絮凝剂种类及其优缺点

聚合氯化铝[PAC]分子式：[Al2OH)n Cl6-n·xH2O]m,式中m≤10，n=3—5一、特性该产品分固体和液体两种，液体产品分为无色或淡黄色的透明或半透明液体。

固体产品为黄色粉末状，易容于水，固体产品易吸潮结块。

二、用途该产品在工业给水和生活饮用水的净化处理中，做为絮凝剂使用。

最佳絮凝pH 范围在5-9以上，最好与碱性药剂或有机高分子絮凝剂联合使用效果最佳。

注：工业具有的聚合氯化铝不检验砷和重金属四、使用方法该产品腐蚀性较强，投加设备需做防腐处理，操作人员应配备劳动保护用具。

五、包装、贮运固体用内衬塑料袋、外套编织袋双层包装，内袋扎口或热合，外袋牢固封口。

液体用塑料桶包装或玻璃钢罐贮存及运输。

聚合氯化铝铁分子式：[Al2(OH)n Cl6-n]m·[Fe2(OH)n Cl6-n]m,式中n.m.N.M为整数。

一、特性该产品为黄色和黄褐色粉末状固体，易容于水，有较强的架桥、吸附性能。

二、用途该产品在工业给水合生活饮用水的净化处理中，做为絮凝剂使用。

集铝盐铁盐絮凝剂优点于一体，是聚合铝和聚合铁的良好替代品。

最佳使用pH在4~10.投加量根据原水水质而定。

四、使用方法该产品腐蚀性较强，设备需做防腐处理，操作人员应配备劳动保护用具。

五、包装、贮运用内衬塑料薄膜的编织袋包装，净重25kg。

运输及贮存时应注意防水、防潮。

禁止与有毒有害物质同运。

聚合硫酸铁[PFS]分子式：[Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]m,式中n≤2m=f(n)一、特性本厂产品为液体聚合硫酸铁，为红褐色的粘稠液体，相对相对密度（d420）1.450,水解后可产生多种高价和多络离子，对水中悬浮胶体颗粒进行电性中合，降低其电位，促使颗粒相互凝聚，同时产生吸附、架桥、交联等作用。

该产品使用pH范围为5-11，最佳范围6-9。

二、用途这是一种新型无机高分子、高效絮凝剂，广泛用于生活饮用水及工业给水的净化处理。

固体细粉
有机絮凝剂（表 阴离子型 面活性剂）
阳离子型 高分子絮凝剂 阴离子型 阳离子型 非离子型
1、铝盐絮凝剂



常用作铝盐的絮凝剂有硫酸铝、明矾、聚合氯化铝、 工业废水专用混凝剂等。 絮凝剂的效果在很大程度上决定于它的存在形态是否 能对水中的胶体颗粒发挥最有效的絮凝作用。因为天 然水中的粘土胶体带有一定的负电荷，所以絮凝剂的 形态只有是适当正电荷适当聚合度的羟基多核络合离 子，才能同时起电性中和及吸附架桥等各种作用，取 得最优絮凝效果 聚合氯化铝也叫聚氯、聚合铝、聚氯化铝或碱式氯化 铝，简称PAC，它是由简单的中间产物连接而成的高分 子化合物，它与传统的无机絮凝剂硫酸铝相比，有以 下优点：
二、分类及特点
絮凝剂的种类很多，可以分为： 1、无机絮凝剂 2、有机絮凝剂 3、高分子絮凝剂 现将常用的絮凝剂列于下表
分类
无机絮凝剂及无 无机盐类 机聚合絮凝剂
絮凝剂
硫酸铝、硫酸亚铁、硫酸铁、氯酸钠、三氯化铁（铁盐 絮凝剂）、聚合氯化铝（铝盐絮凝剂）、工业废水专用 混凝剂（铝盐絮凝剂）、聚合硫酸铁（铁盐絮凝剂）、 聚氯化铝铁（铁盐絮凝剂） 高岭土、膨润土、酸性白土、炭黑、飘尘 十二烷基苯磺酸钠、松香酸钠、月桂酸钠、硬脂酸钠、 油酸钠 氯化烷基三甲基铵、十八烷基二甲基二本二乙基酮 阴离子聚丙烯酰胺（PAM），500万—2000万不同分 子量的PAM 低离子度、中离子度及高离子度类型的阳离子聚丙烯酰 胺 非离子聚丙烯酰胺

（3）微粒的水化作用。由于胶体带有正电荷，具 有极性的水分子便定向的吸附在带电荷的胶体颗粒 周围而形成一层水化膜，阻止微粒间相互接触，使 胶体在热运动时不能黏合，保持微粒状态悬浮不沉。
2、絮凝原理 消除或减弱胶体稳定性的作用称为胶体的脱稳。脱 稳的胶体能够聚结成较大的颗粒而迅速与水分离开来。 胶体的的脱稳通常是由于以下三个方面的作用。

工业废水处理中，絮凝剂的使用是非常重要的一环。

絮凝剂主要作用是将废水中的悬浮物和胶体物质聚集成较大的颗粒，便于后续的沉降和过滤处理。

常见的絮凝剂有聚丙烯酰胺（PAM）和聚铝氯化铵（PAC）等。

在工业废水处理中，PAM和PAC的比例选择要合理，才能达到较好的絮凝效果。

下面我们就来探讨一下PAM和PAC比例的选择。

一、了解PAM和PAC的特点PAM是一种高分子化学品，其分子量较大，可以形成较为均匀且稳定的絮凝体。

而PAC则是一种无机絮凝剂，具有较强的絮凝作用，尤其对于废水中的胶体颗粒有较好的处理效果。

在选择PAM和PAC比例时，需要充分了解它们的特点和适用范围。

二、根据废水的性质进行调整不同工业废水的性质各异，有的废水中悬浮物较多，有的废水中则以胶体颗粒为主。

在选择PAM和PAC比例时，需要根据废水的性质进行调整。

一般来说，当废水中悬浮物较多时，适宜增加PAM的投加量，以增强絮凝效果；而当废水中胶体颗粒较多时，适宜增加PAC的投加量，以增强絮凝效果。

还可以根据实际情况进行小规模试验，确定最佳的PAM和PAC比例。

三、考虑后续处理工艺在选择PAM和PAC比例时，还需要考虑后续的处理工艺。

如果废水处理后需要进行沉淀或过滤等工序，就需要选择适宜的PAM和PAC 比例，以便后续工艺的顺利进行。

一般来说，合理的PAM和PAC比例可以有效减少后续处理工艺的能耗和成本，提高废水处理的整体效率。

四、综合考虑经济性和环保性在选择PAM和PAC比例时，还需要综合考虑其经济性和环保性。

过高的PAM和PAC投加量会增加废水处理的成本，过低的投加量则会影响絮凝效果。

需要在综合考虑经济性和环保性的基础上，选择合理的PAM和PAC比例。

选择PAM和PAC的比例需要充分考虑废水的性质、后续处理工艺以及经济性和环保性等因素，通过合理调整PAM和PAC的比例，才能达到较好的絮凝效果，实现工业废水高效处理的目标。

在工业废水处理中，选择合理的PAM和PAC比例对于达到高效的絮凝效果至关重要。

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。

絮凝工艺在选矿中的应用随着现代科技的不断发展和成熟，各种高科技工艺也在选矿中得到了广泛的应用。

其中，絮凝工艺是一种非常先进和高效的技术，它已经得到了选矿行业的广泛认可和使用。

本文将重点介绍絮凝工艺在选矿中的应用，并分析它的优点和不足之处。

1. 絮凝工艺的基本原理絮凝，指的是粉状或液态颗粒通过物理或化学作用相互吸附，形成较大颗粒的过程。

它是一种物理化学过程，主要通过物理作用，例如吸附、沉淀、造粒等来吸附局部的离子，从而使颗粒聚集成较大的团结体。

在选矿过程中，通常采用多种絮凝剂进行絮凝处理，以达到提高选矿效率、提高品位的目的。

2. 絮凝工艺在选矿中的应用选矿领域是絮凝工艺的主要应用领域之一。

絮凝工艺主要应用在以下三个方面：2.1 原料的鉴别和分选在选矿过程中，不同类型的矿物往往具有不同的化学成分和物理性质，通过絮凝分选可以更好的分辨出不同的矿物类型，从而实现高效的分选工作。

2.2 提高选矿品位在实际的生产过程中，选矿品位是非常重要的参数之一。

通过加入适当的絮凝剂，可以减少杂质的存在并提高品位，从而达到更好的选矿效果。

2.3 沉淀处理沉淀处理通常应用在选矿液体的固液分离以及去除杂质等方面。

通过加入适当的絮凝剂，可以形成沉淀团聚，从而提高沉淀效率，降低生产成本。

3. 絮凝工艺的优缺点分析如上所述，絮凝工艺在选矿中应用非常广泛，主要有以下几个优点和不足之处：3.1 优点（1）选择性好絮凝工艺可以根据处理过程中不同颗粒之间的吸附力选择性的进行处理，从而分离出不同的矿物，并在处理过程中达到更好的选择性。

（2）处理效率高絮凝处理是一种非常高效的处理方式，特别在市场需求大的高品质产品中，其效果是非常显著的。

通过适当的絮凝处理，在选矿过程中可以大大提高品位和品质，实现高效率的选矿。

（3）可根据特定需求进行调整不同的选矿过程需要的絮凝剂是不同的，细湿处理、干法处理，以及沉浮处理都需要不同的絮凝剂。

而絮凝工艺可以根据特定的需求进行调整，从而满足不同的选矿需求。

起絮凝作用的主要活性物质。
48
[Al2(OH)nCl6-n]m
碱化度〔B〕:化合物中羟基与铝的摩尔比。
[Oห้องสมุดไป่ตู้]
B= 3[Al] ×100%
假设碱化度<30%时，絮凝剂中小分子占多数， 絮凝能力较低。
但碱化度太大时，溶液不稳定，易生成 Al(OH)3沉淀。所以，一般聚合铝碱化度要求在 40％～60％之间。
其二：吸附层的水化作用，形成一个水化层，阻 止微粒的结合。
一种胶体的胶粒带电越多，其ζ电位就越大； 扩散层中反粒子越多，水化作用也越大，扩散层 与水化壳也越厚，也就越稳定。
8
3、乳化油稳定的原因
水包油型
油
乳状液
具有一般胶体的双电层构造，可形成稳定的 体系。
9
4、两个不稳定因素 其一：由范德华力产生的微粒核间的相互吸
41
其存在状态与pH的关系：
pH<4 [Al(H2O)n]3+ n=6~10 高电荷低聚合度
4<pH<6
[Al6(OH)15]3+ [Al7(OH)17]4+ [Al8(OH)20]4+ [Al13(OH)32]7+ [Al13O4(OH)24]7+
6<pH<8 [Al (OH)3]↓
pH>8
[Al (OH)4]- [Al8(OH)26]2-
47
线性聚合物观点认为: 随着碱化度增加，氯化铝溶液中的水合3价铝离子
[Al(H2O)6]3+八面体通过羟桥Al-O-Al聚合成线性多聚物。
体形聚合物观点认为: 聚合氯化铝溶液中存在着4种阳离子:单体、二聚体、
体形十三聚体和构造尚未确定的三维团粒。 体形构造代表式为[AlO4Al12(OH)24(H2O)12]7+, 是

絮凝剂一般包含有机和无机絮凝剂，以及复合絮凝剂、微生物四大类。

因型号以及离子度不同，大致市场上阳离子价格在2万-3万一吨左右，阴离子在1万左右，分子量不一样价格也差别很大，但总体来说，一分价格一分货，想买性价比较高的絮凝剂产品还是要做实验筛选。

无机絮凝剂价格相对有机絮凝剂价格较低，但是使用量却是有机絮凝剂的5-10倍。

一般常见的有聚合氯化铝大货(即氧化铝含量在25左右)，氧化铝含量28及含量30的聚合氯化铝。

在污水处理领域25-30含量的聚合氯化铝絮凝剂价格目前价格为1500-2800元/吨，喷雾法制备的产品价格要比滚筒工艺制备的聚合氯化铝价格略高。

有机絮凝剂聚丙烯酰胺溶解浓度一般为1-3%，相比无机絮凝剂溶解浓度5-10%要低得多。

但是价格却是无机絮凝剂的好几倍。

有机絮凝剂价格按离子度不同排序，阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂价格>非离子价格>阴离子价格。

根据指标不同阴离子絮凝剂价格为6000元/吨-15000元/吨，非离子絮凝剂价格为8000元/吨-17000元/吨，阳离子絮凝剂价格为13000元/吨-25000元/吨。

污水处理絮凝剂价格参考：1.聚合氯化铝，980元到1550元之间一吨。

产品对各种水质适应性强，絮凝能力强，其用量仅为硫酸铝的1/2-1/3，即使在低温水中絮状物的形成速度也较快，且处理后水中残留铝量也较铝量也较低，因而被广泛采用，对于高浊度水絮凝沉淀效果尤显著，应用的PH值在5-9的范围内。

2.聚合氯化铁，几百元一吨。

在处理水时能形成较大的絮状物，并可与重金属离子发生有效的共沉淀作用，但聚合氯化铁等铁盐对金属的腐蚀性强，稳定性较低，使用过程需加熟石灰作为助凝剂，会产生大量污泥。

3.聚丙烯酰胺PAM，价格在上万元一吨。

能以较快的速度形成较大的絮状物，但有机絮凝剂的缺点是价格较高，可以保证处理后水质的安全无毒。

4.聚合氯化铝铁，价格从几百元到上千元之间的都有。

这种类型的絮凝剂价格便宜，是新型、优质、高效铁盐类无机高分子絮凝剂，絮凝效果除表现为剩余浊度色度降低外，还具有絮体形成块，吸附性能高，泥渣过滤脱水性能好等特点。

聚二甲基二烯丙基氯化铵絮凝剂
聚二甲基二烯丙基氯化铵是一种高效的絮凝剂，也是一种正离子
型有机高分子化合物。

其化学式为(C8H16NCl)n。

该化合物具有很高的
亲水性，因此可以与水中的杂质物质有效结合，产生较大的颗粒，从
而使水中的污染物更容易被过滤或沉淀。

聚二甲基二烯丙基氯化铵有很多优点。

首先，它可以有效地从水
中去除悬浮物、胶体、藻类和细菌。

其次，它具有快速絮凝的特点，
可以使污染物在短时间内迅速聚集而形成大颗粒。

此外，它还具有良
好的稳定性和脱水效果。

这些优点使聚二甲基二烯丙基氯化铵成为工
业和民用水净化领域中不可或缺的絮凝剂。

聚二甲基二烯丙基氯化铵的使用方法很简单。

一般情况下，将其
以适量加入待净化的水中，搅拌均匀即可。

其用量的大小通常取决于
待净化水的性质、需要去除的污染物种类和浓度等因素。

为了达到最
佳的净化效果，建议在使用过程中不断调整用量和加入时间。

值得注意的是，聚二甲基二烯丙基氯化铵并不适用于所有类型的
污染物。

该絮凝剂只能去除一些悬浮和胶体污染物，如有机物、铁锈、泥沙和藻类等。

此外，其使用后也可能对水质造成一定的影响，例如
增加水中的盐度、硬度和氯离子含量等。

因此，在实际使用中，需根
据水质情况和需要采取相应的措施。

综上，聚二甲基二烯丙基氯化铵作为一种高效的絮凝剂，具有很
多优点和适用范围。

但同时需根据实际情况进行谨慎使用，以确保净
化效果最佳且不对水质造成负面影响。

氢氧化铝絮凝剂氢氧化铝是一种常用的絮凝剂，广泛应用于水处理、废水处理和工业生产等领域。

本文将从氢氧化铝的性质、应用及其优缺点等方面进行介绍。

一、氢氧化铝的性质氢氧化铝（Al(OH)3），化学式为Al(OH)3，是一种无机化合物。

它是无色结晶固体，常见的形式有三水合物（Al(OH)3·3H2O）和无水物（Al(OH)3）。

氢氧化铝属于弱碱性物质，能够与酸反应生成盐和水。

在常温下，氢氧化铝不溶于水，但可以与强碱反应生成可溶性的铝酸盐。

二、氢氧化铝的应用1. 水处理：氢氧化铝是一种常用的絮凝剂，可以用于处理水中的悬浮物、胶体和有机物等，使其凝聚成较大的团块，便于沉淀或过滤。

在水处理过程中，氢氧化铝能够有效去除水中的浊度和色度，提高水的透明度和质量。

2. 废水处理：氢氧化铝可用于废水处理厂，将废水中的悬浮物和污染物凝聚成沉淀物，便于后续的处理和回收利用。

氢氧化铝对废水中的重金属、有机物和色度物质等有较好的去除效果。

3. 工业生产：氢氧化铝在工业生产中也有广泛应用。

例如，在纺织、造纸和皮革行业中，氢氧化铝可以用作染料和色素的沉淀剂，有助于提高产品的质量和纯度。

此外，氢氧化铝还可用于制备铝盐、铝粉和铝箔等。

三、氢氧化铝的优缺点1. 优点：（1）絮凝效果好：氢氧化铝具有良好的絮凝性能，能够快速凝聚水中的悬浮物和胶体，形成较大的凝聚体，易于去除。

（2）适用范围广：氢氧化铝适用于各种水质的处理，包括自来水、地下水、河水和工业废水等。

（3）操作简便：使用氢氧化铝进行水处理或废水处理时，操作相对简单，无需复杂的设备和技术。

（4）成本较低：与其他絮凝剂相比，氢氧化铝的成本相对较低，适合大规模应用。

2. 缺点：（1）使用量较大：氢氧化铝在水处理过程中的使用量相对较大，这可能增加了处理成本。

（2）pH值敏感：氢氧化铝的絮凝性能与水的pH值密切相关，pH 值过高或过低都会影响其效果，需要进行调节。

（3）残留物处理：使用氢氧化铝后，会产生一定量的沉淀物，需要进行后续的处理和处置，增加了处理的复杂性。

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。

【给水工程】题集1 . 目前我国常用的混凝剂有哪几种？各有何优缺点？答：1、硫酸铝：使用方便，混凝效果较好，不会给处理后的水质带来不良影响，但是水温低时硫酸铝水解困难，形成的絮凝体较松散，处理效果不及铁盐混凝剂。

2、三氯化铁：易溶解、易混合，形成的絮凝体密度大，沉降快。

处理低温水或低浊水效果比铝盐好。

具有强腐蚀性，投加量最佳范围较窄，如果控制不好，会导致出水的色度增大。

固体产品易受潮，不易保管。

3、聚合铁：投药剂量低，形成絮体的速度较快，矾花粗大，沉降迅速。

适应的水质条件较宽，基本上不用控制溶液pH值。

其腐蚀性大大减弱。

处理后水的色度和铁离子含量均较低。

PFS对人体无生理毒性，是非常安全的水处理剂。

4、有机高分子混凝剂：在混凝过程中吸附架桥作用显著，对于高浊水、低浊水和污水处理、污泥脱水都有显著的效果，同时用量较低，但是因其价格昂贵，使用受到一定限制。

2 . 高分子混凝剂投量过多时，为什么混凝效果反而不好？答：在废水处理中，对高分子絮凝剂投加量及搅拌时间和强度都应严格控制，如投加量过大时，一开始微粒就被若干高分子链包围，而无空白部位去吸附其他高分子链，结果造成胶粒表面饱和产生再稳现象。

已经架桥絮凝的胶粒，如受到剧烈的长时间的搅拌，架桥聚合物可能从另一胶粒表面脱离开，又卷回原所在胶粒表面，造成再稳定状态。

3 . 当前水厂中常用的混合方法有哪几种？各有何优缺点？1）、水泵混合混合效果好，不需另建混合设施，节省动力，大、中、小型水厂均可采用。

但但采用FeCl3混凝剂时，若投量较大，药剂对水泵叶轮可能有轻微腐蚀作用。

适用于取水泵房靠近水厂处理构筑物的场合，两者间距不宜大于150m。

2）、管式混合简单易行。

无需另建混合设备，但混合效果不稳定，管中流速低，混合不充分。

3）、机械混合池混合效果好，且不受水量变化影响，缺点是增加机械设备并相应增加维修工作。

3 .混凝设备常用的絮凝设备有：隔板絮凝池、折板絮凝池、机械絮凝池隔板絮凝池：优点：构造简单、管理方便、效果较好。

常用絮凝剂絮凝剂的种类繁多，可分为无机絮凝剂、有机絮凝剂、生物絮凝剂和复合絮凝剂四大类。

无机絮凝剂常有铝系絮凝剂、铁系絮凝剂、聚硅酸类絮凝剂等几类；有机絮凝剂有合成与改性两大类，从电荷上分又分为阳离子型、阴离子型、非离子型与两性有机高分子絮凝剂。

表1列出了常用的絮凝剂。

表1常用絮凝剂列表絮凝剂名称所属类型铝盐（硫酸铝、氯化铝、明矾）盐类铝系无机絮凝剂铁盐（氯化铁、硫酸亚铁）盐类铁系无机絮凝剂聚合氯化铝（PAC）阴离子型铝系无机絮凝剂聚合硫酸铝（PAS）阴离子型铝系无机絮凝剂聚合磷酸铝（PAP）阴离子型铝系无机絮凝剂聚合氯化铁（PFC）阴离子型铁系无机絮凝剂聚合硫酸铁（PFS）阴离子型铁系无机絮凝剂聚合磷酸铁（PFP）阴离子型铁系无机絮凝剂聚合硅酸（PS）阳离子型硅酸无机絮凝剂活化硅酸（AS）阳离子型硅酸无机絮凝剂脱乙酰甲壳素阳离子型天然改性有机絮凝剂聚丙烯酰胺（PAM）合成有机絮凝剂阳离子型聚丙烯酰胺（CPAM）阳离子型合成有机絮凝剂阴离子型聚丙烯酰胺（HPAM）阴离子型合成有机絮凝剂聚丙烯酞胺非离子型合成有机絮凝剂聚氧化乙烯非离子型合成有机絮凝剂NA T型生物絮凝剂生物絮凝剂聚合铝-甲壳素无机有机复合型絮凝剂有机絮凝剂同无机絮凝剂相比，具有用量少、絮凝速度快、受共存盐类、HP值及温度影响小、生成污泥量少、并且容易处理等优点，因而有着广阔的应用前景。

在合成的有机絮凝剂中，聚丙烯酰胺（PAM)的应用最多。

阳离子型絮凝剂多为含甲基丙烯酸二甲胺乙酯、二甲基二烯丙基氯化铵等阳离子单体的均聚物或共聚物。

阳离子型聚丙烯酰胺（CPAM）因具有适用pH范围广、受共存盐影响小，具有优良的除浊、脱色性能，并能强化固液分离过程等优点，而广泛用于石油开采、造纸、冶金、采矿、纺织印染、国防、日用化工、水处理等领域。

在国外已开发引用的阳离子型高分子絮凝剂中，阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂占重要的地位。

在早期，其阳离子型聚丙烯酰胺絮凝剂的主导产品为甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵（DMC）与丙烯酰胺（AM）的共聚系列产品，而在污水处理厂的污泥脱水设备从带式压滤机转变为以高速离心机、挤压机等为主的情况下，对絮团的机械强度就有了更高的有求，因而DMC系列的产品已经不能满足要求。

几种常见的水处理絮凝剂的絮凝效果解析随着我国工农业生产的迅速发展,大量生产性和生活性污水排放量剧增,如不加以处理直接排放,将引发一系列的环境问题污.水处理领域中的治理方法很多,主要有生化法、絮凝沉降法、吸附法、电渗析法、离子交换法和化学氧化法等,其中絮凝沉降法是应用广、成本低的常用处理方法,而高效能的絮凝剂沉降处理过程关键在于恰当地选择和投加性能优良的水处理絮凝剂,因此,了解和比较各类絮凝剂的絮凝特征、相适应的水质条件以及絮凝过程中搅拌强度是非常重要的.本实验从胶体化学基本观点出发,结合一系列试验,综合分析聚合氯化铝、三氯化铁和硫酸铝3种常用的絮凝剂的絮凝特性,并对水中TOC去除效果进行对比.1 实验部分1.1 仪器与试剂1.1.1 仪器浊度仪(美国HACH公司);pH值测定仪(美国HACH公司);3型N电位仪(包括电泳槽、显微测速装置、时间跟踪器和中央数据处理显示器);COD测定仪(5000A,日本岛津);DC-506型六联浆拌式搅拌机.1.1.2 试剂三氯化铁;聚合氯化铝;硫酸铝;盐酸(AR级):北京化工厂;氢氧化钠(AR级):北京化工厂.1.2 实验方法(1)浊度水配制:配浊试验用水取自当地水库,配浊粘土取自水库上游,取回的粘土和水充分混合,静置2h后,取上层悬浮液,浊度为10NTU.(2)在DC-506型六联浆拌式搅拌机上进行搅拌(该机能够一次设定9种不同转速,絮凝过程自动完成,具有参数记忆、计算、显示功能,如水温、转速及相应的水力梯度G值的计算),每次可同时做6个水样,每个水样水量1000mL,并用1mol/L的HCl溶液和1mol/L的NaOH溶液调节溶液pH值至预定值.在快速搅拌状态下(120~180r/min)投加絮凝剂,搅拌1min后立即取样,在电泳仪上测定N电位和电泳迁移率EM值,然后继续慢速(40~90r/min)搅拌20min后停止,沉淀20min,用浊度仪测上清液的剩余浊度RT.2 结果与讨论2.1 絮凝剂的投加量对絮凝效果的影响从图1、图2中可知,对一定浊度的水质,PAC、三氯化铁和硫酸铝3种絮凝剂都存在最佳投加量.在配水浊度为10NTU、pH值为8.16、水温为19.5e条件下,聚合氯化铝(PAC)、三氯化铁和硫酸铝最佳投加量(剩余浊度为0.5NTU以下)分别为2mg/L(以Al2O3计)、8mg/L(以FeCl3计)和2mg/L(以Al2O3计).图1 聚合氯化铝和硫酸铝的投加量对絮凝效果的影响图2 三氯化铁的投加量对絮凝效果的影响2.2 pH值对絮凝效果的影响图3表明:同一种絮凝剂在不同pH条件下,絮凝效果不一样.这主要取决于絮凝剂水解生成物在不同pH条件下的形态转化规律.硫酸铝最佳絮凝区原水pH范围为6~8,PAC最佳絮凝区原水pH范围为4~10,三氯化铁最佳絮凝区原水pH范围为5~10.PAC和三氯化铁适应pH范围基本相同,都比硫酸铝适应pH范围宽.从絮凝效果可见,pH>7时PAC优于三氯化铁.图3 3种絮凝剂在不同pH值条件下絮凝效果对比絮凝剂投加量:三氯化铁8mg/L(以FeCl3计);PAC2mg/L(以Al2O3计);硫酸铝2mg/L(以Al2O3计)2.3 絮凝剂絮凝除浊作用及电泳特征絮凝剂投放在不同的pH原水中所表现的形态多种多样,通过控制絮凝反应条件,可以控制絮凝剂在水中的形态,进而探讨絮凝剂形态对絮凝效果的影响.2.3.1 三氯化铁絮凝除浊作用及电泳特征图4为向浊度10NTU的原水中投加8mg/L的三氯化铁后凝聚微粒的F值和上清液剩余浊度在不同pH的条件下的变化情况.在pH值为3时,F值为-16mV,上清液剩余浊度为5.7NTU,没有良好的絮凝效果;在pH接近5时,F值变为正值;当pH值为6左右时,F值为正值最大;随着pH的继续增大F值由正值变为负值,并且越来越大,但仍具有较好的絮凝效果.图4 F电位以及剩余浊度与pH的关系配水浊度为10NTU,水温为20.5e,三氯化铁投加量为8mg/L从上清液剩余浊度来看,pH为5~10时剩余浊度小于1NTU,受pH影响不大.当pH<4时凝聚决定于双电层压缩,主要是Fe3+和少量高电荷低聚合度物质对胶体颗粒的吸附脱稳.当pH=4~6时主要是正电荷聚合体对胶体颗粒吸附脱稳作用,此时的水解产物对胶体颗粒的吸附脱稳比Fe3+阳离子更有效,发挥作用的化合物是高电荷低聚合体和低电荷高聚合体.当pH>6时主要是铁盐水解生成Fe(OH)3沉淀物对胶体颗粒卷扫絮凝.2.3.2 PAC絮凝除浊作用及电泳特征图5为向浊度为10NTU的原水中投加2mg/L的PAC后凝聚微粒的F值和上清液剩余浊度在不同pH的条件下的变化情况.当pH为4~6时F值比较稳定,平均F值为-9.5mV,上清液剩余浊度为0.7~1NTU.pH上升到7时F值继续减小,pH为7~10时F值又出现稳定,平均F值为-6.25mV,上清液剩余浊度为0.5NTU以下.pH为10以上时F值开始升高.当pH在4~10范围,上清液剩余浊度小于1NTU,F值变化不大,产生良好絮凝的F值范围为?6mV.PAC不论是在pH高区、pH低区或pH中区都能较好地发挥压缩双电层、电中和吸附脱稳、凝聚絮凝的效能,这表明了PAC稳定性好,形态较为稳定,可以适应于更广pH范围内的水质净化.图5 F电位以及剩余浊度与pH的关系从图5中还可发现,F值在pH=4~10范围内并没有出现等电态,这主要由于投药量少,没有完全降低F电位.絮凝效果很好,是由于絮凝剂在水中发挥电性中和和压缩双电层的作用,并且由于粒子数目增多,碰撞次数增多,相对降低了对脱稳的要求.2.3.3 硫酸铝絮凝除浊作用及电泳特征图6为向浊度为10NTU的原水中投加2mg/L硫酸铝后,凝聚微粒的F值和上清液剩余浊度在不同pH条件下的变化情况.可见凝聚微粒的F值随pH的增大而减小,当pH<5时F值均为较高负值,所以不能产生凝聚.当pH=5.5时F值为-10mV,开始凝聚,pH为6左右时F值为-5.12mV,具有良好凝聚效果,此时发挥絮凝作用主要为高电荷低聚合度的电中和脱稳作用.在pH值7附近,F值上升为-10mV,发挥絮凝作用的铝几乎全是中性不溶解性的[Al(OH)3]]大型聚合体或低电荷高聚合度的物质,这时粘土粒子和铝聚合体之间几乎失去电排斥力,主要依靠OH-离子的架桥,使粘土粒子和[Al(OH)3]]粘结生成大的絮凝体,产生良好的絮凝沉淀效果.随pH的继续增大,F值增大,当pH值超过8.5以后,絮凝效果降低,此时发挥絮凝效果的主要成分为负电荷铝离子,这些阴离子成为Al(Ó)的主要形态,架桥聚合态铝离子也不足,浊度去除率也显著降低.从剩余浊度来看,当pH为6时上清液剩余浊度最低为0.5NTU以下.当pH<5.5或pH>8.5时基本上无絮凝效果,在5.5或pH>8.5时基本上无絮凝效果,在5.5<pH<8.5时为最佳除浊区段,这主要是由于铝矾水解生成的带电荷的聚合物质或氢氧化铝凝胶物对脱稳微粒产生粘结架桥絮凝和卷扫沉淀作用所致.图6 F电位以及剩余浊度与pH的关系配水浊度为10NTU,水温为20.5e,硫酸铝投加量2mg/L2.3.4 几种絮凝剂对水中TOC去除效果的对比影响TOC去除率絮凝效果的因素有絮凝剂品种、絮凝剂投加量、混合水力条件、原水水质变化以及药剂投加方式等.图7示出3种絮凝剂对水中TOC去除效果的对比.从图7中可知:同一种原水,不同絮凝剂对水中的TOC去除效果不同,在同样加药量的情况下聚合,氯化铝好于硫酸铝和三氯化铁,同时也发现过量加入同等剂量的混凝剂,聚合氯化铝对水中TOC的去除效果也明显好于其他两种混凝剂,并且随着混凝剂投加量的增加,TOC去除率明显增大,当聚合氯化铝投加量为42mg/L(Al2O35mg/L)时,TOC去除率达到99%以上.图7 不同投加量条件下TOC的去除率对比3 结论(1)对一定浊度的水质,PAC、三氯化铁和硫酸铝3种絮凝剂都存在最佳投加量,分别为2mg/L(以Al2O3计)、8mg/L(以FeCl3计)和2mg/L(以Al2O3计).(2)同一种絮凝剂在不同pH条件下,絮凝效果不一样.PAC和三氯化铁适应pH范围基本相同,都比硫酸铝范围宽.从絮凝效果可见,pH>7时PAC优于三氯化铁.(3)絮凝剂投放在不同的pH水中所表现的形态对絮凝效果会产生影响.(4)总体来看,PAC对浊度去除率最好,三氯化铁次之,硫酸铝最差.(5)PAC对水中TOC的去除效果明显好于三氯化铁和硫酸铝,并且随着混凝剂投加量的增加,TOC去除率明显增大.。