废水处理过程中絮凝剂的应用_林桂炽

中国石油大学油田化学实验报告实验日期：2014.12.16 成绩：姓名：班级：学号：教师：同组者：实验九絮凝剂在污水处理中的应用一. 实验目的1. 观察絮凝剂(即混凝剂与助凝剂)净化水的现象，了解絮凝剂在污水处理中的作用机理和使用性质。

2. 掌握一种寻找絮凝剂最适宜质量浓度的方法。

二. 实验原理水的净化可使用各种絮凝剂。

在絮凝剂中，能使水中泥沙聚沉的物质叫混凝剂。

常用的混凝剂主要有无机阳离子型聚合物，如羟基铝、羟基锆等，这些无机阳离子型聚合物可在水中解离，给出多核羟桥络离子，中和固体悬浮物表面的负电性。

此外，也可用三氯化铁、三氯化铝和氧氯化锆等化学剂通过水解、络合、羟桥作用，形成多核羟桥络离子，起到羟基铝、羟基锆同样的作用。

混凝剂并非用得越多越好。

因混凝剂使用浓度过高将使泥沙表面吸附过量的铁离子而带正电，致使铁的多核羟桥络离子对它失去聚沉作用。

因此，混凝剂的使用应有一个最适宜的质量浓度。

配合混凝剂使用，从而使它的净化效果提高、用量减少的物质叫助凝剂。

助凝剂多是水溶性高分子。

高分子的分子(或其缔合分子)可将被混凝剂聚结起来的泥沙颗粒进一步聚结，从而加快它的聚沉速度。

常用的助凝剂有部分水解聚丙烯酰胺、钠羧甲基纤维素和褐藻酸钠等。

同样，助凝剂也并非用得越多越好。

因助凝剂超过一定质量浓度，就可在水中形成网状结构，反而妨碍了泥沙颗粒的聚沉。

因此，助凝剂的使用也有一个最适宜的浓度。

三. 仪器、药品与材料1. 实验仪器电子天平(感量0.001g)、具塞比色管、小滴瓶、小烧杯、温度计。

2. 药品与材料三氯化铁(化学纯)、部分水解聚丙烯酰胺(工业品)。

污水(在1L水中加入60g高岭土，高速搅拌20min后，在室温下密闭养护24h)。

四. 实验内容设计实验过程中用目视比色法观察絮凝剂的净水现象和作用效果，以表格形式记录实验现象和实验数据。

1. 单独使用混凝剂，测定实验条件下净化污水所需混凝剂的最适宜浓度。

2. 单独使用助凝剂，测定实验条件下助凝剂的最适宜使用浓度。

关于水处理中絮凝剂的应用分析及发展趋势探讨在水处理过程中，废水中不但含有泥沙、大分子颗粒等，通常还有粒径很小的尘土、腐殖质、淀粉、纤维素、细菌等，这些物质常与水形成溶胶的状态，呈现出沉降以及聚合稳定性，不能依靠重力自然沉淀的方法去除，因此必须加入絮凝剂。

絮凝剂作为水处理的重要手段，具有应用范围广、价格低廉、操作简便等优点，因此在许多水污染处理工艺中都会加入絮凝剂以提高污染物的去除效率，从而达到水体达标的目的。

标签：水处理;絮凝剂;应用分析;发展趋势1絮凝剂的作用原理絮凝剂是最为常用的水处理药剂之一，通常具有正（负）电性，能够吸引液体中具有相反电性的颗粒、离子以及胶体，使这些难以沉降的物质电势降低并且脱除稳定性。

接着，利用网捕卷扫、吸附架桥等凝合作用使絮体集中变大，充分沉淀后可通过物化方法进行分离。

在给水处理方面，絮凝剂能够用于去除天然水中的各种杂质，以降低水体的色度、浊度、臭和味等。

在污水处理方面，絮凝剂能够加强固液分离和污泥处理的效果，还能够用于去除氨氮、重金属、有机物等污染物。

2无机高分子絮凝剂高分子絮凝剂的絮凝效果比低分子高很多，对设备的腐蚀性更低，且价格更为便宜，因此已经慢慢成为主流絮凝剂。

根据无机高分子絮凝剂的离子类型，可简单的将其分为阳离子型、阴离子型和无机复合型。

3有机高分子絮凝剂按照其原材料的成分，可以将有机高分子絮凝剂分为天然高分子和合成高分子，但是由于其制造复杂、成本高，且其毒性未得到有效的保障，特别是合成的絮凝剂，所以目前的应用不普遍。

在天然的有机高分子絮凝剂中主要有改性淀粉絮凝剂、改性纤维素絮凝剂、改性木质素絮凝剂等;合成的有机高分子絮凝剂中以聚丙烯酰胺的应用最多。

4微生物絮凝剂微生物絮凝剂主要来自于微生物细胞、微生物代谢产物、微生物细胞壁以及克隆技术，是一种近年来关注众多的天然高分子絮凝剂。

郭俊元等以稻草和红球菌为原料，制备了一种新型的微生物絮凝剂，研究了其和聚合氯化铝联用时污泥脱水效果的变化。

DOI ：10.19965/ki.iwt.2022-1284第 44 卷第 2 期2024年 2 月Vol.44 No.2Feb.，2024工业水处理Industrial Water Treatment 污泥脱水絮凝剂的研究进展及应用探索张洁1，赖月1，杨朝辉1，林皓2，周顺桂1，叶捷1，刘昌庚1，3（1.福建农林大学资源与环境学院，福建福州 350002；2.武夷学院生态与资源工程学院，福建武夷山 354300；3.攀枝花学院生物与化学工程学院，四川攀枝花 617000）［摘要］活性污泥法是污水生物处理最广泛使用的工艺之一。

作为活性污泥法的主要副产物，剩余污泥的高含水率特性容易造成运输困难、资源化利用成本高、热值降低等问题，因此需要对其进行脱水。

絮凝法因操作简便、反应速度快、适用范围广、脱水效果好等优点而被广泛应用于污泥脱水。

详细阐述了不同絮凝剂的分类、优缺点及相关絮凝机理，系统归纳了各类絮凝剂的制备策略及在污泥脱水中的应用探索，探讨了污泥脱水絮凝剂未来的发展方向，以期为今后絮凝技术在污泥脱水中的应用提供参考。

［关键词］ 污泥脱水；化学调理；絮凝；调理技术联用［中图分类号］ X703.5 ［文献标识码］A ［文章编号］ 1005-829X （2024）02-0048-15Research advance and application exploration ofsludge dewatering flocculantsZHANG Jie 1，LAI Yue 1，YANG Chaohui 1，LIN Hao 2，ZHOU Shungui 1，YE Jie 1，LIU Changgeng 1，3（1.College of Resources and Environment ，Fujian Agriculture and Forestry University ，Fuzhou 350002，China ；2.College of Ecology and Resource Engineering ，Wuyi University ，Wuyishan 354300，China ；3.College of Biology and Chemical Engineering ，Panzhihua University ，Panzhihua 617000，China ）Abstract ：Activated sludge process is one of the most widely used processes for wastewater biological treatment. As the main by -product of activated sludge process ，sludge with the high moisture content easily results in various prob⁃lems such as the difficult transportation ，high cost of resource utilization ，and low calorific value. Therefore ，it is nec⁃essary to conduct the sludge dewatering. Flocculation is widely used in sludge dewatering due to its unique advan⁃tages including simple operation ，fast reaction rate ，extensive application scope and excellent dewatering perfor⁃mance. The composition ，advantages and disadvantages ，and related flocculation mechanisms of various flocculants are introduced in detail. Subsequently ，the preparation strategies of various flocculants and their application in sludge dewatering are systematically summarized. Finally ，the outlooks of various flocculants on sludge dewateringare presented in order to provide a reference for future research on the application of flocculation technology on sludge dewatering.Key words ：sludge dewatering ；chemical conditioning ；flocculation ；combined conditioning technology活性污泥法是污水生物处理最常用的方法之一，其在高效处理污水的同时会产生大量富含有机物和氮、磷等营养物质的剩余污泥〔1〕。

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。

混凝是指水中胶体颗粒及微小悬浮物的聚集过程，在混凝过程中能起絮凝和凝聚的作用物质称为混凝剂。

混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）。

混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。

市场上絮凝剂的品种繁多，从低分子到高分子，从单一型到复合型，总的趋势是向廉价实用、无毒高效的方向发展。

无机絮凝剂价格便宜，但对人类健康和生态环境会产生不利影响；有机高分子絮凝剂虽然用量少，浮渣产量少，絮凝能力强，絮体容易分离，除油及除悬浮物效果好，但这类高聚物的残余单体具有“三致”效应(致崎、致癌、致突变)，因而使其应用范围受到限制；微生物絮凝剂因不存在二次污染，使用方便，应用前景诱人。

微生物絮凝剂将可能在未来取代或部分取代传统的无机高分子和合成有机高分子絮凝剂。

微生物絮凝剂的研制和应用方兴未艾，其特性和优势为水处理技术的发展展示了一个广阔的前景。

无机絮凝剂的品种有哪些？无机絮凝剂包括硫酸铝、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FeSO4.7H2O和硫酸铁。

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。

絮凝剂在废水处理中的应用我国是水资源匮乏的国家之一，随着工业的飞速发展，供水紧张和污水净化将成为我国乃至世界各地面临的主要难题之一，据<(中陶2000年水环境预测及对策研究》分析，我2000年工业废水将达601亿t，总污水量达790亿t。

由于水资源分布极不平衡以及水污染程度增加，可采用的源水量和水质急剧下降。

因此大量的生活饮用水和工业用水必须经过净化才可使用，城市污水和工业废水必须经过治理才可排放。

在水的处理技术和方法中，絮凝法是最常用、最省钱、最重要的方法之一。

絮凝剂的使用，既可在很大程度上解决水污染问题，还能使处理过的水重复利用，提高水的利用率，缓解水资源不足给工业发展带来的困难。

在给水与废水处理中，絮凝技术得到广泛的应用，其中最为关键的是絮凝剂的开发。

1絮凝剂处理水的作用原理絮凝剂，又称沉降剂，是用来使溶液巾的溶质、胶体或者悬浮物颗粒(粒径1 0-3～10-7cm)凝聚产生絮状沉淀的物质。

絮凝作用是非常复杂的物理、化学过程，其理论还未完全成熟。

现在多数人认为絮凝作用机理足絮凝和凝聚两种作用过程。

絮凝过程就是向待处理水体中加入絮凝剂，使水体中胶体体系在絮凝剂作用下，相互接触、碰撞脱稳凝集成一定粒径的聚集体，脱稳的聚集体由于进一步碰撞、化学粘结、网捕卷扫、共同沉淀等作用而聚集成矾花，在沉降过程中矾花互相碰撞，使絮状物颗粒变大最终借助重力作用而沉淀于底部以达到固液分离的目的。

2絮凝剂的分类絮凝剂能够降低或消除水中分散颗粒的沉淀稳定性和聚合稳定性，使分散颗粒凝聚、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。

2．1无机絮凝剂：无机絮凝剂是应用最早的一类水处理剂，广泛用于饮用水和工业水等的净化处理。

一些国家和地区很早就利用混凝剂来进行城市污水一级强化处理，例如20世纪60、70年代以色列在城市污水处理中就进行过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高。

浅析废水处理中高分子絮凝剂的有效利用近年来，随着社会经济的不断发展，工业化进程不断加快，环境污染问题也日益突出。

在这样的社会背景下，要想实现可持续发展，就必须要重视起环境污染治理工作，其中对废水的处理就是一个重要环节。

本文结合笔者的相关工作经验，针对不同类型高分子絮凝剂在废水处理中的应用进行了分析。

标签：高分析絮凝剂；废水处理；有效利用高分子絮凝剂是一种具有促进沉降、澄清净化、污泥脱水、促进过滤等作用的高聚物，一般在污水处理过程中使用较多，可以有效降低污水废水对自然环境的污染，是环保部门常用的一种处理污水废水的物质。

而不同的高分子絮凝剂在废水处理中的应用也是不同的，常见的主要有以下几种。

1 无机高分子絮凝剂在废水处理中的应用无机高分子絮凝剂是指立足传统的铁盐、铝盐絮凝剂开发出的新型混凝剂，使用的主要原材料都来源于工业废料，所以无机高分子絮凝剂的成本较低，且它的适应能力比较强，所以经常被广泛应用与废水处理中。

无机高分子絮凝剂在废水处理中的应用主要分为三种，第一种是聚合铝，第二种是聚合铁，第三种是聚合硅酸。

1.1 聚合铝聚合铝水解后，与存在在水中的胶体污染物以及颗粒污染物等进行聚合反映，生成颗粒较粗的絮凝体，并最终通过分离的方式实现废水处理。

该方式用量小、效率高、净水性能好，是一种较为常见的废水处理方法。

但是生产聚合铝周期长，且受到原材料的限制，产品的稳定性也较差，这是其主要的缺点。

1.2 聚合铁聚合铁的主要成分为聚合硫酸铁，具有良好的凝聚性，且在废除处理中具有较快的反应速度和沉降速度，同时具备广泛的适用范围，可以在废除处理过程中去除废水水质中的重金属离子以及BOD、COD等；除此之外，聚合硫酸铁还具有除臭、脱色、脱油等功能，这是一个很大的优点。

再加上聚合硫酸铁还很少出现铁离子的残留问题，保证了废水处理的彻底性。

而且据相关实验表明，在同等条件下，聚合硫酸铁在废水处理中的成本比聚合铝的成本要低20%左右，具有更高的性价比。

改性淀粉絮凝剂在工业废水处理的应用研究论文（含5篇）第一篇：改性淀粉絮凝剂在工业废水处理的应用研究论文1改性淀粉的种类1.1阴离子型改性淀粉絮凝剂淀粉阴离子改性絮凝剂的制得主要是通过酯化、交联等反应，使淀粉或淀粉共聚物阴离子化，进而得到阴离子型改性淀粉絮凝剂。

阴离子淀粉絮凝剂可以从水中除去重金属离子，并可与许多高价金属离子生成难溶性盐，从而达到更好的絮凝效果。

1.2非离子型改性淀粉絮凝剂非离子型改性淀粉絮凝剂可分为非离子型丙烯酰胺接枝淀粉絮凝剂和羟丙基淀粉絮凝剂。

非离子型丙烯酰胺接枝淀粉是在半刚性的淀粉分子链上接上柔性的聚丙烯酰胺支链，在水中溶胀后具有很大的体积和很长的直链，具有一定的吸附架桥性能，但该种改性淀粉絮凝剂在实际生产当中的应用效果并不是很好。

同样为非离子型改性淀粉絮凝剂的羟丙基淀粉絮凝剂在实际应用中的效果也不是十分理想。

目前，部分研究学者通过非离子型丙烯酰胺接枝淀粉絮凝剂与其他无机絮凝剂复配来改善絮凝效果。

1.3两性淀粉絮凝剂两性淀粉絮凝剂是指同时具有阳离子和阴离子特征基团的改性淀粉，因其能够同时具有捕捉带负电荷的悬浮粒子和架桥助凝作用，对不同基团均具备较好的吸附性能而得到理想的絮凝效果。

2改性淀粉絮凝剂在工业废水处理中的应用2.1在处理含油废水中的应用含油废水的来源很广，在石油工业的各生产过程及石油化学工业生产过程中都会产生大量含油废水，絮凝法是一种常见的含油废水处理技术。

刘贵毅等人用玉米淀粉与氢氧化钠、三氯化铝和无水碳酸钠制得改性淀粉絮凝剂，对含油废水进行处理取得了较好的效果。

范洪波通过共聚反应合成了玉米淀粉改性絮凝剂CSF，对江苏某油田的含油废水取得了较好的处理效果。

赵树发等人利用硝酸铈铵为引发剂，对淀粉进行糊化并与丙烯酰胺发生共聚反应，制成的淀粉改性高分子絮凝剂对含油废水中含油量进行处理取得了较高的去除率。

2.2在处理印染废水中的应用印染废水主要由退浆废水、煮练废水、漂白废水、丝光废水、染色废水和印花废水等组成，且成分复杂，可生化性差，是当前国内外公认的较难处理的工业废水之一。