶,易溶于水,常温下硫酸铝以含十八水合物最为稳定。Al2(SO4)3·18H2O是具有光泽的无色颗粒或粉末晶体,极易溶于水,水溶液呈酸性(PH2.2聚合氯化铝(又称碱式氯化铝PAC)聚合氯化铝是应用最广泛的一种絮凝剂,它的固体呈无色至黄色
我国水污染现状及水处理技术综述
我国水污染现状及水处理技术综述 环保所邓拓 摘要：简述了我国目前水体污染的现状，认为我国水环境已经受到比较严重的污染。同时，对传统和新型废水处理技术分别进行了综述。重点对国内外新型水处理技术进行了说明，包括：改良活性污泥法、膜技术、湿式催化氧化法、超临界水氧化法、混凝/絮凝沉降技术和磁分离技术。 关键词：水污染；水处理技术；综述 20世纪以来，改革开放使经济迅猛发展，但同时也带来了诸多环境问题，尤其是水污染十分突出，严重制约着社会经济和环境的可持续发展。随着水需求量的增长，水污染与水供需之间的矛盾也日趋尖锐。因此，水处理技术的需求也日益增长，而且日趋成熟，传统的水处理方法也得到了发展，涌现出了众多新型水处理技术，引起了水处理行业的关注，如：改良活性污泥法、膜技术以及新型氧化技术等。水处理业本身不是一个利润丰厚的行业，但由于它直接关乎国计民生，从而有很大的发展前途。因此，城市污水处理、工业废水治理、城镇生活用水及饮用水供水市场将成为21世纪我国最具潜力的市场之一。 1 我国的水污染现状 据调查资料表明，2004年全国七大水系的412个水质监测断面中，Ⅰ～Ⅲ类、Ⅳ～Ⅴ类和劣Ⅴ类水质的断面比例分别为：41.8%、30.3%和27.9%，七大水系总体水质与去年基本持平，珠江、长江水质较好，辽河、淮河、黄河、松花江水质较差，海河水质差。主要污染指标为氨氮、五日生化需氧量、高锰酸盐指数和石油类。全年监测的27个重点湖库中，满足Ⅱ类水质的湖库2个，占7.5%；Ⅲ类水质的湖库5个，占18.5%；Ⅳ类水质的湖库4个，占14.8%；Ⅴ类水质湖库6个，占22.2%；劣Ⅴ类水质湖库10个，占37.0%。其中“三湖”（太湖、巢湖、滇池）水质均为劣Ⅴ类。主要污染指标是总氮和总磷。累计全年废水排放量为482.4亿吨，比上年增加4.9%。其中工业废水排放量为221.1亿吨，比上年增加4.1%，生活污水排放量为261.3亿吨，比上年增加5.5%。 由此可见，目前我国总的环境形势是：“局部有所改善，整体仍在恶化，前景令人担忧”。在今后相当长的一个时期内，水污染无疑将存在，局部的水污染甚至还有可能加重。水污染已成为我国经济可持续发展的一大制约因素，严重威胁着我国经济的发展。 2 传统水处理技术 为了控制水污染，必须对污染水体进行有效治理。水处理技术作为一门跨学科跨专业的综合性技术将在环境污染治理和缓解水资源矛盾中发挥其独特和重要的作用。 废水处理的目的是将废水中所含的污染物分离出来，或将其转化为无害和稳定的物质或可分离的物质，从而使废水得到净化。传统废水处理技术，按其作用原理，可分为物理法、化学法、物理化学法和生物法四类。 2.1 物理法 物理法是通过物理或机械作用分离或回收废水中不溶解的呈悬浮状态的污染物的废水处理方法，其处理过程不改变污染物质的化学性质。主要应用于废水
第30卷第11期Vol.30NO．11重庆工商大学学报（自然科学版）J Chongqing Technol Business Univ.（Nat Sci Ed ）2013年11月Nov．2013 文章编号：1672－058X （2013）11－0076－04 无机絮凝剂在水处理中的应用现状 安雅敏1，邱建2，徐瑞1，袁光伟2，蒋佳凌1，刘尚俭1，彭图恒 1（1．重庆工商大学环境与生物工程学院，重庆400067，2．重庆工商大学环境保护研究所，重庆400067） 收稿日期：2013－06－20；修回日期：2013－07－06． *基金项目：三峡库区典型排污口监测（JJ2013/002）． 作者简介：安雅敏（1989-），女，内蒙古赤峰人，硕士研究生，从事水处理理论与技术研究． 摘要：主要介绍了水处理絮凝剂的种类；叙述了无机絮凝剂在钢铁废水、印染废水、油田水、焦化废水以及垃圾渗滤液处理中的应用以及研究现状，并对无机絮凝剂在水处理中的应用做了展望。 关键词：无机絮凝剂；废水处理；应用现状 中图分类号：O628文献标志码：A 目前，我国水环境污染不断地增加，水源污染危机日益严重。供水紧张和污水净化成为我国面临的主要难题之一。随着人们环保意识的增强和我国可持续发展战略的实施，防止污染和保护环境的工作已经引起各级政府的高度重视。党的第十八次全国代表大会更是将生态文明建设提升到了与经济、政治建设同样的地位。因此工业水处理和环境保护要求也在不断的提高，随之废水处理的方法也在日益增多，有生化法、吸附法、化学氧化法、离子交换法、电渗析法、絮凝沉淀法等等。其中絮凝沉淀法作为一种物理化学处理法，因工艺简单，效率高，费用较低等优点而应用最为广泛。 在现代水处理中絮凝剂的种类很多，按其化学成分可分为无机絮凝剂和有机絮凝剂两大类，其中无机絮凝剂因其应用广，成本低而得到较大规模的使用。 1无机絮凝剂的分类 无机絮凝剂按金属盐可分为铝盐系及铁盐系两类，铝盐以硫酸铝、氯化铝为主，铁盐以硫酸亚铁、氯化铁为主；按阴离子成分又可分为盐酸系和硫酸系；按分子量可分为普通无机盐和高分子系两大类。 普通无机盐絮凝剂包括氯化铝、硫酸铝、硫酸亚铁、硫酸铁、氯化铁等，其中硫酸铝最早是由美国开发的，迄今为止一直是重要的无机絮凝剂之一［1］；无机高分子絮凝剂是20世纪60年代在传统的铝盐、铁盐的 基础上发展起来的一类新型的水处理剂。按无机高分子复合絮凝剂的主要成分不同，可分为聚硅酸铝盐无机高分子复合絮凝剂、聚硅酸铁盐无机高分子复合絮凝剂和聚合铝铁盐无机高分子复合絮凝剂［2］。 2无机絮凝剂在水处理中的应用 絮凝沉淀法是物化法中的一种，在废水处理中占有重要地位。它是指在絮凝剂的作用下废水中的胶体和细微悬浮物以及部分有机物凝聚为絮凝体然后予以分离去除的水处理方法。它最终能实现污染物的无
水处理混凝剂及其发展方向研究综述 姓名 （院系，四川宜宾 644000） 摘要:综述了各类混凝剂的研究及应用状况,提出了发展方向。从可持续发展以及水处理效果的角度看,混凝剂必将朝着高分子化、复合化和多功能化方向发展。关键词:混凝剂；混凝剂的类型；发展方向 Abstract :The researches and the state of application of different kinds of coagulants , including inorganic , organic and composite coag2 ulant , were reviewed in this paper. The main area of future study was presented. In the viewof sustainable development and water treatment efficiency , The macromolecular , compositive and multi2functional coagulants are the trend in the future. Key words :Coagulant Type of coagulant Trend in the future “混凝”就是水中胶体粒子以及微小悬浮物的聚集过程。它是现代城市给水和工业废水处理工艺中的关键环节之一,它既可以去除原水的浊度和色度等感官指标,又可以去除一定的有毒有害污染物;可以自成独立的处理系统,又可以与其它单元过程组合,用于预处理、中间处理和终处理[1 ,2]。目前,混凝剂的发展趋势是从低分子向高分子(即低聚度向高聚度) 、单一型向复合型、单功能型向多功能型发展。多功能是指混凝剂除混凝作用以外,还具有去除天然有机物(NOM) 、脱色、除藻或缓蚀等,达到一剂多用的目的,从而可以缩短水处理工艺流程,减少设备等。 混凝剂的种类繁多,按化学成分可分为有机、无机和复合混凝剂三大类。对于不同的原水或废水,为提高混凝处理效果,必须选择品质和性能优良的混凝剂,同时,混凝处理工艺应合乎客观规律。每种混凝剂在使用之前,必须经过反复实验,慎重投入实际应用。 一、混凝剂的研究进展
矿井水处理综述 摘要：我国是一个资源丰富的国家，尤其是煤炭资源，它是我国工业发展的基础。然而，在煤矿挖掘过程中，需要向外排出大量的矿井水，对周围地下水产生较大的危害，导致淡水资源严重污染。因此，在煤炭采掘过程中，需要对矿井水进行有效的处理，减少煤炭采掘过程中对水资源的浪费。据相关资料证明，煤炭矿井水资源的处理技术已经成为决定煤矿企业长久发展的决定性因素。我国将逐步建立较完善的矿井水利用法律法规体系、宏观管理和技术支撑体系，实现矿井水利用产业化。受地质条件等因素的影响，矿井水的杂质成分与含量差异也很大。通过查阅文献，对煤矿矿井水的处理技术现状进行了综述。 关键词：煤矿开采矿井水矿井水处理 煤矿矿井水是指在采煤过程中，所有渗入井下采掘空间的水，有时也含有少量渗入的地表水。煤矿矿井水处理技术主要有:中和酸性水、絮凝处理去除悬浮颗粒物、反渗透去除可溶性盐类等技术以及组合。本文在查阅大量文献的基础上，对我国煤矿矿井水回收利用技术发展现状进行了综述。 1 矿井水的分类［1］ (1)洁净矿井水。即未被污染的地下水。基本符合饮用水标准，可开发为矿泉水。 (2)含悬浮物矿井水。其水量约占我国北方部分重点国有煤矿矿井涌水量的60%。水质呈中性，含有煤粉、岩粒等大量的悬浮物。长期外排，会破坏景观、淤塞河道，影响水生生物及农作物的生长[2-4]。 (3) 高矿化度矿井水。水中含有SO4 2－、Cl－、Ca2 +、Na+、HCO3－等离子，水质多数呈中性和偏碱性，带苦涩味，俗称苦咸水，又可分为微咸水、盐水。不能直接做工农业用水和生活用水。 (4)酸性矿井水。水质PH值小于5.5，当开采含硫高的煤层时，硫化物受到氧化与升华作用产生硫酸，而使水呈酸性。目前酸性水一般处理后达标排放或会用于一些对水质要求较低的工业用水。 (5)含特殊污染物矿井水。这类矿井水主要指含氟矿井水、含微量有毒有害元素矿井水、含放射性元素矿井水或油类矿井水。
2003年第1期 矿 产 与 地 质第17卷2003年2月M I N ERAL R ESOU RCES AND GEOLO GY总第94期 水处理絮凝剂研究进展① 肖筱瑜,张 静,李 蘅 (桂林矿产地质研究院,广西桂林541004) 摘 要:概述了国内外无机絮凝剂、合成有机高分子絮凝剂、天然高分子絮凝剂和复合絮凝剂的研 究进展和应用。 关键词:水污染防治工程;絮凝剂;综述;研究进展 中图分类号:X703 文献标识码:B 文章编号:1003-5663(2003)01-0090-06 水是生命的起源,是人类和生物赖以生存的物质。目前世界水污染问题日趋严重,水处理问题也变得越来越严峻。絮凝沉淀法作为一种成本较低的水处理方法被广泛采用[1]。其水处理效果的好坏很大程度上取决于絮凝剂的性能,絮凝剂是絮凝法水处理技术的核心[2]。通常,絮凝剂可分为四类:①无机絮凝剂; ②合成有机高分子絮凝剂;③天然高分子絮凝剂;④复合型絮凝剂[1]。 1 无机絮凝剂 1.1 无机盐类絮凝剂 无机盐类絮凝剂主要分为铝盐和铁盐。19世纪末美国首先将硫酸铝用于给水处理。常用铝盐有硫酸铝、氯化铝和明矾;铁盐有氯化铁和硫酸铁等。铁盐形成的矾花比重大,易沉降,处理低温浊水比铝盐好,适宜的pH值在5.0～11之间,较之铝盐的5.5～8要宽得多。但氯化铁溶液的腐蚀性强,易造成设备的腐蚀,而且处理后的水的色度比用铝盐时高[3～4],A l3+在水中的高残留量会导致二次污染,进入人体后可诱发老年痴呆症、铝性骨病、铝性贫血症等。因此,目前常用铁盐类絮凝剂。 1.2 无机盐聚合类絮凝剂(IPF) 为了克服二次污染及腐蚀设备的问题,在20世纪60年代末开发出聚合氯化铝絮凝剂[5]。目前,日本、西欧聚合类絮凝剂的生产已达工业化和规模化,其生产占絮凝剂总产量的30%～60%。我国1983年也成功研制了聚合硫酸铁并用于电厂水处理。无机高分子絮凝剂在我国已形成系列产品,但生产厂家大多规模不大,工业化程度不高,产品质量也不够稳定。可喜的是汤鸿霄等对聚铝和聚铁的溶液化学与形态研究已达世界水平[6]。近年,无机高分子絮凝剂的生产单位日渐增多,规模亦有所扩大。在我国絮凝剂市场上,无机高分子絮凝剂占絮凝剂总产量的80%。絮凝剂种类主要有:聚合氯化铝(PA C)、聚合硫酸铝(PA S)、聚合硫酸铁(PFS)、聚合氯化铁(PFC)、聚合硫酸氯化铝(PA CS)、聚合硫酸氯化铝铁(PA FCS)、聚合硅酸铝(PA S I)、聚合硅酸铁(PFS I)、聚合硅酸铁铝(PFA S I)、聚合硫酸硅酸铁(PFSS)和聚磷酸氯化铝(PPA C)等[6]。 1.2.1 聚合氯化铝(PA C) 在各类无机高分子絮凝剂中,聚合氯化铝产量最大,应用范围最广。其制备过程可以为:在一定量的A lC l3(2.5m o l L)溶液中加入适量经加热的去离子水溶解后的无水N a2CO3,再经物化处理得到PA C。其分子式为[A l2(O H)n C l6-n]m(其中n为1～5之间的任一整数,m为≤10的整数)。在PA C中,A l3+和C l-的半径比能形成四次配位,具有一定的配位效应。同时与O H-具有相似的配位构型,能够出现羟氯铝配位体,电性影响相对减弱[5]。PA C较稳定,对高浓度、高色度及低温水都有较好的混凝效果,它形成矾花快,且颗粒大而重,易沉淀,絮凝效果是传统铝盐 09 ①收稿日期:2002-11-06 作者简介:肖筱瑜(1975-),女,广西桂林市人,助理工程师,主要从事环保材料研究。
矿井水处理综述 Document serial number【KK89K-LLS98YT-SS8CB-SSUT-SST108】
矿井水处理综述 摘要：我国是一个资源丰富的国家，尤其是煤炭资源，它是我国工业发展的基础。然而，在煤矿挖掘过程中，需要向外排出大量的矿井水，对周围地下水产生较大的危害，导致淡水资源严重污染。因此，在煤炭采掘过程中，需要对矿井水进行有效的处理，减少煤炭采掘过程中对水资源的浪费。据相关资料证明，煤炭矿井水资源的处理技术已经成为决定煤矿企业长久发展的决定性因素。我国将逐步建立较完善的矿井水利用法律法规体系、宏观管理和技术支撑体系，实现矿井水利用产业化。受地质条件等因素的影响，矿井水的杂质成分与含量差异也很大。通过查阅文献，对煤矿矿井水的处理技术现状进行了综述。 关键词：煤矿开采矿井水矿井水处理 煤矿矿井水是指在采煤过程中，所有渗入井下采掘空间的水，有时也含有少量渗入的地表水。煤矿矿井水处理技术主要有:中和酸性水、絮凝处理去除悬浮颗粒物、反渗透去除可溶性盐类等技术以及组合。本文在查阅大量文献的基础上，对我国煤矿矿井水回收利用技术发展现状进行了综述。 1 矿井水的分类［1］ (1)洁净矿井水。即未被污染的地下水。基本符合饮用水标准，可开发为矿泉水。 (2)含悬浮物矿井水。其水量约占我国北方部分重点国有煤矿矿井涌水量的60%。水质呈中性，含有煤粉、岩粒等大量的悬浮物。长期外排，会破坏景观、淤塞河道，影响水生生物及农作物的生长[2-4]。 (3) 高矿化度矿井水。水中含有SO 4 2－、Cl－、Ca2 +、Na+、HCO 3 －等离子，水质多数呈 中性和偏碱性，带苦涩味，俗称苦咸水，又可分为微咸水、盐水。不能直接做工农业用水和生活用水。 (4)酸性矿井水。水质PH值小于5.5，当开采含硫高的煤层时，硫化物受到氧化与升华作用产生硫酸，而使水呈酸性。目前酸性水一般处理后达标排放或会用于一些对水质要求较低的工业用水。 (5)含特殊污染物矿井水。这类矿井水主要指含氟矿井水、含微量有毒有害元素矿井水、含放射性元素矿井水或油类矿井水。
混凝剂在自来水厂的用途(转载) 混凝剂在自来水厂的用途 城市自来水厂，常规处理过程包括混凝、沉淀、过滤、消毒等环节，这些环节互相关联，前一环节的效果影响并制约着后续环节的处理效果。据此推断，混凝处理应是这常规处理过程中的关键环节或主要矛盾。城市自来水厂地表水源中的污染物包括：以泥砂为主的憎水性颗粒物，包括胶体和粗分散物质；以腐殖质为主的水溶性天然高分子有机物，包括病原菌和病毒在内的多种微生物。混凝处理的目的就是通过混凝剂的作用，将上述污染物凝聚成高质量的矾花；沉淀的目的是使矾花在重力作用下从水中分离出去；过滤的目的是使未及沉淀的小矾花与滤料颗粒或早先附着在滤料颗粒上的矾花相碰撞，并在絮凝作用下附着其上，并被截留在滤料层内。所以快滤池的作用实质上是混凝过程的继续，是一种特殊形式的絮凝作用，称为接触凝聚或接触絮凝。总之，沉淀和过滤的目的仅仅是将在混凝处理中形成的矾花充分、完全地从所处理的水中分离出去而已。消毒处理的效果与混凝处理也有密切的关系，源水中包括病原微生物在内的绝大部分微生物已随同矾花被截留在沉淀和滤池中，只有很少一部分随同滤过水和微凝絮体流出了滤池。为了将滤过水中包括病毒在内的病原微生物用消毒剂全部杀死，滤过水浊度必须甚低，而这仍有赖于混凝处理效果。由此可见，沉淀、过滤和消毒处理的效果与混凝处理密切相关，并受到混凝处理效果的制约。综上所述，在城市自来水的常规处理中，混凝处理是第一道生产工序，同时也是整个水处理的基础。解决我国自来水水质问题应该从这一基础抓起。只有把混凝处理搞好了，才有可能经济有效地生产出高质量的生活饮用水。如果忽视了这一点，就有可能走到弯路上去。要搞好混凝处理，提高混凝处理效果，必须解决好两方面问题：应当选用品质和性能优良的混凝剂；混凝处理工艺应符合客观规律。 自来水厂用混凝剂主要有铝混凝剂和铁混凝剂两种。常用的铝混凝剂有硫酸铝和聚合氯化铝两种。我国的硫酸铝是用铝矾土或高岭土为原料制成的，生产聚合氯化铝的原料更差，是废铝灰。也有用氢氧化铝为原料制成的，但因其成本高、售价贵，国内很少采用，主要供出口。铝灰是熔炼铝材、铝合金等产生的废渣，其中熔炼铝合金产生的废铝灰含重金属多、毒性大。用铝灰生产聚合氯化铝工艺简单、成本低，生产工厂非常多，不少城市自来水厂也在生产。由于铝灰来源杂、成分多变，所以制成的混凝剂卫生质量很不稳定，重金属含量往往超标。根据广东省卫生监管部门的检测资料，此类混凝剂的卫生质量合格率低，重金属含量超标率很高，有的超标达数十倍之多。但是，现在采用这种混凝剂的自来水厂甚多。
水处理药剂分类及特点 水处理剂是工业用水、生活用水、废水处置进程中必需的化学药剂，经过运用这些化学药剂，可使水到达必然的质量要求。它的首要效果是节制水垢和污泥的构成、削减泡沫、削减与水接触的资料侵蚀、除去水中的悬浮固体和有毒物质、除臭脱色、软化水质等。当前因为世界列国用水量急剧添加，还各类环保律例（水净化法）接踵制订，并且要求日益严厉，所以关于各类高效的水处置药剂增进很快。在我国，与日益严肃的水资本危机矛盾的是水处置药剂的出产才能很低，质量也得不到包管，所以加速我国水处置药剂这一环保资料财产的开展火烧眉毛。 水处置药剂絮凝剂、缓蚀剂、阻垢剂、灭藻剂、消泡剂、清洗剂、脱水剂、、脱色剂、、除磷剂及离子交流树脂等。本文将对絮凝剂和杀生剂作系统地引见。 我国水处理药剂是在70年代引进大化肥装置后才引起重视和逐步发展起来的；此后，自行研制开发了一系列水处理剂。我国水处理剂的品种主要有阻垢剂、缓蚀剂、杀菌灭藻剂、消泡剂、有机絮凝剂等几大类。 水处理药剂大体可以分为三大类： 一、污水处理类药剂 二、工业循环水处理药剂 三、油水分离剂 常用的水处理药剂有：阻垢剂、缓蚀剂、杀菌灭藻剂（水处理杀菌剂）、消泡剂、脱色剂、絮凝剂、混凝剂、除磷剂等水处理药剂，六偏磷酸钠也是水处理的一种。
四、绿色水处理药剂 水处理药剂、水质检测药剂、水质检测仪器 新型水处理药剂特点: 1、反应速度快，处理普通的工业废水只需半小时至数小时。 2、对有机污染物质的作用范围较广，对于难除降解有机物质等都有良好的降解效果。 3、工艺简单，投入少，使用寿命长，操作维护方便，处理效果理想，处理时消耗的微电解反应剂较少。 4、废水经微电解处理后会在水中形成原生态的亚铁或铁离子，具有比普通混凝剂更好的混凝作用，无需再加铁盐等混凝剂，COD去除率高，并且不会对水造成二次污染。 5、具有良好的混凝效果，能有效去除色度和COD，极大的提高废水的可生化性。 6、该方法可以达到化学沉淀除磷的效果，还可以通过还原除重金属。 7、分析我国水处理药剂发展面临的机遇,阐述环保型水处理药剂的应用现状,认为水处理药剂在混凝理论不断创新的坚实基础上,将向绿色水处理药剂、多元复合水处理药剂和纳米材料、微生物絮凝剂等新型高效水处理药剂的方向高速发展。 特性 天然矿物质污水处理剂，是复合铝硅酸盐非金属矿物为主体原料、经特异技术工艺处理而制成的新型产品，与化学合成的水处理剂有本质上的区
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
水处理的混凝方法与混凝剂 发表时间：2009-05-22T09:15:35.263Z 来源：《中小企业管理与科技》2009年5月上旬刊供稿作者：张丽娟[导读] 在诸多的水处理方法中，混凝法是一种最常用的水处理物化方法。摘要：在诸多的水处理方法中，混凝法是一种最常用的水处理物化方法。这种方法是通过向水中加入混凝剂而使胶体脱稳产生絮凝，从而去除污染物的方法。影响混凝的因素有很多，比如温度、PH值、水力条件、絮凝剂投加量和性质等，调节好这些因素能达到很高的去除效 果。 关键词：水处理混凝硫酸铝聚合氯化铝聚合硫酸铁聚丙烯酰胺0 引言 在工业废水和生活废水处理中，有一种很重要的物化处理方法：混凝法。这种水处理方法应用广泛，各种污染指标去除率高。下面对这一方法进行简单介绍。 1 混凝法 1.1 混凝法的概念在天然水中和各种废水中，物质在水中存在的形式有三种：离子状态、胶体状态和悬浮状态。一般认为，颗粒粒径小于1nm的为溶解物质，颗粒粒径在1~100nm的为胶体物质，颗粒粒径在100nm~1mm为悬浮物质。其中的悬浮物质是肉眼可见物，可以通过自然沉淀法进行去除；溶解物质在水中是离子状态存在的，可以向水中加入一种药剂使之反应生成不溶于水的物质，然后用自然沉淀法去除掉；而胶体物质由于胶粒具有双电层结构而具有稳定性，不能用自然沉淀法去除，需要向水中投加一些药剂，使水中难以沉淀的胶体颗粒脱稳而互相聚合，增加至能自然沉淀的程度而去除。这种通过向水中加入药剂而使胶体脱稳形成沉淀的方法叫混凝法，所投加的药剂叫混凝剂。 1.2 混凝的基本原理废水中的胶体物质具有巨大的比表面积，可以吸附液体介质中的正离子或负离子或极性分子等，使固液两相界面上的电荷呈不平衡分布，在界面两边产生电位差，这就是胶体微粒的双电层结构。形成双电层结构的微粒的整个胶体结构就称为胶团，整个胶团是电中性的。胶团中心是带有电荷的固体微粒本身，称为胶核。胶核所带电荷的符号就是胶体所带电荷的符号。胶体微粒之所以能在水中保持稳定性，原因在于胶体粒子之间的静电斥力（胶体常常带有同种电荷而具有斥力）、胶体表面的水化作用及胶粒之间相互吸引的范德华力共同作用。胶体微粒带电越多，其电位就越大，带电荷的胶粒和反离子与周围水分子发生水化作用越大，水化壳也越厚，越具有稳定性。向水中投加药剂，使胶体失去稳定性而形成微小颗粒，而后这些均匀分散的微小颗粒再进一步形成较大的颗粒，从液体中沉淀下来，这个过程称为凝聚。凝聚有以下几方面的作用：1. 2.1 压缩双电层与电荷的中和作用。加入电解质，使固体微粒表面形成的双电层有效厚度减小，从而范德华力占优势而达到彼此吸引形成凝聚；或者加入电不同电荷的固体微粒，使不同电荷的粒子由于静电吸引而彼此吸引，最后达到凝聚。 1.2.2 高分子絮凝剂的吸附架桥作用。高分子絮凝剂的碳碳单键一般情况下是可以旋转的，再加上聚合度较大，即主链较长，在水介质中主链是弯曲的。在主链的各个部位吸附了很多固体颗粒，就象是为固体颗粒架了许多桥梁，让这些固体颗粒相对地聚集起来形成大的颗粒。 1.2.3 絮体的网捕作用。有些混凝剂（如铝盐或铁盐）有水中形成高聚合度的多羟基化合物的絮体，在沉淀过程中可以吸附卷带水中胶体颗粒共同沉淀，此过程称为絮凝剂的网捕作用。 2 几种常见的混凝剂常用的混凝剂有无机絮凝剂、有机高分子絮凝剂、生物絮凝剂等。无机絮凝剂主要产品有硫酸铝、聚合氯化铝、三氯化铁、硫酸亚铁和聚合硫酸铁、聚合硅酸铝、聚合硅酸铁、聚合氯化铝铁、聚合硅酸铝铁和聚合硫酸氯化铝等。有机高分子絮凝剂以聚丙烯酰胺类产品为代表，生物絮凝剂是一类由微生物产生的具有絮凝能力的高分子有机物，主要有蛋白质、黏多糖、纤维素和核酸。下面简单介绍几种常用的混凝剂。 2.1 硫酸铝（AS）无水硫酸铝是无色结晶，易溶于水，常温下硫酸铝以含十八水合物最为稳定。Al2(SO4)3·18H2O是具有光泽的无色颗粒或粉末晶体，极易溶于水，水溶液呈酸性（PH<=2.5）。工业品为白色或微带灰色的粉末或块状结晶，因可能存在少量的硫酸亚铁而使产品表面发黄。硫酸铝是使用最早的絮凝剂之一。硫酸铝对水中胶体微粒的絮凝过程分为吸附脱稳、沉淀絮凝、吸附沉淀混合区和再稳定四个区域。加入过量的硫酸铝，会形成胶体再稳定而影响絮凝效果。硫酸铝价格便宜，应用较广泛。 2.2 聚合氯化铝（又称碱式氯化铝PAC）聚合氯化铝是应用最广泛的一种絮凝剂，它的固体呈无色至黄色树脂状，易潮解，溶液为无色至黄褐色透明状液体，聚合氯化铝易溶于水并易发生水解，水解过程中伴随有电化学、凝聚、吸附、沉淀等物理化学现象。聚合氯化铝一般是由铝矿土与酸经过酸溶、水解、缩聚等复杂的过程而制成的。相对于硫酸铝而言，聚合氯化铝混凝效果随温度变化较小，形成絮体的速度较快，絮体颗粒和相对密度都较大，沉淀性能好，投加量较小。聚合氯化铝适宜的PH值范围在5-9之间，过量投加一般不会出现胶体的再稳定现象。长期的实践证明，作为絮凝剂，聚合氯化铝优于硫酸铝，很多净水场的硫酸铝已经逐步被聚合氯化铝所替代。聚合氯化铝水溶液呈弱酸性，PH值在5.5-6.0，对设备的腐蚀性很小。 2.3 聚合硫酸铁（PFS）聚全硫酸铁有固体和液体两种形式，液体为红褐色粘稠液，固体为淡黄色或浅灰色的树脂状的颗粒。在产品的储存的使用过程中，聚合硫酸铁对设备基本无腐蚀作用。聚合硫酸铁投药量低，而且基本不用控制液体的PH值。与铝盐相比，聚合硫酸铁絮凝速度更快，形成的矾花大，沉降速度更快；另外，它还具有脱色、除重金属离子、降低水中COD、BOD浓度的作用；但是其出水容易显黄色。 2.4 聚丙烯酰胺（PAM）按离子特殊性分类，可分为阳离子型、阴离子型、非离子型和两性酰胺四种。阳离子酰胺主要用于水处理，阴离子酰胺主要用于造纸、水处理，两性酰胺主要用于污泥脱水处理。聚丙烯酰胺易溶于冷水，分子量对溶解度影响不大，但高分子量的酰胺浓度超过质量分数10%以后，会形成凝胶状态。溶解温度超过50度，PAM发生分子降解而失去助凝作用。因此溶解聚丙烯酰胺时要用45-50度的温水最为适宜。配制聚丙烯酰胺溶液一般配成质量浓度为0.05-2%，阳离子酰胺粘度较小，可配制成浓度较大的溶液，阴离子酰胺粘度较大，可适当配制成浓度较小的溶液。配制溶液时不可浓度过大，否则不容易控制加药量，容易造成加药过量。聚丙烯酰胺的加入量很小，一般加药量在0.1-2ppm。聚丙烯酰胺溶液用于处理废水时，加药后的絮凝效果与搅拌时间与搅拌有关。当已经形成大块絮凝时，就不要再继续搅拌，否则会使已经形成的较大矾花被打碎，变成细小的絮凝体，影响沉降效果。 3 影响絮凝效果的因素
水处理综述 摘要： 随着科学技术的进步与发展，近几年来，各种新型的水处理技术和设备层出不穷，水处理技术在工业、环保等方面都取得了长足的进步。本文从水处理工艺、水处理技术应用领域等方面阐述了水处理技术的最新发展情况，并对国内外水处理技术的研究进展与市场化情况进行了分析，进而对水处理技术的前景进行了展望。 关键词：水处理水处理技术国内外水处理发展现状 1.引言 随着生产力的极大提高，工业废水、废渣、废气的大量排放，造成了地球水污染、土壤污染、大气污染、温室效应等污染问题，使人类面临地球环境恶化和可用淡水资源缺乏的难题。地球水资源虽丰富，但其中海水约占97%，冰川水约占2%，地面和地下淡水的总量仅占总水量的0.63%[1-2]。世界许多地方淡水资源贫乏，而水污染进一步减少了可用淡水资源，严重威胁人类的生存和发展。因此，必须对水的问题予以高度重视，而正确掌握和合理利用现有水处理技术并研究新的水处理技术是解决水环境污染和合理利用水资源的重要途径。 水处理是指通过物理或化学手段，去除水中一些生产、生活不需要的有害物质的过程，是为了适用于特定的用途而对水质进行的调理过程。由于社会生产、生活与水密切相关。因此，水处理领域涉及的应用范围十分广泛，构成了一个庞大的应用产业。按照水体的来源，水处理可以简单的分成两类，一类是对自然水体进行处理用于人类的生产、生活（即给水处理）。另一类是将生产、生活中产生的污水经过处理，使其中的污染物浓度达到自然界能承受的范围，再将其排放回大自然中（即污水处理）。 目前，水处理方法主要分为物理方法、化学方法和生物方法。其中，物理方法包括沉淀法，过滤法，吸附法等；化学法包括酸碱中和法，氧化还原法，絮凝法等；生物方法则包括需氧法，厌氧法等。实际操作中我们通常从中选择多种组合成能够达到处理要求的工艺流程。 2.水处理技术应用领域
碱度在水处理中对混凝效果的影响 [摘要]在水处理过程中，碱度是影响混凝效果的因素之一，在水处理工艺中碱度控制的合理与否，不仅影响混凝效果，而且对铝盐在水中残留的铝离子的浓度有直接关系，本文对这方面进行了试验研究。 【关键词】碱度;混凝剂;pH值;铝离子 一、前言 铝盐作为给水处理中的混凝剂，已使用多年，并且继续发挥着作用，然后由于铝盐净水剂的投入，不可避免导致水中铝的残余浓度的升高，近来人们发现，引用含铝离子的水会引发老年痴呆症。此外，摄铝过多可抑制胃液和胃酸的分泌，使胃蛋白酶活性下降。世界各国相继对饮用水中铝的浓度进行了严格的规定，最大允许值在0.05~0.2mg/L，因而仅仅靠提高混凝剂的投加量的方法，不但难以满足水处理的要求，而且还会使自来水中引入过量的铝，而产生二次污染。 在配水过程中，一部分铝可能沉淀下来，从而使其浓度逐渐降低，而蓄积在配水系统中，特别是在水流慢的不稳，并可与铁、锰有机物和微生物一起形成沉淀，当流速改变时，这些沉淀易被搅动，而使其出现在用户从感官上不能接受的水。如果铝在出厂水中的浓度超过0.1mg/L，则配水系统中产生颜色的机率增加，因此用户的抱怨增多。 在水处理中，当源水碱度充足时，投加混凝剂后pH略有下降，不致影响混凝效果，作为混凝剂使用的大部分铝能以不溶性的铝盐的形式通过沉淀或过滤而被除去。如果源水碱度不足，则可能导致pH值大幅度下降，造成混凝条件的恶化，铝离子的泄漏。此时须投加烧碱、石灰等来调整碱度和pH值。本文围绕碱度对混凝效果的影响及铝离子的泄漏情况进行了试验研究。 二、试验过程与方法 源水取自牡丹江江水，人工配成不同浊度的水样，投加的药剂为硫酸铝及烧碱。试验目的是研究在不同的源水条件下，投加不同量的硫酸铝（烧碱）时的混凝效果、pH值的变化和残余的铝离子浓度。水样取出后分别加入6个1升烧杯中，在六联搅拌器上进行烧杯混凝试验。投加混凝剂后，以300r/min的转速快搅1min，再以40r/min的转速慢搅10min，静置10min后在液面下1.5cm取上层清液测定余浊、pH、碱度、铝离子浓度。 三、试验结果与分析 图一为硫酸铝投加量与剩余浊度的关系曲线。A试验用水的源水条件为：浊
水处理剂是指为了除去水中的大部分有害物质(如腐蚀物、金属离子、污垢及微生物等)，得到符合要求的民用或工业用水而在水处理过程中添加的化学药品。那么作为新型高效的水处理剂---高铁酸钠是如何制备的呢?下边我们一起来了解一下吧。 高铁酸钠制备或来源 一、湿法 ⒈准备一个研钵 ⒉加入次氯酸钠溶液 ⒊加入固体NaOH直至不再溶解，冷却 ⒋加入适量三氯化铁或硝酸铁固体，用力研磨至紫红色 ⒌用砂芯漏斗抽滤 ⒍加入适量饱和KOH溶液 ⒎抽滤 二、电解法 电解液采用14M到16M的氢氧化钠溶液，阳极采用比表面积较大的铁丝网电极，阴极采用石墨电极，电源采用直流稳压电源，槽电压3~7V，表观电流
密度80mA/cm2，电解槽采用有PVC隔膜的电解槽，电解8h左右，阳极室即可得高铁酸钠溶液，本法操作简便，成功率高，易于实验室制备，缺点是纯度低，产品中含有氢氧化铁等副产物。 三、化学氧化法 将氯气通入氢氧化钠溶液生成饱和次氯酸钠浓碱溶液，缓慢加入硝酸铁氧化反应生成高铁酸钠，用氢氧化钾转化成高铁酸钾，抽滤得粗品，再用氢氧化钾溶解，重结晶，用苯和95%乙醇进行脱碱、乙醚洗涤，干燥制得高铁酸钾产品，可立即使用或储存于隔绝空气的容器中。反应方程式为： 四、其它方法 将KOH加入Fe(OH)3得到铁酸钾，再用H2O2氧化。 郑州皇朝化工产品有限公司是一家国内知名的专业从事精细化工原料研发，
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污水处理常用药剂 根据用途的不同，可以将这些药剂分为以下几种： ①絮凝剂：有时又称为混凝剂，可作为强化固液分离的手段，用于初沉池、二沉池、浮选池及三级处理或深度处理工艺环节。 ②助凝剂：辅助絮凝剂发挥作用，加强混凝效果。 ③调理剂：又称为脱水剂，用于对脱水前剩余污泥的调理，其品种包括上述的部分絮凝剂和助凝剂。 ④破乳剂：有时也称为脱稳剂，主要用于对含有乳化油的含油污水气浮前的预处理，其品种包括上述部分絮凝剂和助凝剂。 ⑤消泡剂：主要用于消除曝气活搅拌过程中出现的大量泡沫。 ⑥PH调整剂：用于将酸性污水和碱性污水的PH值调整为中性。 ⑦消毒剂：用于在污水处理后排放活回用前的消毒处理。 一、絮凝剂 絮凝剂是能够降低或消除水中分散微粒的沉淀稳定性和聚合稳定性，使分散微粒凝聚、絮凝成聚集体而除去的一类物质。 按照化学成分，絮凝剂可分为无机絮凝剂、有机絮凝剂以及微生物絮凝剂三大类。 1、无机絮凝剂 无机絮凝剂包括铝盐、铁盐及其聚合物，具有原料易得，制备简单、价格便宜、处理效果适中等特点，因而在水处理中应用较多。在工业废水及污水处理中应用较多的是铝、铁和硅类的无机高分
子絮凝剂，其中广泛使用的为聚合氯化铝PAC。 絮凝剂的选择主要取决于水中胶体和悬浮物的性质及浓度，如果水中污染物颗粒细小，主要呈胶体状态，则应首选铁盐絮凝剂。普通铁盐、铝盐的头家范围是10-100mg/l,聚合盐为普通盐投加量的1/2-1/3. PH值强烈影响絮凝剂的水解速度、水解产物的存在形式和性能。水的碱度对PH值有缓冲作用，当碱度不够时，应添加石灰等药剂予以补充。当水的PH值偏高时，则需要家算调整PH值到中性。絮凝剂的水解反应多是吸热反应，水温较低时，水解速度慢且不完全。此时即使增加絮凝剂的投加量，絮体的形成还是很缓慢，而且结构松散、颗粒细小。 水中杂质颗粒还有大量有机物是，混凝效果会变差，需要增加投药量或投加氧化剂等起助凝作用的药剂。水中的钙镁离子、硫化物、磷化物一般对混凝有利，而某些阴离子、表面活性物质对混凝有不利影响。 2、有机高分子絮凝剂 我国目前生产的人工合成有机高分子絮凝剂中80%是聚丙烯酰胺类产品。 固体有机高分子絮凝剂容易吸水潮解成块，必须使用防水包装，保存地点干燥，避免露天存放。有机高分子絮凝剂固体产品或高浓度液体产品在使用之前必须配制成水溶液再投加到待处理水中。配制水溶液的溶药池必须安装机械搅拌设备，溶药连续搅拌