无机絮凝剂的研究进展1
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1(无机絮凝剂)无机高分子絮凝剂主要是聚铝和聚铁。
主要有聚合氯化铝(PAC)、聚合硫酸铝(PAS)、聚合磷酸铝(P删、聚合硫酸铁(PFS)、聚合氯化铁(PFC)、聚合磷酸铁(PFP)、活化硅酸(AS)、聚合硅酸(PS);复合型的有聚合氯化铝铁(PAFc)、聚合硫酸铝铁QAFs)、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(SCRC)等。
【无机、有机高分子絮凝剂絮凝机理及进展】聚合氯化铝[poly(aluminum chloride)]又名聚铝、聚合铝、碱式氯化铝和羟基氯化铝。
分子式[AL2(OH)nCl6-N。
·Xh20]m(m≤10,n=l一5)。
为无机高分子化合物,一般认为是一种络合物,铝是中心离子,氢氧根和氯根是配位体,是通过羟基起架桥作用交联形成的聚合物,分子中所带羟基的数量不等。
聚合氧化铝为五色或黄色的树脂状固体,易潮解,溶液为无色或黄褐色液体,有时因含杂质而呈灰褐色黏稠液体。
产品中氧化铝含量:液体>8%:固体含20%一40%,碱化度70%~75%。
易溶于水,并发生水解,水解过程伴有电化学、凝聚、吸附、沉淀等物理化学过程。
水解溶液是介于三氯化铝和氢氯化铝之间的水解产物,灰色略带混浊,带胶体电荷,有较强的架桥与吸附性能,。
因此,对水中的悬浮物有极强的吸附性。
【治理含油污水的一种新型复合絮凝剂的研制】铝盐絮凝剂铝盐的絮凝机理主要是其水解过程的中间产物能与水中不同阴离子和负电溶胶形成聚合体,即产生聚合絮凝作用。
铁盐絮凝的机理是其水解产物能与水体颗粒物进行电中和脱稳、吸附架桥或黏附网捕卷扫.从而形成粗大絮体,通过对絮体的去除,达到对水体的净化。
聚合硅酸铝铁(PAFSC)复合法:按照不同的AL/Fe比,定量移取0.3mol/L FeCl3置于烧杯中,,以0.04ml/min滴加0.3mol/L NaOH至预定B值(分别为1,1.5,2,2.5)的PAFC 中,然后加入一定量的聚硅酸,制备出具有不同Al/Fe/Si摩尔比和不同B值的PAFSC溶液.以PAFSC(复)表示。
絮凝剂的发展现状和发展前景综述絮凝剂是一种用于处理水体中悬浮物的化学物质,它能够将悬浮物会萃成较大的颗粒,从而方便后续的沉淀或者过滤处理。
本文将从以下几个方面对絮凝剂的发展现状和发展前景进行详细介绍:市场需求、技术发展、应用领域、环境影响和未来发展趋势。
一、市场需求随着工业化和城市化进程的加速,水体污染日益严重,对水质的要求也越来越高。
因此,絮凝剂作为一种重要的水处理剂,在市场上有着广泛的应用需求。
根据市场调研数据显示,全球絮凝剂市场规模从2022年的XX亿美元增长到2022年的XX亿美元,年均复合增长率为XX%。
估计未来几年,随着环境保护意识的增强和水体污染管理的加强,絮凝剂市场将继续保持较高的增长势头。
二、技术发展随着科技的进步,絮凝剂的技术也在不断发展。
目前,主要的絮凝剂技术包括有机絮凝剂、无机絮凝剂和复合絮凝剂。
有机絮凝剂通常是高份子化合物,具有较好的絮凝效果和稳定性,但价格较高。
无机絮凝剂主要是金属盐类,具有较低的成本和较高的絮凝速度,但对水质有一定的影响。
复合絮凝剂则是有机絮凝剂和无机絮凝剂的结合体,综合了两者的优点。
此外,随着纳米技术的发展,纳米絮凝剂也逐渐应用于水处理领域,具有更高的絮凝效果和更低的用量。
三、应用领域絮凝剂广泛应用于水处理、污水处理、造纸、纺织、矿业等领域。
在水处理领域,絮凝剂被用于去除水体中的悬浮物、浊度和颜色等污染物,提高水质。
在污水处理中,絮凝剂可以加速污泥的沉淀,提高处理效果。
在造纸和纺织工业中,絮凝剂可以用于纤维的絮凝和固液分离。
在矿业中,絮凝剂可以用于矿浆的絮凝和尾矿的处理。
随着技术的不断发展,絮凝剂在各个领域的应用将会得到进一步拓展。
四、环境影响絮凝剂的使用对环境有一定的影响。
首先,絮凝剂的生产过程会产生一定的废水和废气,其中可能含有有害物质。
其次,絮凝剂在水体中的使用会产生一定的污泥,需要进行后续处理。
此外,絮凝剂的使用过程中,如果用量不当或者选择不当的絮凝剂,可能会对水质产生一定的负面影响。
絮凝剂的发展现状和发展前景综述:本文将探讨絮凝剂的发展现状和发展前景。
絮凝剂是一种常用于水处理和污水处理的化学药剂,用于去除水中的悬浮物和浑浊物质。
随着环境保护意识的增强和水资源的日益紧缺,絮凝剂在水处理领域的需求不断增加。
本文将首先介绍絮凝剂的定义和分类,然后探讨其发展现状,包括市场规模、应用领域和技术进展。
接着,本文将分析絮凝剂的发展前景,包括市场需求、技术创新和可持续发展。
最后,本文将总结絮凝剂的发展趋势和未来发展方向。
一、絮凝剂的定义和分类絮凝剂是一种化学药剂,用于去除水中的悬浮物和浑浊物质。
它通过改变水中悬浮物颗粒的表面电荷性质,使其相互结合形成较大的团聚体,从而沉淀或过滤出水中的杂质。
根据其化学性质和作用机制,絮凝剂可以分为无机絮凝剂和有机絮凝剂。
无机絮凝剂主要包括铝盐、铁盐和硅酸盐等,其作用机制是通过与水中的悬浮物反应生成沉淀物或凝胶。
有机絮凝剂主要包括聚合氯化铝、聚合硫酸铝和聚合硫酸铁等,其作用机制是通过与水中的悬浮物发生吸附和交联作用形成絮凝团聚体。
二、絮凝剂的发展现状1. 市场规模絮凝剂市场规模庞大且不断增长。
根据市场研究公司的数据,2019年全球絮凝剂市场规模达到了100亿美元,并预计到2025年将增长至150亿美元。
亚太地区是全球絮凝剂市场的主要消费地区,占据了市场份额的40%以上。
2. 应用领域絮凝剂广泛应用于水处理和污水处理领域。
在水处理方面,絮凝剂被用于净化饮用水、工业用水和农业灌溉水等。
在污水处理方面,絮凝剂被用于去除污水中的悬浮物、有机物和重金属等。
3. 技术进展随着科学技术的不断进步,絮凝剂的研发和应用也取得了一系列的技术进展。
其中,主要包括以下几个方面:(1)新型絮凝剂的研发:研究人员不断探索新型絮凝剂,如纳米材料、功能性高分子和生物絮凝剂等,以提高絮凝效果和降低剂量。
(2)絮凝剂的改良:研究人员通过改变絮凝剂的分子结构和性质,以提高其适应不同水质和处理工艺的能力。
《水处理絮凝剂研究与应用进展》篇一一、引言随着工业化和城市化的快速发展,水资源的污染问题日益严重,水处理技术的研究与应用显得尤为重要。
其中,絮凝剂作为水处理过程中的关键环节,对于提高水质、减少水体污染具有重要作用。
本文将就水处理絮凝剂的研究与应用进展进行详细阐述。
二、水处理絮凝剂概述水处理絮凝剂是一种用于加速水中悬浮颗粒物凝聚、沉降的化学药剂。
在水处理过程中,絮凝剂能够使水中的胶体颗粒物通过电性中和、吸附架桥等作用,形成较大的絮凝体,从而便于从水中去除。
三、水处理絮凝剂的研究进展1. 无机絮凝剂研究无机絮凝剂因其价格低廉、来源广泛等特点,在水处理中得到了广泛应用。
近年来,研究者们针对无机絮凝剂的缺点,如产生大量污泥、对环境造成二次污染等问题,进行了大量研究。
通过改进制备工艺、优化使用条件等手段,提高了无机絮凝剂的性能,降低了其对环境的负面影响。
2. 有机絮凝剂研究与无机絮凝剂相比,有机絮凝剂具有更好的絮凝效果和较低的污泥产量。
近年来,研究者们针对有机絮凝剂的生物降解性、环境友好性等方面进行了大量研究。
通过合成新型有机分子、改进制备工艺等手段,提高了有机絮凝剂的性能和生物降解性,进一步拓展了其在水处理领域的应用。
3. 复合型絮凝剂研究为了充分利用无机和有机絮凝剂的优点,研究者们开始研究复合型絮凝剂。
复合型絮凝剂结合了无机和有机絮凝剂的优点,具有较高的絮凝效果、较低的污泥产量和较好的生物降解性。
目前,复合型絮凝剂已成为水处理领域的研究热点。
四、水处理絮凝剂的应用进展1. 在饮用水处理中的应用饮用水安全是关系到人民群众身体健康的重要问题。
在饮用水处理中,絮凝剂被广泛应用于去除水中的悬浮颗粒物、胶体物质等污染物。
随着新型絮凝剂的研发和应用,饮用水处理效果得到了显著提高,确保了饮用水的安全性。
2. 在工业废水处理中的应用工业废水中含有大量的有害物质,对环境造成严重污染。
絮凝剂在工业废水处理中发挥着重要作用,能够去除废水中的悬浮物、重金属等污染物。
絮凝剂的发展现状和发展前景综述:本文将对絮凝剂的发展现状和发展前景进行详细分析。
絮凝剂是一种用于处理水中悬浮物的化学物质,其主要作用是将悬浮物聚集成较大的团块,以便于沉淀或过滤。
絮凝剂在水处理、污水处理、矿山废水处理等领域具有广泛的应用前景。
本文将从絮凝剂的定义、分类、应用领域、发展现状和发展前景等方面进行详细阐述。
一、絮凝剂的定义和分类1.1 定义絮凝剂是一种能够将悬浮在水中的微小颗粒聚集成较大团块的化学物质。
通过增加颗粒之间的吸引力或减小颗粒与水之间的排斥力,使得颗粒能够聚集成团块,便于沉淀或过滤。
1.2 分类根据絮凝剂的性质和用途,可以将其分为无机絮凝剂和有机絮凝剂两大类。
无机絮凝剂主要包括铝盐、铁盐、硅酸盐等,常用的有聚合氯化铝(PAC)、聚合硫酸铝(PFS)等。
它们具有较高的絮凝效果和处理速度,适用于处理不同类型的水体。
有机絮凝剂主要包括聚合物絮凝剂和有机胶体絮凝剂。
聚合物絮凝剂常用的有聚丙烯酰胺(PAM)、聚丙烯酰胺共聚物等。
有机胶体絮凝剂常用的有壳聚糖、壳聚糖衍生物等。
有机絮凝剂具有较好的絮凝效果和较低的用量,适用于处理高浊度水体。
二、絮凝剂的应用领域絮凝剂在水处理、污水处理、矿山废水处理等领域具有广泛的应用。
2.1 水处理絮凝剂在水处理中主要用于去除水中的悬浮物、浊度、有机物和重金属等污染物。
通过添加适量的絮凝剂,可以使水体澄清,达到饮用水标准。
2.2 污水处理絮凝剂在污水处理中主要用于去除污水中的悬浮物、有机物、氨氮等污染物。
通过絮凝剂的作用,可以使污水经过沉淀、过滤等处理步骤后达到排放标准。
2.3 矿山废水处理矿山废水中常含有大量的悬浮物、重金属和有机物等污染物。
絮凝剂可以有效地将这些污染物聚集成团块,便于后续的沉淀和过滤处理,从而达到治理矿山废水的目的。
三、絮凝剂的发展现状目前,絮凝剂的研究和应用已经取得了一系列的进展。
3.1 絮凝剂的研究进展在无机絮凝剂方面,研究人员通过改进制备工艺和调节配比,提高了絮凝剂的絮凝效果和稳定性。
《水处理絮凝剂研究与应用进展》篇一一、引言随着工业的快速发展和城市化进程的加速,水资源的污染问题日益严重,如何高效、安全地处理废水成为了环保领域亟待解决的难题。
在各种水处理方法中,絮凝剂作为实现水质改善的重要手段,得到了广泛的关注和研究。
本文旨在阐述水处理絮凝剂的研究进展和应用情况,探讨其在环保领域的潜在应用价值。
二、水处理絮凝剂概述水处理絮凝剂是一种通过吸附、电性中和等作用,使水中的悬浮物、胶体等颗粒物凝聚成大颗粒,从而方便从水中去除的化学物质。
根据其化学成分,水处理絮凝剂可分为无机絮凝剂和有机絮凝剂两大类。
三、无机絮凝剂研究与应用进展无机絮凝剂主要包括铁盐、铝盐等,具有价格低廉、制备简单等优点。
近年来,研究者们对无机絮凝剂进行了诸多改进和优化。
1. 新型无机复合絮凝剂:针对单一无机絮凝剂的局限性,研究者们开发了多种新型无机复合絮凝剂,如聚合氯化铝铁(PAFC)、复合铁盐等。
这些新型絮凝剂具有更好的絮凝效果和更低的毒性。
2. 纳米无机絮凝剂:纳米技术为无机絮凝剂的开发提供了新的方向。
纳米无机絮凝剂具有更大的比表面积和更强的吸附能力,能有效提高絮凝效果。
四、有机絮凝剂研究与应用进展有机絮凝剂主要包括天然有机高分子絮凝剂和合成有机高分子絮凝剂两大类。
1. 天然有机高分子絮凝剂:如淀粉、壳聚糖等,具有生物相容性好、易降解等优点。
研究者们通过改性等方法,提高了其絮凝效果和稳定性。
2. 合成有机高分子絮凝剂:如聚丙烯酰胺(PAM)等,具有优异的水溶性和分子链柔韧性。
针对其安全性问题,研究者们正在开发新型的、低毒性的合成有机高分子絮凝剂。
五、新型水处理技术中的絮凝剂应用随着水处理技术的发展,一些新型技术如膜分离技术、生物处理技术等也开始应用絮凝剂。
这些技术结合了絮凝剂的优点,进一步提高了水处理的效率和质量。
六、水处理絮凝剂的未来发展趋势未来,水处理絮凝剂将朝着高效、安全、环保的方向发展。
一方面,研究者们将继续开发新型的、低毒性的絮凝剂;另一方面,将更加注重对现有絮凝剂的优化和改进,提高其性能和降低成本。
无机混凝剂的发展趋势及混凝机理研究摘要:概略评述了无机混凝剂的研究进展。
无机混凝剂可分为无机盐类混凝剂和无机高分子混凝剂等。
无机混凝剂作用机理的探讨一直是推动其发展的根本所在,随着科学的不断发展,对其认识也得到相应的深化。
对于传统铝、铁盐的混凝作用机理的认识渐趋统一,无机高分子絮凝剂高效的原因,深化无机混凝剂化学、混凝过程化学的基础研究,结合其生产工艺、工程应用中的实际问题,为无机混凝剂发展到更高阶段的必然途径。
关键词:无机混凝剂;混凝机理;发展趋势中图分类号:u445.57 文献标识码:a引言:混凝剂是一类主要用于水和废水混凝处理过程的化学药品的总称,其种类繁多,按其化学成分可分为无机与有机两大类(有机类常称为絮凝剂)。
在传统无机铝、铁盐基础上发展的新一类水处理药剂——无机高分子絮凝剂,代表着无机混凝剂的主导发展趋势,在给水处理中将替代传统的无机盐类。
混凝是以形成絮体为中心的单元净化过程,它的效果是由混凝剂的化学作用和构筑物的流体动力学作用两方面来决定的高效、经济的混凝剂对混凝作用固然重要,但同时必须在设备上提供良好的水力条件,从而形成密实度好的混凝颗粒,以利于后续沉淀、过滤工艺的高效运行.到目前为止,还没有一个有关不同变量间关系的整体研究。
一、无机混凝剂的研究进展(一)无机盐类常见的无机盐类混凝剂有铝盐、铁盐等。
铁系混凝剂主要包括三氯化铁、硫酸亚铁等品种。
三氯化铁和硫酸铁等无机低分子铁盐处理水时具有生成的絮体大,混凝性能受温度影响小,处理低温水或低浊水的效果比铝盐好等优点;但也存在着腐蚀性强,稳定性差,必须和碱性物质同时使用,残留于水中的铁会使处理后的水着色等缺点,因而在水处理中的应用受到了一定限制。
铝盐混凝剂使用方便,但水温低时,水解困难,形成絮凝体比较松散,效果不如铁盐。
另外,对水的ph值适应范围较窄,一般在5.5一8.0,加入量一般约为几十到一百m留l。
如果投加量过多,使水的ph值下降,反而会影响混凝效果,使水体变得浑浊。
微生物絮凝剂的研究进展及应用现状微生物絮凝剂的研究进展及应用现状绪论微生物絮凝剂是一种能够促使悬浮液中微小悬浮颗粒结合成较大颗粒的生物产物。
由于其高效、环保、低成本等优点,近年来受到了科研工作者的广泛关注。
本文将从微生物絮凝剂的研究进展、应用现状以及未来的发展方向等方面进行分析和探讨。
一、微生物絮凝剂的研究进展1. 研究方法微生物絮凝剂的研究主要通过从自然环境中分离出具有絮凝能力的微生物菌株,并通过培养和筛选等方法获得原料菌株。
随着分子生物学和生物工程技术的快速发展,研究者们可以通过基因克隆和重组技术来改良和合成新的微生物絮凝剂,提高其絮凝效果和使用寿命。
2. 絮凝机理微生物絮凝剂的絮凝机理主要包括生物胶凝、表面吸附和胞外多糖等。
其中,生物胶凝是指微生物细胞通过分泌胶态物质使悬浮颗粒聚集在一起;表面吸附是指微生物细胞表面的特异性吸附作用,使悬浮颗粒结合在细胞表面上;胞外多糖是微生物细胞分泌的聚合物,能够与悬浮颗粒发生化学反应,形成较大的絮凝群。
二、微生物絮凝剂的应用现状1. 污水处理领域微生物絮凝剂在污水处理中具有较为广泛的应用。
通过加入微生物絮凝剂,可以促使悬浮颗粒聚集成大颗粒,便于沉淀或过滤,从而达到净化水质的目的。
此外,微生物絮凝剂还可以降低处理过程中的能耗和化学药剂的使用量,具有较好的环保效益。
2. 污泥脱水领域污泥脱水是污水处理过程中重要的一环。
微生物絮凝剂作为一种生物脱水剂,可以与污泥中的水分结合形成饼状物,在离心或压滤后将水分从污泥中分离出来。
相比于传统的化学脱水剂,微生物絮凝剂具有较低的成本和较好的环境友好性。
三、微生物絮凝剂的未来发展方向1. 结合纳米技术利用纳米技术来改善微生物絮凝剂的絮凝效果是未来的一个发展趋势。
通过调控微生物絮凝剂中纳米颗粒的形态和结构,可以提高絮凝效率和抗腐蚀性能,拓宽微生物絮凝剂的应用范围。
2. 基于遗传工程的改良通过遗传工程技术,可以改良微生物细胞内的絮凝相关基因,提高微生物絮凝剂的絮凝效果和稳定性。
第1章 无机高分子絮凝剂的发展1.1 水质混凝处理,混凝剂,絮凝剂1.1.1 水质混凝处理在现代水质污染控制和净化处理的工艺技术中, 混凝过程占有十分特殊而重要的地位。
无论是在生活饮用水、工业用水、生活污水、工业废水的处理中,还是在水质深度净化、回收利用、污泥处理中,甚至在天然水体污染的功能恢复中,它都往往成为不可缺少的环节。
作为一种水质处理技术单元,混凝虽然不是完全独立而是一种分离前的予处理过程,但它在应用上的优先性、普遍性是任何其他技术单元不能相比的。
各种分离技术的高效进行首先依赖于其前驱混凝技术的高效进行。
混凝过程完成的质量好坏会影响到整个水处理工艺流程,甚至最终出水的质量,这已是水质净化科技人员众所熟知的事实。
混凝过程的主要作用是投加化学药剂把水中稳定分散的微细污染物转化为脱稳状态并且聚集成便于分离的凝絮或絮团。
混凝技术最早是用于除浊和除色,只是解决水质的感观问题。
在近代水处理技术中,混凝过程广泛用于除嗅味、除藻类、除细菌病毒、除铁锰及重金属、除硅、软化、除天然有机物、除有机有毒物、除氮磷、除油脂及石油、除表面活性剂、除染料、除纤维,等等。
总之,在任何污染物去除中混凝都可以发挥作用。
我国的生活污水处理应用混凝技术较少,实际国外的污水处理流程时常在前、中、后各段加入混凝药剂强化生物氧化及团聚过程,混凝对污泥处理更是关键技术。
过去认为混凝与氧化催化没有直接关系,多功能混凝剂的发展已经把氧化和絮凝结合为统一过程。
各种强化混凝技术还把臭氧化、超声、光氧化、辐射等高级氧化技术结合一起,实现有机物的高效降解。
在现代水污染日益严重而控制要求日益深化的情况下,对除浊和除色已经付予更深入的含义。
造成水质浑浊的颗粒物和造成色度的腐殖质,都是各种有机有毒微量物质的载体。
混凝过程去除浊度和色度实际包含着去除有机有毒物的功能,因此目前对饮用水的浊度标准一再提高,其着眼点已经不是感观需求。
胶体和高分子可以归入纳米级污染物或广义颗粒物,混凝过程则是去除纳米污染物的针对性技术,而絮凝剂本身也已成为重要的水处理纳米材料,混凝技术将作为一种纳米技术向前发展,在水质净化中发挥更大作用。
絮凝剂的发展现状和发展前景一、引言絮凝剂是一种能够快速凝结悬浮颗粒并形成较大颗粒的化学物质。
它在水处理、污水处理、矿产提取等领域有着广泛的应用。
本文将探讨絮凝剂的发展现状和未来的发展前景。
二、发展现状1. 市场需求随着工业化进程的加快和环境污染的日益严重,对水质的要求越来越高。
因此,絮凝剂的市场需求也越来越大。
特别是在水处理和污水处理领域,絮凝剂被广泛应用。
2. 技术发展随着科技的发展,絮凝剂的制备技术也在不断改进。
传统的絮凝剂主要是无机物质,如铝盐、铁盐等。
然而,这些无机絮凝剂存在着一些缺点,如剂量大、处理效果不稳定等。
近年来,有机絮凝剂得到了广泛的研究和应用。
有机絮凝剂具有剂量小、处理效果稳定等优点,因此受到了市场的青睐。
3. 市场竞争目前,絮凝剂市场竞争激烈,主要的竞争对手包括国内外的大型化工企业。
这些企业拥有先进的技术和生产设备,能够提供高质量的絮凝剂产品。
为了在市场中占领一席之地,企业需要不断提高产品质量和降低成本。
三、发展前景1. 市场机遇随着环境保护意识的增强和政府对环境污染管理的重视,絮凝剂市场有着广阔的发展前景。
特殊是在水处理和污水处理领域,絮凝剂的需求将持续增长。
此外,新兴领域如海水淡化、农业灌溉等也为絮凝剂市场提供了新的机遇。
2. 技术创新为了满足市场需求,絮凝剂行业需要不断进行技术创新。
目前,有机絮凝剂在市场上占领了一定的份额,但其制备技术仍有待改进。
未来,可以通过改进合成方法、改良份子结构等方式来提高有机絮凝剂的性能。
此外,纳米技术的应用也为絮凝剂的发展带来了新的可能性。
3. 绿色发展在环保意识不断提高的背景下,絮凝剂行业需要朝着绿色发展的方向发展。
这意味着要改进生产工艺,减少对环境的影响,提高资源利用率。
同时,还需要加强与水处理、污水处理等行业的合作,共同推动绿色发展。
四、结论絮凝剂作为一种重要的水处理剂,具有广阔的市场前景。
随着环境保护意识的提高和技术的不断创新,絮凝剂行业将迎来新的发展机遇。
无机絮凝剂的研究进展
摘要:论述无机絮凝剂的发展历程和现状,简要介绍不同无机絮凝剂在各种水处理情况下的应用及其发展方向。
关键词:无机絮凝剂;絮凝;水处理
絮凝剂被广泛应用于市政给水、化工、矿业、环保等领域,在固液分离和水处理过程中。
用以提高微细固体物和胶体的沉降和过滤效果等。
絮凝剂的选择直接影响絮凝效果。
絮凝剂可分为无机絮凝剂、有机絮凝剂和微生物絮凝剂等。
无机絮凝剂也称凝聚剂,按金属盐种类可分为铝盐系和铁盐系.铝盐以硫酸铝、氯化铝为主,铁盐以氯化铁、硫酸铁为主;按阴离子成分又可分为盐酸系和硫酸系;按分子量可分为低分子系和高分子系两大类。
一、无机低分子絮凝剂
硫酸铝是我国常用的絮凝剂,分子式为A1
2(SO
4
)
3
·xH
2
O,相对分子质量为(以A1
2
(S0
4
)
3
计)342.15。
由于硫酸铝有来源丰富、价格相对低廉,使用方便,处理高温高浊度效果好等优点,所以目前世界上各国自来水厂用的絮凝剂中,硫酸铝的用量占90%以上。
硫酸铝主要是通过吸附脱稳和卷扫作用使胶体颗粒脱稳沉淀的,但是缺点是在水温低时,硫酸铝水解比较困难。
形成的絮凝体比较松散,效果不及铁盐混凝剂,而且处理后水中残留铝
量高。
所以很多用硫酸铝作絮凝剂进行处理的水厂的出水含铝量超标(国家标准为:0.2mdl)。
三氯化铁是铁盐混凝剂中最常用的一种,它溶于水后和铝盐相似,水合铁离子也进行水解、聚合反应。
在一定条件下,铁离子Fe3+通过水解聚合可以形成多种成分的配合物或聚合物,如单核组分、以及多核组分、等等,以至Fe(0H)
3
沉淀物。
通过压缩双电子层、电荷中和、羟基架桥和卷扫等作用。
使胶体颗粒体系脱稳沉降。
一般地,三价铁适用的PH值范围比较宽,形成的絮凝体比铝盐絮凝体密实,处理低温低浊水的处理效果比硫酸铝好。
但是,三氯化铁腐蚀性比较强,能腐蚀混凝土,出水的残留铁含量容易超标,固体产品易吸水潮解.不易保管。
二、无机高分子絮凝剂
无机高分子絮凝剂是20世纪60年代在传统的铁盐、铝盐基础上发展起来的一类新型絮凝剂.主要包括聚合硫酸铝、聚合氯化铝、聚合硫酸铁、聚合氯化铁等。
无机高分子絮凝剂是无机絮凝剂的主流产品和主要研究方向,它是在传统的铝盐、铁盐絮凝剂基础上发展起来的一类新型水处理药剂。
无机高分子絮凝剂比原有传统药剂有更好的絮凝效果而相应价格较低,在日本、俄罗斯、西欧、中国都已有相当规模的生产和应用。
聚合类药剂的生产占混凝剂总量的30%~60%1叫。
聚合硫酸铁又称聚铁或硫酸聚铁,日本在1974年首先生产出聚合硫酸铁。
随后欧美等国也生产出相似产品,我国于20世纪80年代初研制成功并推广应用。
聚合硫酸铁具有投药量低、适应水质条件宽、同时具有脱色、去除重金属离子、降低水中的C0D、BOD浓度和提高杀灭细菌效果等优点,是一种优良的高分子絮凝剂,已被广泛应用。
聚合氯化铝(PAC)。
又名碱式氯化铝,是新一代的无机高分子混凝剂。
与传统的铝盐类和铁盐类混凝剂相比,具有吸附活性高、澄清泥少、时问短、适应PH值范围宽、不需助凝剂和不受水温影响等优点。
PAC是目前技术最成熟、市场销量最大的污迹高分子水处理剂,已被广泛用于净水处理和工业废水的处理。
还可用于制革的鞣软剂、造纸的施胶剂、印染的漂
染剂、精密铸造的硬化剂、耐火材料的粘结剂等。
有机高分子絮凝剂通常与无机高分子絮凝剂配合使用。
或者借无机盐的存在与污染物电荷中和,来促进有机高分子絮凝剂的作用2。
三、复合型无机高分子絮凝剂
无机高分子絮凝剂作为第二代无机絮凝剂,具有比传统絮凝剂性能好,而比有机高分子絮凝剂价格低廉等优点,成功应用于各种水处理中,成为主流絮凝剂。
但是,无机高分子絮凝剂的絮凝效果处在传统絮凝剂和有机高分子絮凝剂之间,这促使人们研究各种复合型无机高分子絮凝剂。
复合型无机高分子絮凝剂是指含有铝盐、铁盐和硅酸盐等多种具有絮凝或助凝作用的物质。
经过一定的工艺形成羟基化的更高聚合度的无机高分子产品。
国内外研究得比较多的有:聚合硅酸铝、聚合硅酸铁、聚合氯化铁、聚合硅酸铁铝和聚合硫酸氯化铝等。
复合型无机高分子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3。
聚合硅酸铝盐是一种新型的复合型无机高分子絮凝剂,是在活化硅酸(聚硅酸)及铝盐混凝剂的基础上发展起来的聚硅酸和铝盐的复合产物,由于PASS含有较多的具有良好凝聚效果的反应性铝和聚硅酸,对胶体的混凝过程中可同时发生静电中和、吸附架桥以及网捕等三种功能,并且由于铝离子与硅酸之间存在着吸附络合作用,而使聚硅酸具有一定的稳定性。
因此处理水时具有用量少、能生产高密度得絮状物、沉降迅速、处理后残留铝低、处理低温底浊度水有特效等特点。
该类凝聚剂的开发研制在国外始于20世纪80年代末,国内始于90年代初期。
由于该类凝聚剂具有凝聚效果好,价格便宜,处理后水中残留铝量低等优点,引起了水处理界的极大关注,成了国内外无机絮凝剂研制的一个热点。
国内外报道的硅铝复合型无机高分子絮凝剂的制备方法主要分为三种:
(1)以矿石、废矿渣、粉煤灰等作为原料,将其中的Si0
2、A1
2
3
等以硅酸盐、铝盐等形
式提取出来,在一定的条件下反应聚合制备聚合硅酸硫酸铝(PAss);(2)将铝盐引入聚硅酸
溶液中(3)将硅酸钠、铝酸钠和硫酸铝等作为原料在高剪切工艺下制备聚合硅酸硫酸铝(PASS)。
该类絮凝剂国外研究始于20世纪80年代。
加拿大Hardy化学品公司采用高剪切专利技术,将硅酸钠、铝酸钠、硫酸铝等混合,并在一定的温度下进行反应而制的贮存稳定性特别好的、有一定碱化度的PASS,1989年该公司首先发表了研究成功的报道,并于1991年在加拿大魁北省的Lapraie建成年产2.7万吨的PASS的生产装置,此后,日本和美国了分别建立了年产2 万吨得工厂,所生产的产品已有广泛应用4、5。
国内对硅铝复合絮凝剂的研究始于20世纪90年代,高宝玉等将铝盐引入聚硅酸中研制了含铝离子的聚硅酸絮凝剂6、7。
常青等人采用水玻璃硫酸酸化聚合后加入硫酸铝的方法制备PASS,并对其制备条件、结构与性能等方面进行了较为深入的研究,认为聚合硅酸硫酸铝的最佳制备条件是:PH值5.5~6.0,Si0
2
浓度2.0%~3.O%.AvSi摩尔比为O.25时产品比较稳定8。
宋永会等以PAC、活化硅酸、硫酸铝为原料,制备了以聚合铝为基础的聚铝硅絮凝剂和以聚硅酸为基础的聚硅铝絮凝剂9。
王德英等用硅酸钠和硫酸铝为原料。
用硫酸调PH 值制的聚合硅酸硫酸铝絮凝剂(PASS),并用于低温低浊度水处理。
结果表明:PASS对低温低浊度水有良好的混凝处理效果和较宽的PH值使用范围10。
王萍等用硅酸钠和硫酸铝为原料,
用硫酸调PH值制得的PASS,研究了Si0
2
/AL(摩尔比)、PH值对自制高岭土水样的处理效果的
影响。
并试验了对实际水样的处理效果。
试验表明:PASS对低浊度混合水、生活污水、洗煤废水等均可达到良好的处理效果11。
四、结束语
复合型无机高分子絮凝剂具有絮凝效果好,适用范围广等优点,将是未来无机絮凝剂研究的重点,而絮凝剂的应用研究将集中在降低生产成本,提高(生产和絮凝)效率及在此基础上改进水处理工艺.形成低耗,高效的工艺及生产流程等。
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