无机高分子絮凝剂的研究与应用

常用无机高分子絮凝剂的类别和品种无机高分子絮凝剂的特点有哪些？Al(Ⅲ)、Fe(Ⅲ)、Si(Ⅳ)的羟基和氧基聚合物都会进一步结合为聚集体，在一定条件下保持在水溶液中，其粒度大致在纳米级范围，以此发挥凝聚—絮凝作用会得到低投加量高效果的结果。

若比较它们的反应聚合速度，由Al→Fe→Si是趋于强烈的，同时由羟基桥联转为氧基桥联的趋势也按此顺序。

因此，铝聚合物的反应较缓和，形态较稳定，铁的水解聚合物则反应迅速，容易失去稳定而发生沉淀，硅聚合物则更趋于生成溶胶及凝胶颗粒。

IPF的优点反映在它比传统絮凝剂如硫酸铝、氯化铁的效能更优异，而比有机高分子絮凝剂（OPF）价格低廉。

现在它成功地应用在给水、工业废水以及城市污水的各种处理流程，包括预处理、中间处理和深度处理中，逐渐成为主流絮凝剂。

但是，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絮凝剂与有机高分子絮凝剂之间的位置。

其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。

IPF的这些弱点促进了各种复合型无机高分子絮凝剂的研究和开发。

聚合氯化铝的特点有哪些？聚合氯化铝(PAC)，又称碱式氯化铝，化学式为ALn(OH)mCL3n-m。

PAC是一种多价电解质，能显著地降低水中粘土类杂质(多带负电荷)的胶体电荷。

由于相对分子质量大，吸附能力强，形成的絮凝体较大，絮凝沉淀性能优于其他絮凝剂。

PAC聚合度较高，投加后快速搅拌，可以大大缩短絮凝体形成时间。

PAC受水温影响较小，低水温时使用效果也很好。

它对水的pH值降低较少，适用的pH范围宽(可在pH=5～9范围内使用)，故可不投加碱剂。

PAC的投加量少，产泥量也少，且使用、管理、操作都较方便，对设备、管道等腐蚀性也小。

因此，PAC在水处理领域有逐步替代硫酸铝的趋势，其缺点是价格较高。

另外，从溶液化学的角度看，PAC是铝盐水解—聚合—沉淀反应过程的动力学中间产物，热力学上是不稳定的，一般液体PAC产品均应在半年内使用。

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。

2017毕业论文-无机高分子混凝剂—聚硅酸铝铁(psaf)2017毕业论文-无机高分子混凝剂—聚硅酸铝铁(psaf) 九江学院化学化工学院本科论文摘要本文在总结国内外聚硅酸类混凝剂的研究与发展的基础上，以水玻璃、硫酸铝、硫酸铁为原料，制备无机高分子混凝剂—聚硅酸铝铁(简称PSAF)，并对该混凝剂的混凝除浊效能及对印染废水的脱色效能进行了研究和讨论，从而为聚硅酸类混凝剂的工业化生产和工程应用奠定了基础。

本文在酸性条件下制备聚硅酸，优化了聚硅酸的制备工艺条件，系统研究了硅酸的聚合反应过程中pH值、二氧化硅浓度、温度等因素对聚硅酸聚合过程中的影响。

采用自制的聚硅酸制备聚硅酸铝铁混凝剂。

研究(Al+Fe)/Si摩尔比、Al/Fe摩尔比、搅拌时间、投加量等因素对模拟悬浊水样的除浊效能的影响。

实验结果表明：聚硅酸铝铁混凝剂具有优良的混凝除浊效能；在适宜的条件下，对活性染料模拟水样、分散染料模拟水样均有较好的脱色效果，对活性染料模拟水样的脱色率最高可达88.48%，对分散染料模拟水样的脱色率最高可达80.84%，与硫酸铝、三氯化铁、聚硅酸铝、聚硅酸铁相比，聚硅酸铝铁有较好的混凝除浊脱色效能。

关键词：聚硅酸，聚硅酸铝铁，印染废水，混凝Abstract The researches related to the development of metal-polysilicate complex coaulant were reviewed.The polysilicate aluminum ferric(PSAF)was prpared by using water glass, aluminium sulphate,ferric chloride as raw materials;the viscosity as controlling parameter. Coagulation property was analyzed and discussed systematically on the turbidity removal and the decorization of dyeing wastewater containing reactive red and disperse brilliant blue dyes,which could provide the basis for PSAF’s industrial production and engineering application development of being used actually. Polymerized silicic acid was prepared under acidic conditions.The processes for the praparation of polymerized silicic acid were optimized,and the viscosity was used as the key indicator of polymerization degree of polymerized silicic acid.The influences of temperature,pH value,SiO2 concentration,and different acidifiers on the viscosity were systematically investigated. PSAF with high efficiency was prapared by using self-made polymerized silicic acid,and the processes of PSAF were optimized.The(Al+Fe)/Si mole ratio,Al/Fe mole ratio,the viscosity of polymerized silicic acid,aging time,dosage,pH value on turbidity removal and dyedecorization were studied. The result showed that:PSAF had excellent coagulation property on the turbidity removal;for the synthetic reactive red and disperse brilliant blue dye wastewater,the use of PSAF could achieve 88.48%and 80.48%of dye removal efficiency in appropriate conditions,respectively.PSAF were evaluated with comparation of different coagulants such as aluminum sulfate,ferric chloride,polysilicate aluminum,polysilicate ferric.The PSAF was found to be more efficient on turbidity removal and dye decorization than those coagulants.Key Words：polymerized silicic acid,polysilicate-aluminum-ferric,viscosity,printing and dyeing wastewater,coagulation - 2 - 九江学院化学化工学院本科论文目录摘要1 Abstract2 引言1 1 绪论2 1.1 文献综述错误！未定义书签。

絮凝剂聚合硫酸铁的制备与应用贺仁星1,郑雅杰2,龚竹青2(1.广东云浮硫铁矿集团公司科技处,云浮　527343;　2.中南大学冶金科学与工程学院,长沙　410083)摘　要:聚合硫酸铁是一种高效无机高分子絮凝剂,在水处理领域中应用极其广泛。

本文综述了制备聚合硫酸铁的原料与方法及应用概况,对我国聚合硫酸铁的工业生产提出了合理化建议。

关键词:聚合硫酸铁;　制备;　应用;　建议中图分类号:T U991.22 文献标识码:A 文章编号:100326504(2004)增20146204 絮凝剂分为无机絮凝剂[1]、有机絮凝剂[2]、微生物絮凝剂[3],它在给水、污水处理以及工业生产过程的固液分离均起重要作用,我国絮凝剂需求量大,而且随着国家对污染治理力度的加大,絮凝剂将具有巨大的潜在市场。

有机高分子絮凝剂价格昂贵,且残存单体或分解产物可能有毒,目前普遍使用的铝盐絮凝剂存在铝毒及余铝后沉淀、低温除浊能力低等问题[4]。

聚合铁盐絮凝剂(PFS )以其产生的矾花大、絮体密实、沉降快、适用pH 范围广、耗量少、效果好、无毒、价格便宜等优点[5],倍受水处理界的青睐,已成为近年来水处理剂研究中的重点和热点。

本文对国内外聚合硫酸铁的制备技术及应用情况进行了概述,并对我国目前聚合硫酸铁的生产提出了合理化建议。

1　PFS 制备技术概况1.1　PFS 制备方法20世纪70年代日本首先使用NaNO 2作为催化剂,在一定温度和压力下采用空气氧化硫酸亚铁生产PFS 。

根据使用的氧化剂,可将PFS 制备方法大致分为空气氧化法、硝酸氧化法、氯酸盐和双氧水氧化法。

由于空气氧化硫酸亚铁的速度很慢,一般以NaNO 2作为催化剂,催化氧化硫酸亚铁制备PFS [6]。

空气氧化是在气液两相中进行,反应极其缓慢,尽管使用催化剂NaNO 2加快了反应速度。

但是,Fe 2+浓度较高时,其总的反应时间仍长达10多个小时,而且催化剂使用量大、生产效率低、反应过程中排放氮氧化物对环境造成污染。

聚合氯化铝的絮凝作用在污水处理中的应用研究【摘要】本文从污水处理的实际问题着手，通过试验研究了聚合氯化铝(PAC)的絮凝作用在控制污泥膨胀和提高除磷效率方面的应用，提出了向发生膨胀的污泥中加入聚合氯化铝，聚合氯化铝可以起到控制膨胀的作用，向二级出水中加入聚合氯化铝，可以提高除磷效率，以供参考。

【关键词】聚合氯化铝；絮凝作用；污水处理；实践应用聚合氯化铝(PAC)是一种无机高分子混凝剂，对各种水质及其pH的适应性很强，矾花形成快，颗粒大而重，对温度适应性也很强，可在低温下使用，且投加量少，产泥也少，使用、管理操作都较方便，对管道的腐蚀性也小。

基于聚合氯化铝(PAC)的这些特点，基于这些特点，以下对其在污水处理中的应用进行探讨。

1.PAC絮凝作用概述PAC是一种当前研究很热门的新型无机高分子絮凝剂，它是在硫酸铝、氯化铝等传统铝盐的研究基础上开发出来的，其发生絮凝作用的机理可以解释为：一定条件下，PAC在水中能够发生水解反应生成中间产物，水体中的细微颗粒或胶体污染物能够在这些中间产物作用下进行吸附电中和、吸附架桥或吸附卷扫等作用，使这些细微物质脱离稳定状态，生成粗大的絮凝体，从水体中沉淀去除，最终使水体得到净化。

与其他混凝剂相比，PAC具有以下优点：（1）PAC不仅适用于各种污水水质，且对受污染水体ｐＨ值适用性较强，对于水质ｐＨ值在５～９范围内，均具有较好的絮凝效果。

且经PAC絮凝处理后，出水酸碱度下降程度较小。

（2）PAC在水体中形成矾花的速度快且大，污泥沉降性能较好。

（3）PAC对温度适应性强，当废水温度较低时，也能使系统维持较为恒定的处理效果。

（4）与其他铝盐、铁盐相比，PAC碱化度较高，对管道、设备等造成的腐蚀作用小。

（5）即使在投加量少的情况下，PAC也能起到较好的絮凝效果，产生的污泥量也比较少，并且易于管理和操作使用。

2.PAC在污水处理中的实践应用2.1工业废水的处理PAC具备非常好的混凝作用，目前已越来越多地应用于工业废水处理中。

高岭土制备絮凝剂的研究与应用
劳旺梅;马淑兰;刘辉
【期刊名称】《工业技术与职业教育》
【年(卷),期】2009(007)003
【摘要】本文介绍一种以廉价的高岭土为原料来制备高效聚合絮凝剂的方法,并利用该新型无机高分子絮凝剂--聚合硅酸铝对废水进行混凝处理,来研究絮凝剂在水处理方面的应用.该絮凝剂具有吸附架桥作用,制备工艺简单,絮凝效果好.价格便宜,处理后水中残余的铝含量低,能生成高密度的絮凝物,沉降迅速,对设备腐蚀性小.经过实验研究,优选出了合理工艺条件,确定了絮凝剂制备过程中的主要影响因素和絮凝剂处理废水过程中的主要影响因素.
【总页数】4页(P20-22,37)
【作者】劳旺梅;马淑兰;刘辉
【作者单位】唐山工业职业技术学院,河北唐山,063020;唐山工业职业技术学院,河北唐山,063020;唐山工业职业技术学院,河北唐山,063020
【正文语种】中文
【中图分类】TQ174
【相关文献】
1.利用高岭土尾矿制备复合型无机高分子絮凝剂PAFC的研究 [J], 曾小君;刘琰;苏志宪;许赟
2.高岭土复合絮凝剂的制备及应用 [J], 杨久义;崔敏;郭子成
3.高岭土制备复合絮凝剂聚合氯化铝铁的研究 [J], 于行周;张雄飞;乐新波;王淑玲
4.用高岭土制备聚氯化铝铁-淀粉复合絮凝剂及性能研究 [J], 陈国斌;唐课文;黄凯明
5.高岭土尾矿制备聚合氯化铝铁絮凝剂及性能研究 [J], 孙国华;任鑫;陆猛;仲向东;钱斌;刘勇健
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聚合硫酸铁去除印染废水中锑的研究
聚台硫酸铁是一种常用的无机高分子絮凝剂，可以用于去除印染废水中的锑。

其去除原理主要是通过吸附、沉淀和絮凝等作用。

将废水中的锑离子转化为不溶性沉淀物，从而将其从废水中分离出来。

在聚合硫酸铁去除印染废水中锑的应用中，需要注意以下几点:
1.投加量:聚合硫酸铁的投加量需要根据废水中锑的浓度和废水处理要求进行确定。

通常情况下，聚合硫酸铁的投加虽越高，对锑的去除效果越好。

但过高的投加量会导致废水中的残余铁离子浓度过高，可能会对后续的废水处理工艺产性负面影响。

因此，需要综台考虑聚合硫酸铁的投加量和废水处理效果,选择合适的投加量。

2.反应条件:聚台硫酸铁去除印染废水中锑的反应条件也会影响其去除效果。

例如，反应温度、反应时间、pH值等都会对聚合硫酸铁去除锑的效果产生影响。

因此，需要针对具体的废水处理条件进行聚合硫酸铁的投加和反应条件的控制。

3.去除效果:聚合硫酸铁去除印染废水中锑的效果受到多种因素的影响。

如废水中的其他离子、锑的浓度和存在形态等。

因此，在聚台硫酸铁去除印染废水中的锑时，需要充分了解废水的水质特征和处理要求，并针对具体情况进行聚合硫酸铁的投加和废水处理I艺的优化。

综上所述，聚合硫酸铁可以用于去除印染废水中的锑，但在实际应用中需要注意投加量、反应条件和去除效果等方面的影响因素，并进行合理的工艺优化和控制。

制表：审核：批准：。

絮凝剂理论基础是;“聚并”理论，絮凝剂主要是带有正电（负)性的基团中和一些水中带有负(正）电性难于分离的一些粒子或者叫颗粒，降低其电势，使其处于不稳定状态，并利用其聚合性质使得这些颗粒，集中，并通过物理或者化学方法分离出来。

一般为达到这种目的而使用的药剂，称之为絮凝剂。

絮凝剂主要应用于给水各污水处理领域。

絮凝剂按照其化学成分总体可分为无机絮凝剂和有机絮凝剂两类。

其中无机絮凝剂又包括无机凝聚剂和无机高分子絮凝剂;有机絮凝剂又包括合成有机高分子絮凝剂、天然有机高分子絮凝剂和微生物絮凝剂。

无机絮凝剂按其分子量的大小可分为低分子絮凝剂和高分子絮凝剂两大类。

低分子絮凝剂价格低、货源充足、但因其用量大、残渣多、效果差,故无机絮凝剂的发展已经基本上完成了低分子向高分子的转变。

现常用的无机高分子絮凝剂有聚合铝类絮凝剂、聚合铁类絮凝剂和活性硅酸类絮凝剂以及复合絮凝剂四大类。

?(1)聚合铝类絮凝剂（如聚合氯化铝，硫酸铝等）聚合铝水解产生高价离子,形成各种类型的羟基多核络合物。

它们通过羰基式桥联作用,处于亚稳定状态。

而ＯＨ-与Ａｌ3+的比值[2](一般称盐基度或碱基度)对絮凝效果影响很大。

通常盐基度越高,絮凝效果越强,但过高则本身易生成难溶的氢氧化铝沉淀,导致絮凝效果降低。

研究表明,盐基度在75%-85%时最佳,此时絮凝体产生快,颗粒大而重,沉淀性能好。

聚合铝具有投药量少、沉降速度快、颗粒密实、除浊、除色效果明显等特点。

在工业水处理中得到广泛的应用[3]。

值得注意的是铝,尤其是活性铝,毒性较大,同时聚合铝制备方法不完善,致使较多水解铝的微细颗粒存在于溶液中,这在一定程度上限制了聚合铝的使用。

通过改善混凝反应条件,延长慢速混凝时间,能有效降低水中铝的含量。

(2)聚合铁类絮凝剂（如聚合硫酸铁等）聚合铁是另一新型无机絮凝剂,絮凝机理与聚合铝类似。

其主要类型有聚硫酸铁、聚氯化铁、聚氯化硫酸铁等等。

聚氯化硫酸铁除具有铝盐类无机高分子絮凝剂特点外,还具有价格低、ｐＨ值适用范围宽等特点。

絮凝剂作用与用途絮凝剂是一种能够聚集悬浮在液体中的微小悬浮物质并形成絮状团聚物的化学物质。

絮凝剂可以用于各种领域，包括水处理、矿产提取、纸浆和造纸、食品和饮料加工等。

以下将详细讨论絮凝剂的作用和用途。

絮凝剂的作用主要有两个方面：吸附和桥接。

当絮凝剂添加到液体中时，它会吸附在悬浮物质的表面，形成类似桥梁的结构。

这种桥梁结构将不同的颗粒结合在一起，形成絮凝物，从而使悬浮物质快速沉降到液体底部。

絮凝剂还可以通过电荷中和的方式减少同性电荷的排斥，促进颗粒之间的聚集和结合。

絮凝剂在水处理中扮演着重要的角色。

作为一种净水工艺，水处理的目标是将悬浊物、胶体物质和溶解物质从水中去除，以提供清洁的水源。

絮凝剂的添加能够促使悬浊颗粒快速聚集形成絮凝物，并通过沉降或过滤等方式将其从水中移除。

这种方法被广泛应用于自来水处理、废水处理、污水处理和工业生产中的循环水系统等领域。

使用絮凝剂可以显著提高水质，并满足各种用水需求。

在矿产提取领域，絮凝剂的作用是分离矿石中的杂质。

在浮选过程中，矿石中的有用矿物与废物之间的界面张力使得矿石很难分离。

絮凝剂的添加可以降低这些界面张力，促使有用矿物形成絮凝物质并从废物中迅速沉降。

这种方法可以提高矿石的回收率和品位，并减少废物的处理量。

在纸浆和造纸工业中，絮凝剂被广泛用于悬浮物质的去除和纤维的聚集。

在纸浆生产过程中，木材经过化学和机械处理，形成纤维悬浮液。

絮凝剂的添加可以促进纤维的聚集和沉降，减少纤维的损失，提高纸浆的浓度和质量。

在纸浆转化成纸张的过程中，絮凝剂还可以帮助纸浆与颜料、黏合剂等材料的结合，提高纸张的强度和一致性。

在食品和饮料加工中，絮凝剂常用于澄清和分离液体。

例如，在酿酒业中，絮凝剂可以帮助去除悬浮在酒液中的杂质，使酒液更加清澈。

在果汁和啤酒等饮料的生产中，絮凝剂可以用于去除果肉、渣滓和浑浊物质。

结合剂和氧化剂等物质的添加还可以改善食品和饮料的质地和口感。

总之，絮凝剂具有广泛的应用领域和重要的作用。

各种絮凝剂的性能、制备方法和应用聚合三氯化铁(PFC)a.物化性能：棕黄色粘稠液体。

相对密度1.450，酸性，易溶于水。

聚合氯化铁是20世纪80年代后期，针对铝盐絮凝剂残留铝对人体带来严重危害及铝的生物毒性等问题，铁盐絮凝剂混凝效果差、产品稳定性不好等不足，研制开发的新型无机高分子絮凝剂。

聚合氯化铁絮凝效果与三氯化铁比较要高得多。

当处理的水温较低时，效果更明显。

b.制备方法：在三氯化铁溶液中加入氢氧化钠，生成碱式氯化铁一钠，加入氢氧化钙生成碱式氯化铁一钙。

要求铁离子(Fe3+)浓度在0.01～0.75mol/L，氢氧根与铁的比(OH/Fe)在0～2. 5之间。

具体配制如下：将10mL 0.5mol/L六水氯化铁(FeCl3·6H2O)用水稀释到200mL，在快速搅拌下，缓慢地加入50mL 0.25mol的氢氧化钠，控制碱化度为11%左右，即为产品。

每次制备数量不宜过多，制备后立即使用。

存放不得超过20h，否则溶液将发生变化。

c.产品应用：该产品可用于生活用水及生产给水的净化处理。

可直接计量投加或适当稀释后投加，用做原水处理时有效投加量20～50mg/L，适用pH值范围广，处理后水的pH降低不大，不增加水的色度，是一种新型高分子絮凝剂。

聚合氯化硫酸铁(PFCS)a.物化性质：棕黄色粘稠液体，无味或略带氯气味。

相对密度1.450，酸性，易溶于水。

b.制备方法：(1)以FeSO4为原料，FeSO4用量为23%～64%，水用量为15%～20%,催化剂用量为2%～8%，次氯酸钠为氧化剂，充分搅拌反应3h，静止熟化后过滤，即得产品。

(2)以硫酸铁为原料，以氯气为氧化剂，使二价铁氧化为三价铁离子，然后以氢氧化钠中和调整碱化度，同时加入氯化钙为稳定剂，反应0.5h，可得到液体产品。

c.产品应用：该产品可用于生活用水及生产给水的净化处理。

可直接计量投加或适当稀释后投加，用做原水处理时有效投加量20～50mg/L，适用pH值范围广，处理后水的pH降低不大，不增加水的色度，是一种新型高分子絮凝剂。