无机絮凝剂在水处理中的应用现状
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絮凝剂的作用絮凝剂主要用于生活饮用水的净化和工业废水,特殊水质的处理(如含油污水,印染造纸污水、冶炼污水,含放射性特质,含Pb,Cr等毒性重金属和含F污水等)。
此外在精密铸造、石油钻探、制革、冶金造纸等方面也有广泛用途。
絮凝剂的作用就是在水处理过程中可以将水中的胶体微粒子相互粘结和聚集在一起的物质,通常絮凝剂分为有机絮凝剂和无机絮凝剂两大类。
给水处理:以地面水为水源时,去除浊度和细菌。
经絮凝沉淀后一般浊度小于10 度。
废水处理工业废水:用于处理一些特殊的废水,脱色、去除悬浮物等絮凝剂的作用:颗粒中较大的粗粒悬浮物可以利用自然沉淀去除,但是更微小的悬浮物,甚至是某些有害的化学离子,特别是胶体粒子沉降得很慢,甚至能在水中长期保持分散的悬浮状态而不能自然下沉,难以用自然沉淀的方法从水中分离除去。
絮凝剂的原理是破坏这些细小颗粒的稳定性,使其互相接触而凝聚在一起,形成絮状物,并下沉分离。
印染废水处理:适用于含颜料、分散染料、水Word文档 1溶性分子量较大的等染料废水处理。
絮凝剂的选择与染料种类有关,需做絮凝试验。
可以单独用无机絮凝剂,也可和有机高分子絮凝剂联用。
采用PAC絮凝剂,投加量为140mg/L 时,TOC 去除率为68%。
含油废水处理:乳化油颗粒小、表面带电荷,加絮凝剂,压缩双电层,通常采用混凝气浮工艺。
当投加单个絮凝剂处理效果不理想时,还可以投加助凝剂或者可以考虑两种絮凝剂按比例混合投加。
更多文档就在论文港 絮凝剂的选择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,然后选择最适合的一种(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。
絮凝剂的使用种类和投加量絮凝剂是一种化学品,在水处理、废水处理、矿山废水处理等领域中被广泛应用。
它能够有效地促使悬浮在水中的固体颗粒快速沉降,从而实现水体的净化和澄清。
根据不同的处理对象和处理要求,有多种不同种类的絮凝剂可供选择,并且它们的使用投加量也会因具体情况而有所变化。
下面我们将详细介绍絮凝剂的使用种类和投加量。
1.无机絮凝剂无机絮凝剂主要包括氯化铁、聚合氯化铝、硫酸铝等。
它们的优点是投加量较少,处理效果好。
其中,氯化铁通常用于处理含有氨态氮的废水,具有很好的絮凝效果。
聚合氯化铝是一种常用的絮凝剂,适用于处理各种水质,尤其对具有较高的浊度和有机物含量的水体效果显著。
硫酸铝主要用于处理水体中的氟化物、碱性离子等。
2.有机絮凝剂有机絮凝剂主要包括聚丙烯酰胺(PAM)和聚合物铁盐。
PAM是一类非离子型絮凝剂,具有高效的絮凝作用,适用于处理含有悬浮物的废水和水体。
聚合物铁盐是将聚合物和铁盐复合而成的絮凝剂,具有毒性小、处理效果好的特点,广泛应用于水处理和废水处理领域。
3.有机无机复合絮凝剂有机无机复合絮凝剂是将有机絮凝剂和无机絮凝剂混合而成的一种絮凝剂。
它们能够充分发挥各自的优点,提高絮凝作用的效果。
例如,将聚丙烯酰胺和聚合氯化铝混合使用,能够显著提高废水的絮凝效果,同时降低絮凝剂的使用量。
投加量是指将絮凝剂投加到水体中的数量。
根据具体情况,投加量的大小会有所不同。
通常来说,投加量的确定需要考虑以下因素:1.水质特性:包括水体的浊度、酸碱度、有机物含量等。
水质越差,投加量通常越大。
2.目标要求:根据需要达到的水质目标,确定必要的絮凝剂投加量。
如果要求处理效果更好,通常需要增加絮凝剂的投加量。
3.运行条件:根据水处理设备的特点和水体的流量,确定合适的投加方式和投加量。
一般来说,絮凝剂的投加量可以通过试验和实际应用经验来确定。
通过试验可以进行不同投加量下的实验观察,找到最适合的投加量。
同时,也可以参考实际应用中相似情况下的投加量,作为参考值。
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。
絮凝剂的作用絮凝剂,在很多领域中被广泛应用,其作用是用于加速悬浮物的聚集和沉淀,以便于分离和净化。
絮凝剂的作用使得水体、废水、液态或气态物质中的悬浮物能够凝聚成较大的团块,从而便于后续处理和处理效果的提高。
絮凝剂的作用主要包括以下三个方面:1. 聚集悬浮物:絮凝剂能够吸附在悬浮物的颗粒表面,形成带有电荷的复合体,从而使颗粒之间发生吸引力,促使悬浮物聚集成较大的团块。
这些团块的大小和密度大大增加,使得悬浮物更易于分离和沉淀。
2. 中和电荷:在水体中,很多悬浮物颗粒表面都带有电荷。
电荷的存在导致颗粒之间的互斥作用,使悬浮物难以聚集和沉淀。
絮凝剂能够与悬浮物中的电荷进行反应,并中和其电荷,从而减弱互斥作用,促使颗粒的凝聚和沉淀。
3. 提高分离效果:絮凝剂的作用不仅仅是使悬浮物凝聚成团块,还能够促使团块与悬浮液之间的分离更加容易。
通常情况下,团块越大,沉降速度越快,从而分离效果越好。
絮凝剂的作用使得团块的大小和密度增加,分离效果得到显著提高。
絮凝剂根据其化学性质的不同,可以分为无机絮凝剂和有机絮凝剂。
常用的无机絮凝剂有氯化铁、氯化铝等,而有机絮凝剂则包括聚合铝氯化物、聚合硫酸铝等。
无机絮凝剂通常具有较好的絮凝和沉淀效果,但是对水质有一定的污染作用;而有机絮凝剂则对水质的污染较小,但是絮凝和沉淀效果相对较差。
因此,在实际应用中,需要根据不同的需要选择合适的絮凝剂。
在水处理、废水处理、矿山废水处理、纺织工业、造纸工业、污水处理厂等领域中,絮凝剂被广泛应用。
通过使用絮凝剂,可以有效地去除悬浮物、浊度、有机物、重金属离子等,提高水质和废水处理效果。
此外,絮凝剂还可以用于提取悬浮物中的有用成分,如矿石中的金属离子等。
总之,絮凝剂的作用是通过聚集悬浮物、中和电荷和提高分离效果,使得悬浮物能够凝聚成较大的团块,便于后续处理。
通过絮凝作用,可以提高水质和废水处理效果,从而保护环境、改善生态。
油田水处理药剂研究现状及展望摘要:当前我们国家多数的油田利用注水方法进行油气开采,并且大部分已经开始步入高含水期。
虽然水处理技术获得了高速的发展,但是相较于国外先进国家仍然存在较大的差距,还无法充分满足油田发展的需要。
随着一系列污染治理政策的出台,国家对污水治理的重视程度不断提高,油田采出水通过深度处理后才能进行回注或者排放已经成为所有从业者的共识。
因此,水处理药剂的研究和发展对于油田污水的处理和用水量的节约都有着重要的意义。
基于此,本文章对油田水处理药剂研究现状及展望进行探讨,以供相关从业人员参考。
关键词:油田;水处理药剂;研究现状;展望引言为确保油田开采工作切实满足节能环保要求,最大限度控制开采期间的污水产出量,提升水资源利用率,需要在油田联合站内使用各项污水处理工艺。
污水处理系统在油气集输过程中经常会出现腐蚀问题,导致污水处理效果与预期目标存在一定差距,还应当做好污水处理系统防腐蚀工作,最大限度延长污水处理装置运行寿命,从根本上控制油田联合站生产建设成本。
一、油田污水的产生及其性质在我国油田后期的开发中,注水开采技术已经是提升石油产量和开采率的重要措施。
而在此作用下,石油中的含水量也会越来越高,因此油田开采中的采出水会在进行相应处理后在油田开采中进行二次应用,从而提升污水的利用效率。
但是因为油田污水中成分非常复杂,所以在污水处理工作中仍然伴随着诸多问题。
例如处理水质无法达到标准而必须使用清水,以及污水达不到相关排放标准,所以采取打井回灌的方式注入地下等。
这些矛盾不仅影响了油田企业的发展,更是降低了油田开采利用率。
二、油田常见污水处理工艺(一)物理处理技术油田联合站污水物理治理方法较为常见,现阶段可分为吸附法、电解法、膜分离法及磁分离法。
吸附法主要是配合使用多孔材料如硅藻土、活性炭等,对废水中的污染物进行吸附。
由于油田联合站污水中的污染物种类较多,污染物质的粒径存在较大差异,在使用吸附法过程中还需要配合使用防堵塞装置,处理成本较高,整体治理效果并不理想。
絮凝剂作用絮凝剂是一种化学药剂,可在水处理中起到絮凝、沉淀和过滤作用。
其主要作用是将水中的悬浮物或胶体粒子聚集成大的团簇,使其沉降或过滤,从而达到净化水质的目的。
絮凝剂的作用机制主要有两个方面:一是电性凝聚作用,二是化学凝聚作用。
电性凝聚作用是指絮凝剂通过引入与悬浮物或胶体粒子带相反电荷的化学药剂,在电场的作用下使粒子间产生静电吸引力,从而使粒子聚集成较大的团簇。
这些较大的团簇在重力的作用下会沉降到底部,或通过过滤器进行过滤。
化学凝聚作用是指絮凝剂通过化学反应,改变悬浮物或胶体粒子的性质,使其相互间发生化学反应,形成较大的沉淀物或团簇。
化学凝聚作用的常见方式有氢氧化物沉淀、金属盐沉淀等。
絮凝剂的选择和使用需要根据水质和处理目标进行合理调整。
常见的絮凝剂有无机絮凝剂和有机絮凝剂两种。
常用的无机絮凝剂有聚合硫酸铁、聚合氯化铝、聚合硫酸铝等。
这些无机絮凝剂可迅速形成沉淀物,且使用量较少。
但无机絮凝剂处理后的水质可能存在残余金属离子,对环境和水质可能造成一定的污染。
有机絮凝剂是通过一些有机聚合物作为絮凝剂,如聚丙烯酰胺、聚合酯胺等。
有机絮凝剂在形成絮凝团簇时有较高的稳定性和持久性,但可能会影响水质的生物降解性。
在使用絮凝剂时,需要根据水质的特点和处理目标合理选择絮凝剂的种类、剂量和投加方式。
一般来说,絮凝剂的剂量应根据水质中的悬浮物浓度和水体中其他化学药剂的作用,以及絮凝剂本身的特性来确定。
总之,絮凝剂在水处理中起到了重要的作用,通过絮凝剂的引入和作用,可以使水中的悬浮物和胶体粒子聚集成较大的团簇,从而实现水质的净化和处理。
然而,在使用絮凝剂时,需要根据具体情况进行合理选择和使用,并注意对环境和水质的影响。
2024年聚合氯化铝(PAC)市场前景分析引言聚合氯化铝(Polyaluminum Chloride,简称PAC)是一种非常重要的水处理化学品,广泛应用于污水处理、饮用水净化、工业废水处理等领域。
本文将对聚合氯化铝市场前景进行分析,探讨其发展趋势和潜力。
产业现状产品概述聚合氯化铝是一种无机高分子混凝剂,其主要成分为铝和氯。
相比于传统的无机混凝剂,如硫酸铝和聚合氯化铁,PAC具有诸多优势,如溶解性好、絮凝效果高、减少沉淀量等。
因此,PAC在水处理领域得到了广泛的应用。
市场规模目前,全球聚合氯化铝市场规模不断扩大。
根据市场调研数据显示,2019年全球聚合氯化铝的销售收入达到XX亿美元,预计到2025年将增长至XX亿美元。
亚太地区是当前聚合氯化铝市场的主要增长引擎,其在饮用水净化和工业污水处理方面的应用不断增加。
主要应用领域聚合氯化铝主要应用于以下领域:1.污水处理:在城市污水处理厂和工业废水处理中,PAC作为混凝剂能够有效去除悬浮物和有机物,改善水质。
2.饮用水净化:PAC在饮用水净化中具有很高的效果,能够去除水中的浑浊物和溶解有机物,确保水质安全。
3.工业用水处理:PAC可以用于工业用水处理,去除水中的悬浮物、色度和油脂,提高水质。
4.其他应用:聚合氯化铝还可以用于纸浆漂白、油田注水等领域。
市场趋势分析环保压力推动市场增长随着人们对环境保护的关注日益增加,对水质的要求也越来越高。
政府加强对水资源的管理,提出更严格的排放标准和净化要求。
聚合氯化铝作为一种高效、环保的混凝剂,受到政府和行业的普遍认可和采用,从而推动了市场的增长。
不断创新提升市场竞争力在市场竞争激烈的环境下,聚合氯化铝企业正在不断进行技术创新,提升产品性能和质量。
一方面,企业致力于降低产品的成本,提高生产效率;另一方面,不断改进产品的性能,满足客户不同需求。
这种持续创新为聚合氯化铝市场带来了更多的机遇和发展空间。
市场竞争格局分析目前,聚合氯化铝市场存在着一定的竞争格局。
絮凝剂应用于油田含油污水处理的研究进展作者:苑向丽魏瑞霞来源:《城市建设理论研究》2013年第34期摘要文章简要介绍了国内外油田水处理应用絮凝剂的基本情况,综述了絮凝剂的种类、应用情况,并指出其在油田水处理中的优缺点,提出了当前絮凝剂的应用和理论发展方向。
关键词絮凝剂含油污水处理应用中图分类号:U664文献标识码: A目前,我国大部分油田开发已进入中后期,油层压力下降很大,注水采油是用来维持油层压力的重要手段,但随着采出原油的含水率逐渐上升,原油脱水后将产生的大量含油污水,如不进行处理,直接回注或外排,将对环境造成极大影响。
絮凝剂是使溶液中的溶质、胶体或悬浮物产生絮状沉淀的物质,在固液分离和水处理的过程中,用絮凝剂来提高微细固体物的沉降和过滤效果[1-3],目前在油田含油污水的处理中应用广泛。
1 絮凝剂的分类随着科学技术的发展,絮凝剂的种类也日渐丰富,主要包括无机、有机、微生物和复合型四大类。
无机絮凝剂主要有无机化合物(如硫酸铝、明矾、三氯化铁、硫酸亚铁等)和无机聚合物(聚合氯化铝(PAC)、聚合硫酸铝(PAS)、聚合硫酸铁等高聚物)。
有机絮凝剂有低分子量的阳离子聚合物(如聚胺等)和高分子量的聚合物(如聚炳烯酰胺及其衍生物)。
生物絮凝剂是通过微生物发酵、抽提、精致而得到的。
复合型絮凝剂从化学组成上看,可以分为微生物无机复合性絮凝剂和无机/有机复合型絮凝剂[4]。
2 絮凝剂处理油田含油污水的研究概况油田含油污水主要来源为原油、原油脱水站,其次是各种原油储罐的罐底水、清洗含盐量较高的原油后产生的污水以及进入污水处理站的洗井废水的高浓度有机废水,其中含有乳化油、硫化物、氰、有机酚、细菌、固体颗粒等。
含油污水处理过程中需加入絮凝剂以去除废水中大部分的乳化油、悬浮物、胶体和部分难降解有机物。
目前常用高分子有机絮凝剂、复合型絮凝剂、微生物絮凝剂处理油田含油污水。
2.1 无机絮凝剂目前我国大部分石化企业使用较多的无机絮凝剂是聚合氯化铝( PAC)和聚合硫酸铁( PFS )。
絮凝剂的作用
絮凝剂是一种用于水处理的化学物质,它的主要作用是将水中悬浮的固体颗粒聚集在一起形成较大的沉淀物,从而使水变得清澈透明。
它通常被广泛应用于污水处理厂、工业生产、饮用水净化等领域。
在污水处理过程中,絮凝剂可以与水中的悬浮颗粒发生化学反应,通过电中和、吸附和交联等方式,将颗粒聚集成较大的絮凝体,从而方便后续的沉淀和过滤操作。
絮凝剂的添加有助于提高污水的处理效率,减少处理时间和成本,并改善最终的水质。
在工业生产中,水往往需要用于冷却、清洗和供应等多个环节。
然而,水中常常含有悬浮颗粒、胶体物质和微生物等杂质,这些杂质会降低工艺设备的工作效率,甚至损坏设备。
絮凝剂的添加可以有效地去除这些杂质,从而维护设备的正常运行。
在饮用水净化方面,絮凝剂被用于去除水中的浑浊物质和有机污染物。
通过絮凝剂的添加和混合,水中的悬浮物和胶体颗粒会被聚集在一起,形成较大的絮状物,使其易于沉淀和过滤。
这样处理后的水质更清澈、透明,符合饮用水的标准要求。
综上所述,絮凝剂在水处理过程中起到了聚集和分离固体颗粒的作用,从而改善水质。
它在污水处理、工业生产和饮用水净化等领域具有广泛的应用前景。
柠檬酸铝是一种无机高分子絮凝剂,具有优良的絮凝效果,可以广泛应用于水处理领域。
柠檬酸铝作为絮凝剂使用时,可以吸附水中的悬浮颗粒和胶体物质,通过电荷中和和网捕作用,使其凝聚成大的颗粒,从而方便后续的沉淀和过滤处理。
柠檬酸铝在水处理中的应用主要有以下几个方面:
1. 饮用水处理:柠檬酸铝可以作为饮用水处理的絮凝剂,去除水中的悬浮颗粒、胶体物质和微生物等污染物,提高饮用水的质量。
2. 工业废水处理:柠檬酸铝也适用于各种工业废水的处理,如印染废水、造纸废水、石油化工废水等。
通过投加柠檬酸铝,可以去除废水中的悬浮物、色度、重金属离子等污染物,降低废水的排放浓度。
3. 污泥脱水:柠檬酸铝还可以用于污泥的脱水处理。
在污泥中加入柠檬酸铝,可以使污泥颗粒凝聚成大的团块,提高污泥的脱水性能,降低污泥的含水率。
总之,柠檬酸铝作为一种无机高分子絮凝剂,在水处理领域具有广泛的应用前景。
其优良的絮凝效果和广泛的应用范围,使得柠檬酸铝成为水处理领域中不可或缺的一种药剂。
第30卷第11期Vol.30NO.11重庆工商大学学报(自然科学版)JChongqingTechnolBusinessUniv.(NatSciEd)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害化处理,其特点为反应速度快、适用范围广、脱色效果好、易控制、不易产生二次污染等。目前国内外普遍采用絮凝技术来提高水质,既经济又简便,因此絮凝技术被广泛应用于循环用水、工业废水的处理及污泥脱水等过程。2.1钢铁废水处理中的应用
钢铁工业作为高污染、高水耗的资源型产业,外排废水量约占全国总排废水量的8%,是用水和废水排放的大户。钢铁废水具有色度高、浮油多、主要污染物浓度变化大、水质不稳定等特点[3]。
絮凝剂可以脱除水中的微细颗粒、胶体物质,降低水中的COD值,还可以对废水进行除磷和脱色等作用[4],因此絮凝剂在钢铁废水处理中占有重要地位。戴竹青等[5]采用均匀设计法以聚合氯化铝为絮凝剂处理炼铁厂废水,得到定量描述试验内在规律的多元非线性回归方程。考察了影响COD去除效果的主要因素。结果表明,在一定试验条件下,COD去除量、去除率均与pH值有关,pH值的最佳值在6~8之间。当pH值一定时,COD去除量、去除率存在最佳值,COD去除效率随着PAC投入量的增加而降低。无机高分子
絮凝剂具有原料易得、价格便宜、脱色效率高等优点,其中聚合氯化铝和聚合硫酸铁被广泛应用于各大钢铁厂的废水处理中。包钢总排污水处理中心加药系统就用到了聚合硫酸铁和聚合氯化铝,投药地点分别是沉淀池和过滤工艺进水管,但运行过程中发现了一些问题,如大多数无机絮凝剂对COD的去除率偏低,药剂用量大,沉渣多,而且还会引起二次污染。综上可知絮凝剂在钢铁废水的处理工艺中起着不可或缺的作用,因此新型絮凝剂开发研究日益增多。在“资源节约型、环境友好型”的两型社会目标下,有针对性地开发廉价、高效、环保的絮凝剂,是今后钢铁废水处理中新型絮凝剂研发的一个重要方向。2.2印染废水处理中的应用
印染废水是棉、毛、化纤等纺织产品在预处理、染色、印花和整理过程中所排放的废水,是工业生产中产生的主要带色废水[6]。印染废水的色度高、水量大、COD浓度高、含多种有机物成分且具有毒性,有一定的抗生物降解性和抗氧化性,因此印染废水已成为我国各大水域的重要污染源。目前COD浓度高、B/C值较小、可生化性较差、色度高、组分复杂等是印染废水处理的主要难点[7]。许琦等[8]对硫酸亚铁、PAC、聚铁(PFS)和氯化铝等常用药剂处理印染废水的性能进行了对比实验,结果PAC的脱色效果最好,PFS的CODCr去除率最高。李硕文等[9]研究制备了性能稳定、效果良好的无机高分子絮凝剂聚硅酸硫酸铝,并同其他常用无机絮凝剂进行对比,结果表明,其对染色废水具有良好的处理效果。郭雅妮等[10]采用不同方法制备出两种聚硅酸铝絮凝剂(1#和2#),用其处理印染废水,结果表明其去除COD及脱色性能较好,同时还可提高废水的可生化性,有利于废水的后续生化处理。张兆红[11]开发应用PFS-H2
O2复合法处理印染废水,处理效果显著,处理后的水可达到国家规定的排放标准。夏畅斌等[12]研究利用煤
矸石及硫铁矿烧渣作原料制备PSAAF并用于印染废水的处理,结果表明,PSAAF有良好的除浊、脱色和除COD性能,尤其对亲水性染料,具有独特的去除效果,其脱色机理是水合铝、铁离子的凝聚作用和聚硅酸的
絮凝而产生的共沉淀。李国文等[13]选取碱式氯化铝作为絮凝剂,采用絮凝—气浮技术处理纺织印染废水,并推广到实际水处理工程中,运行效果较好。朱雪梅等[14]用含铁、铝金属核和含活性二氧化硅的交联剂进行硼的改性,合成了一种新型的含硼无机高分子聚硅酸铝铁絮凝剂(PFASSB),对印染废水的絮凝实验表明,PFASSB去除COD的能力远大于聚铁、聚铝,特别对印染废水的SS和色度具有最佳的去除效果。刘永山等[15]用以聚合氯化铝、聚合硫酸铁为主的复合聚合物作净水剂,处理印染废水,其COD去除率为70%~90%,脱色率可达96%。综上所述絮凝法是处理印染废水色度的一种主要治理途径,因此在理论研究的基础上开发新型、高效、广谱的絮凝剂,开展优化合成工艺,寻找产品最适宜的条件十分重要。随着絮凝技术的不断完善,絮凝法在印染废水处理中将发挥更大的作用。
77第11期安雅敏,等:无机絮凝剂在水处理中的应用现状2.3油田水处理中的应用
我国油田采用注水开发的方式,即以注入高压水驱动原油开采出来,随着开发的进行,采出原油的含水率逐渐上升,原油脱水后将产生大量的含油污水需要处理,把处理后的净化水代替地下水回注到地层中去,形成了循环利用水源开发油田的好方式,既保护了环境又获得了可靠的注水水源。但是油田污水中含有许多机械杂质悬浮物,以及油水分离后的残余油珠。这种水如果直接进入回注系统首先会促使细菌繁殖,给细菌提供了极好的营养源;油滴和悬浮物能大量吸附加入的杀菌剂和有机缓蚀阻垢剂,使这些药剂不能起到应有的杀菌、缓蚀、阻垢作用,油滴对某些悬浮物是很好的粘结剂,从而使过滤器很快堵塞或效率降低[16]。
随着油田开发的深入,油田污水的处理成为一个难题。无机絮凝剂应用历史悠久,在油田水处理中有广泛应用。当前在西欧、美国,无机高分子絮凝剂的生产已达到工业化和规模化。我国聚铝与聚铁的生产已建立起独具特色的工艺路线,满足了我国油田水处理的基本需要。在理论上,JohnEvanBenschoten等对PAC的水解反应进行了研究。汤鸿霄院士等对聚铝和聚铁的溶液化学与形态分布的研究成果已达到了国际水平,处于世界前沿[17]。
2.4焦化废水处理中的应用
焦化废水是煤制焦炭、煤气净化及焦化产品回收过程中产生的以含酚类、油类等为主的高浓度难处理工业废水[18],废水中的NH3-N、挥发酚等污染物浓度高对人类、水产及农作物有极大危害,必须处理后才能排放[19]。
兴虹等[20]研究了以炼钢污泥为原料制备聚合硫酸铁(PFAS)的方法,确定了合理的生产工艺和制备条件,用该絮凝剂处理焦化废水,并与聚合硫酸铁(PFS)的处理效果比较,结果表明,出水的CODcr、总氰化物、挥发酚、色度去除率分别提高约16.9%、12.5%、5.1%和5.3%。李广亮[21]研究发现硅藻土与铝盐和铁盐等无机絮凝剂复配后对焦化废水的处理效果会显著提高,与氯化铝复配的吸附效果要优于与氯化铁复配[22];硅藻土与氯化铝复配时,当m(氯化铝)/m(硅藻土)为1时,其对焦化废水的处理效果最佳,COD、浊度、色度和UV254去除率分别为40.14%,38.82%,37.81%,11.56%;与氯化铁复配时,当m(氯化铁)/m(硅藻土)为1时,其对焦化废水的处理效果最佳,COD、浊度、色度、UV254去除率分别为36.01%,33.45%,19.35%,5.87%。2.5垃圾渗滤液处理中的应用
目前对垃圾渗滤液的处理已有一些报道,采用的处理工艺大多都是物化法生化法等絮凝。刘智峰[23]等实验研究发现以硫酸铝作为絮凝剂对垃圾渗滤液进行预处理不但成本较低、操作简单、容易控制而且对色度、COD的去除有很好的效果。其最佳反应条件为:pH为6、温度为40℃、搅拌时间为15min、投加量为16g。此时色度明显减弱COD的去除率可达79.8%。
3展望
絮凝剂的应用使水处理技术跨上新的台阶。目前需要深入研究其形态特征,提高产品质量和稳定性。无机低分子絮凝剂容易生产,价格低廉,但其存在一些缺点,如残留在水中的铝离子会导致二次污染;铁离子本身带有颜色,并对设备有腐蚀作用;投加量大,效果不明显等。故现在已很少使用无机低分子类絮凝剂。而无机高分子絮凝剂具有絮凝效果好,残留铝铁离子少的特点,是今后无机絮凝剂的主要研究和发展方向。
87重庆工商大学学报(自然科学版)第30卷