絮凝剂种类
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简介絮凝剂的理论基础是:“聚并”理论,絮凝剂主要是带有正(负)电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和污水处理领域。
分类聚丙烯酰胺→属于高分子聚合物。
专业针对各种难以处理的废水的处理以及污泥脱水的处理。
(污泥脱水一般采用阳离子聚丙烯酰胺)在市政污水以及造纸印染行业的污泥处理中,应用广泛。
聚合氯化铝→属于无机混凝剂。
主要是饮用水处理,市政污水处理以及造纸印染废水处理。
其价格低,市场应用范围广。
聚合氯化铝铁加入单质铁离子或三氧化铁和其它含铁化合物复合而制得的一种新型高效混凝剂。
主要用于饮用水以及工业废水处理。
有不少品种。
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,可加速蔗汁沉降。
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,主要应用于污水处理和污泥脱水。
在国内水处理中使用最广泛的絮凝剂,是合成的聚丙烯酰胺系列产品,主要分为阴离子型,阳离子型,非离子型和两性离子型。
聚丙烯酰胺(polyacrylamide),常简写为PAM(过去亦有简写为PHP)。
水处理使用的各种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类别主要分为两大类别:铁制剂系列和铝制剂系列,当然也包括其丛生的高聚物系列。
絮凝剂的介绍与选择絮凝剂是一种能够将悬浮在水中或其他溶液中的细小固体颗粒迅速聚结成较大团块并沉淀下来的化学物质。
它在水处理、污水处理和工业生产等领域有着广泛的应用。
下面将详细介绍絮凝剂的种类、作用机理以及如何选择合适的絮凝剂。
一、絮凝剂的种类:1.无机絮凝剂:主要包括氯化铁、聚合氯化铝等。
无机絮凝剂通常具有较高的絮凝速度和较好的絮凝效果,适用于处理各种类型的水体。
2.有机絮凝剂:主要包括聚丙烯酰胺(PAM)和聚合氨酯等。
有机絮凝剂具有高效絮凝性能和较好的抗硬水性能,适用于处理含油、含浮游生物等特殊水体。
3.天然絮凝剂:主要包括淀粉、明胶等。
天然絮凝剂通常具有较好的生物可降解性和低毒性,适用于处理饮用水和食品加工废水等。
二、絮凝剂的作用机理:絮凝剂通过两个主要的作用机理来促进颗粒的聚结和沉淀:1.吸附机理:絮凝剂中的活性组分能够与悬浮物颗粒的表面带电荷进行吸附,形成絮团。
2.中和机理:絮凝剂中的活性组分能够与悬浮物颗粒的表面带电荷进行中和,减弱颗粒间的静电斥力,促进颗粒的聚结。
此外,絮凝剂还能够改善水体的过滤性能,减少胶体和溶解物质对过滤装置的堵塞。
三、如何选择合适的絮凝剂:1.根据水质特点选择:根据水源的特点,如浑浊度、颗粒大小和溶解物质的种类等,选择对应的絮凝剂。
2.根据处理目标选择:根据需要处理的水体类型和水质要求,选择絮凝剂的种类和剂量。
3.综合考虑经济性和环境因素:综合考虑絮凝剂的价格、效果和用量,选择经济性较好的絮凝剂,并尽量选择环境友好型的絮凝剂。
4.实验室小试:在实验室条件下进行小试,根据小试结果调整絮凝剂的选择和用量。
5.与其他处理工艺的配合:在选择絮凝剂时,还需要考虑与其他处理工艺(如混凝、过滤等)的配合情况,使之协调工作,达到最佳处理效果。
总结起来,絮凝剂是一种用于水处理和污水处理的重要化学品,它能够促进颗粒的聚结和沉淀,从而改善水质。
在选择絮凝剂时,需要根据水质特点、处理目标、经济性和环境因素等综合考虑,并通过实验室小试来确定最佳的絮凝剂和用量。
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,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。
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。
絮凝剂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CONH2COONa—— 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:nn + 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。
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。
它们常常被用于水处理。
(一)无机混凝剂1.低分子无机混凝剂目前应用最广泛的简单无机型絮凝剂是铁系、铝系金属盐。
主要有三氯化铁、硫酸亚铁和硫酸铝。
三氯化铁(Fe:常用的是六水合三氯化铁(FeCl3•6H20)形成的矾花沉淀性好,处理低温水或低浊度水效果比铝盐好,适宜pH值范围较宽,但处理后水的色度比铝系的高,有腐蚀性。
硫酸亚铁(FeS04•H20)离解出的Fe2+只能生成最简单的单核络合物,不如二价铁盐那样有良好的混凝效果。
硫酸铝(Al2(S04)3)是废水处理中使用最多的絮凝剂,使用便利,絮凝效果好,当水温低时水解困难,形成的絮体较松散,它的有效pH值范围较窄。
明矶(Al2(S04)3•K2S04.24H20)的作用机理与硫酸铝同[14]。
2.无机高分子絮凝剂无机离分子絮凝剂混凝效果高、价格低,有逐步成为主流药剂的趋势。
我国此类絮凝剂的开发成绩显著。
无机高分子絮凝剂的品种有阳离子型,如聚合氯化铝(PACL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)、聚亚铁和阴离子型,如聚合硅酸。
聚合氯化铝(PAC):对各种废水都可以达到好的絮凝效果,能快速形成大的矾花,沉淀性能好,适宜的pH值范围较宽(pH在5-9之间),且处理后水的pH 值和碱度下降较小。
水温低时,仍可保持稳定的絮凝效果,其碱化度比其它铝盐、铁盐为高,因此药液对设备的侵蚀作用小。
聚合硫酸铁(PFS):混凝体形成速度快,密集且质量大且沉降速度快。
尤其对低温低浊水有优良的处理效果,适用水体pH值范围(pH在4-11之间),腐蚀性小。
实验表明,用聚铁净化水,可降低亚硝氮及铁的含量。
因此,它是优良安全的饮用水混凝剂剂,有取代对人体有害的聚合铝混凝剂的趋势。
絮凝剂概述一、絮凝剂1、絮凝剂定义絮凝剂又名沉降剂,主要是使液体中不容易沉淀的固体悬浮颗粒和胶体(粒径10-3~10-7cm)凝聚成较大的悬浮颗粒,从水中分离出来从而达到净化水质的目的。
其因成本低、毒性小、且对有机物和无机均有很好的净化作用等特点,从而被广泛应用于饮用水、工业水和各类污水处理中。
近十几年来,我国在用絮凝技术处理污水的研究方面成果显著,絮凝剂的研究和发展的方向也从天然絮凝剂(明矾、淀粉、壳聚糖)到初级合成絮凝剂(硫酸铁、硫酸铝等),再发展到如今的合成高分子絮凝剂(聚合硫酸铁、聚硅酸、聚合丙烯酰胺等)。
絮凝方法也从简单处理发展到精确控制,更是由此奠定了絮凝沉淀法在水处理技术中的坚定基础。
2、絮凝剂的分类根据絮凝剂的成分等的不同,可大致将絮凝剂分为无机絮凝剂、有机絮凝剂、复合絮凝剂和微生物絮凝剂四大类。
无机絮凝剂主要有铁制剂系列、铝制剂系列及聚硅酸系列等。
按其分子量的不同,无机絮凝剂可分为无机低分子絮凝剂和无机高分子絮凝剂。
根据成份不同,无机低分子絮凝剂又分为铁盐、铝盐两大类,其主要代表产品有硫酸铝、氯化铝、硫酸铁、氯化铁等。
铝盐的应用最为广泛,应用时间也最长;铁盐作为铝盐的替代品,于20世纪30年代就在水处理中得到了应用;由于无机低分子量絮凝剂用量大、效果差等缘故,絮凝剂逐步向高分子发展,无机高分子量絮凝剂由于具有用量少、沉降速率快以及使用范围广等优点,从而于20世纪60年代开始高速发展。
无机高分子量絮凝剂主要包括聚合氧化铝(PAC)、聚合硫酸铁(PFS)、聚合硅酸铁(PFSi)、聚合氯化铝铁(PAFC)、聚合磷氯化铝(PPAC)、聚硅酸絮凝剂(PSAA)等。
无机絮凝剂具有来源广泛、成本较低等特点,但其主要是通过电中和作用来压缩胶体粒子的双电层从而使其凝聚的,这种处理的周期会比较漫长,从而使无机絮凝剂的作用效果受到一定的限制,而且处理效果不是很好,其絮凝效果有待提高。
有机絮凝剂的出现时间较无机絮凝剂晚,它出现在1950年左右,并且在60年代在环保领域实际投入应用。
聚胺絮凝剂介绍一、引言在水处理和废水处理领域,絮凝是一种常用的物理化学过程,旨在通过添加絮凝剂来促进悬浮颗粒的聚集,从而形成较大的絮团,便于后续的沉淀或过滤。
聚胺絮凝剂作为一类高效的絮凝剂,因其独特的化学结构和作用机制,在工业应用中显示出了优异的性能。
本文将详细介绍聚胺絮凝剂的种类、作用机制、应用领域以及使用注意事项。
二、聚胺絮凝剂概述聚胺絮凝剂是一类含有多个氨基(-NH2)官能团的高分子聚合物,它们能够与水中的悬浮颗粒发生强烈的相互作用,促使颗粒聚集成较大的絮团。
这些絮团因其较大的尺寸和密度,可以更容易地通过沉淀或过滤从水中分离出来。
2.1. 聚胺絮凝剂的种类聚胺絮凝剂根据其来源和结构可以分为以下几类:- 合成聚胺:这类絮凝剂是通过化学合成得到的,具有明确的分子量分布和结构。
常见的合成聚胺包括聚丙烯酰胺(PAM)、聚乙烯亚胺(PEI)等。
- 天然聚胺:这类絮凝剂来源于自然界,如壳聚糖、蛋白质水解产物等。
它们的分子量和结构可能不如合成聚胺那样均一,但通常具有良好的生物可降解性。
- 改性聚胺:通过对合成或天然聚胺进行化学改性,引入其他功能性基团,可以提高其絮凝效率或赋予其特定的性质,如耐温性、抗剪切性等。
2.2. 聚胺絮凝剂的作用机制聚胺絮凝剂的作用机制主要包括以下几个方面:- 电荷中和:聚胺絮凝剂带有正电荷,可以与带负电荷的悬浮颗粒发生电荷中和反应,减少颗粒间的静电排斥力,促进颗粒的接近和聚集。
- 桥接作用:聚胺分子链上的多个官能团可以同时与多个颗粒结合,形成“桥梁”,将颗粒连接起来形成更大的絮团。
- 吸附作用:聚胺絮凝剂可以通过物理吸附或化学吸附的方式,将悬浮颗粒吸附在其分子链上,增强颗粒的聚集效果。
三、应用领域聚胺絮凝剂广泛应用于以下领域:- 水处理:用于饮用水和废水的处理,有效去除水中的悬浮物、胶体物质和部分溶解性有机物。
- 工业废水处理:在矿业、造纸、纺织、化工等行业的废水处理中,用于去除有害的悬浮颗粒和重金属离子。
絮凝剂,即指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。
因此,现被广泛应用于污水处理,那么,该产品都有哪些种类呢?
1、聚合氯化铝
一种无机高分子混凝剂,由于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。
具有成型快,活性好,过滤性好、适应PH值宽以及适应性强等特点,所以,现被广泛应用于城市给排水净化、工业给水净化以及城市污水处理等。
2、聚合硫酸铁
形态性状是淡黄色无定型粉状固体,极易溶于水,10%(重量)的水溶液为红棕色透明溶液,吸湿性。
现广泛应用于饮用水、工业用水、各种工业废水、城市污水、污泥脱水等的净化处理。
3、聚丙烯酰胺
为水溶性高分子聚合物,不溶于大多数有机溶剂,具有良好的絮凝性,可以降低液体之间的磨擦阻力,按离子特性分可分为非离子、阴离子、阳离子和两性
型四种类型。
现被广泛用作助留剂,补强剂、助凝剂、絮凝剂、污泥脱水剂、降水剂,驱油剂以及增稠、稳定胶体、减阻、粘结、成膜、生物医学材料等方面。
以上就是絮凝剂常见3大种类,当然,除此之外,还有很多,如:三氯化铁、聚亚铁、聚合硅酸以及聚二甲基二丙烯基氯化铵。
但由于不同类型的絮凝剂具有不同的特点以及使用范围,因此,大家在选择时应根据自己具体需求来选择。
絮凝剂的种类介绍絮凝剂是一种常用的水处理剂,用于处理废水、污水或工业水体中的悬浮物和胶体物质,以实现水体清澈透明。
絮凝剂的种类繁多,下面将介绍几种常见的絮凝剂。
1.无机絮凝剂:无机絮凝剂是指由无机盐类制备而成的絮凝剂。
常见的无机絮凝剂有:氯化铁、聚合氯化铝、硫酸铝等。
无机絮凝剂主要通过诱导悬浮固体颗粒中的带电粒子之间的凝聚作用,形成较大的絮凝体。
这些絮凝体相对较大,比重较大,从而沉降速度较快。
无机絮凝剂的处理效果稳定,但添加剂量较大时会对水体造成一定的溶解性盐类的影响。
2.有机絮凝剂:有机絮凝剂是指由有机高分子化合物制备而成的絮凝剂。
常见的有机絮凝剂有:聚丙烯酰胺(PAM)、聚合硫酸铵等。
有机絮凝剂可通过与水体中的悬浮物和胶体物质发生作用,改变其表面电荷特性,从而形成结构稳定的絮凝体。
有机絮凝剂在处理废水中的效果较好,能够减少悬浮物和胶体物质的含量,并且剂量较小,对水体造成的溶解性盐类影响较小。
3.天然絮凝剂:4.合成絮凝剂:合成絮凝剂是通过化学合成或改性得到的絮凝剂。
常见的合成絮凝剂有:聚氯化铝(AlCl3)、聚合硫酸铵等。
合成絮凝剂具有较高的絮凝效率和稳定性,适用于各种水体的处理。
合成絮凝剂不受自然界资源的限制,生产过程较简单方便,因此在水处理领域中得到了广泛的应用。
综上所述,絮凝剂是一类用于水体处理的重要化学剂,通过改变水体中悬浮物和胶体物质的特性,形成结构稳定的絮凝体,以实现水体的清澈透明。
常见的絮凝剂种类包括无机絮凝剂、有机絮凝剂、天然絮凝剂和合成絮凝剂等。
每种絮凝剂具有不同的特点和应用范围,选择合适的絮凝剂要考虑到处理对象、处理目的和环境友好性等因素。
随着技术的发展和研究的不断深入,新型絮凝剂的研发和应用将会进一步推动水体处理技术的发展。