第9讲：有机絮凝剂汇总

所谓絮凝剂是一种可使分散状颗粒聚集起来，从而得到较大的颗粒，提高固液分离速度的物质。

其作用机理是通过减少或使胶体间的电斥力反向以及通过聚合物架桥作用使颗粒连接变大而引起固液分离。

按照化学成分与组成，絮凝剂可分为无机、有机、复合、微生物絮凝剂四大类。

无机絮凝剂主要是依靠中和粒子上的电荷而凝聚，而有机絮凝剂则主要依靠架桥作用使粒子沉降，在应用中，常常先加无机絮凝剂中和电荷，然后加有机絮凝剂生成絮团沉降，两者联合使用可大大降低絮凝剂的用量。

无机絮凝剂按金属盐可分为铝盐系和铁盐系；按阴离子成分又分为盐酸系和硫酸系；按分子量又可分为低分子系和高分子系两大类。

低分子絮凝剂是人类最早使用的一类絮凝剂，包括Fe2 (SO4)3，FeCl3，Al2 (SO4)3，AlCl3。

其中Al2 (SO4)3。

迄今为止一直是一种重要的无机絮凝剂。

随着水处理对絮凝剂的要求不断提高，其缺点日益突出，如用量大，沉降速度慢，腐蚀性强，对设备要求高，某些场合净水效果不理想，由于上述种种原因无机低分子絮凝剂已逐渐为无机高分子絮凝剂所取代。

无机高分子絮凝剂是在20 世纪60 年代后在传统的铝盐、铁盐的基础上发展起来的一类新型水处理剂。

和传统药剂相比，它能成倍的提高絮凝效果，且价格相应较低，因而有逐步成为主流药剂的趋势。

按照组成，可把无机高分子絮凝剂分为以下三类：1）阳离子型：聚合氯化铝（PAC），聚合硫酸铝（PAS），聚合磷酸铝（PAP）等；2）阴离子型：活化硅酸（AS），聚合硅酸（PS）等；3）无机复合型：聚合氯化铝铁（PAFC），聚合硅酸硫酸铁（PFSS），聚合硅酸硫酸铝（PASS）等。

有机高分子絮凝剂上世纪初，Freudlich 发现，在Fe(OH)3 溶胶中投入少量血清蛋白会产生絮凝作用，并把这种效应称为敏化作用。

这是采用天然高分子所进行的高分子絮凝剂的期研究。

随着高分子化学的发展，许多高分子絮凝剂都可以人工合成了，合成高分子絮凝剂已经在水处理中占据一席之地。

絮凝剂的工作原理综述：絮凝剂是一种常用的水处理药剂，用于处理水中的悬浮物、胶体物质和有机物等，以达到净化水质的目的。

絮凝剂通过改变水中微粒的电荷性质和形态，使其聚集成较大的团簇，从而便于后续的沉淀、过滤或浮选等处理操作。

本文将详细介绍絮凝剂的工作原理及其应用。

一、絮凝剂的分类根据其化学性质和处理效果，絮凝剂可以分为无机絮凝剂和有机絮凝剂两大类。

1. 无机絮凝剂：无机絮凝剂主要包括铝盐、铁盐和硅酸盐等。

它们具有良好的絮凝效果和广泛的适用性。

常见的无机絮凝剂有氯化铝、硫酸铝、聚合氯化铝、硫酸亚铁等。

无机絮凝剂的絮凝机理主要是通过电荷中和和聚集作用来实现的。

2. 有机絮凝剂：有机絮凝剂是一类高分子化合物，具有较强的絮凝能力。

常见的有机絮凝剂有聚丙烯酰胺（PAM）、聚丙烯酰胺共聚物（PAC）、聚乙烯亚胺（PEI）等。

有机絮凝剂的絮凝机理主要是通过吸附、桥联和胶体稳定性改变来实现的。

二、絮凝剂的工作原理絮凝剂的工作原理可以分为物理作用和化学作用两个方面。

1. 物理作用：物理作用主要是指絮凝剂与水中微粒之间的力学相互作用。

絮凝剂在水中形成的高分子链或簇团可以通过以下方式促进微粒的聚集：（1）吸附作用：絮凝剂的高分子链或簇团能够吸附在微粒表面，形成带电的吸附层。

这些带电吸附层之间的排斥力会使微粒互相靠近。

（2）桥联作用：絮凝剂能够通过高分子链或簇团之间的桥联作用将微粒连接起来，形成较大的团簇。

（3）胶体稳定性改变：絮凝剂能够改变水中微粒的胶体稳定性，降低其稳定性，使其易于聚集。

2. 化学作用：化学作用主要是指絮凝剂与水中微粒之间的化学反应。

絮凝剂的化学作用可以通过以下方式促进微粒的聚集：（1）电荷中和：絮凝剂的带电吸附层能够中和微粒表面的电荷，使微粒失去静电排斥作用，从而促进微粒的聚集。

（2）络合作用：絮凝剂能够与水中的某些溶解物质或微粒表面的活性位点形成络合物，从而促进微粒的聚集。

三、絮凝剂的应用絮凝剂广泛应用于水处理、废水处理、矿山选矿、纸浆造纸等领域。

絮凝剂的种类介绍聚合三氯化铁(PFC) Polymerization of ferric chloridea.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。

絮凝剂主要成分絮凝剂分为无机絮凝剂、有机絮凝剂、微生物絮凝剂和复合型絮凝剂。

传统的无机絮凝剂为低分子的铝盐和铁盐, 其作用机理主要是双电层吸附。

铝盐中主要有硫酸铝(Al(SO4)3·18H2O)、明矾(Al2(SO4)3·K2SO4·24H2O)、铝酸钠(NaAlO3)。

铁盐主要有三氯化铁(Fe-Cl3·6H2O)、硫酸亚铁(FeSO4·6H2O)和硫酸铁(Fe2(SO4)3·2H2O )。

硫酸铝絮凝效果较好, 使用方便,但当水温低时, 硫酸铝水解困难, 形成的絮凝体较松散, 效果不及铁盐。

三氯化铁是另一种常用的无机低分子絮凝剂, 具有易溶于水, 形成大耳中的絮体、沉降性能好、对温度、水质和pH 的适应范围广等优点, 但其腐蚀性较强, 且有刺激性气味, 操作条件差。

无机低分子絮凝剂的优点是经济、用法简单, 但用量大、残渣多。

絮凝效果比高分子絮凝剂的絮凝效果低。

无机高分子絮凝剂是20 世纪60 年代以来在传统的铁盐和铝盐基础上发展起来的一类新型水处理药剂。

其絮凝效果好, 价格相对较低, 已逐步成为主流絮凝药剂。

在日本、西欧和中国, 目前都已有相当规模的无机高分子絮凝剂的生产和应用, 其产量约占絮凝剂总产量的30%～60%。

近年来, 我国高分子絮凝剂的发展趋势主要是向聚合铝、铁、硅及各种复合型絮凝剂方向发展, 并已逐步形成系列: 阳离子型的有聚合氯化铝(PAC)、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)等; 阴离子型的有活化硅酸(AS)、聚合硅酸(PS);无机复合型的有聚合氯化铝铁(PAFC)、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(SCPAFC)等。

絮凝剂，简单来讲就是一类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物质。

由于，价格低廉、无毒高效，且处理污水效果好，因此，现应用广泛。

那么，该产品都有哪几种呢?1、聚合氯化铝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。

对于低温水处理的效果比较好，絮凝的矾花形成块、颗粒密而重，易于沉降，可缩短沉淀时间，出水浊度低，色度小，过滤性好。

可缩短过滤周期，腐蚀性小，利于管道保护，使用方便，易于储存、运输，如遇潮解，其效果不变。

2、三氯化铁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，但三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）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，高效聚合氯化铝铁在处理高浊度水，低调低浊度水时，处理效果非常明显。

以上就是絮凝剂常用类型的一些简单介绍，相信大家通过以上内容对其也有了进一步的了解。

当然，由于并不是所有的絮凝剂都能够应用于污水处理，因此，大家正常的使用流程应该是邮寄污水的样品，然后再让厂家针对污水的样品进行化验之后确定使用哪种型号的絮凝剂，这样经过科学的配比之后就能够低成本的去处理污水。

常用絮凝剂介绍1、概念絮凝指通过搅拌使失去电荷的颗粒互相接触聚集在一起，导致形成絮状物(絮体)的过程。

依工艺不同，该过程一般为几分钟.凝聚指胶体被压缩双电层而脱稳的过程。

这个过程时间很短,一般不到1秒钟。

一般情况下,凝聚和絮凝的过程很难截然分开，一般统称其为混凝过程。

将能使水溶液中的溶质、胶体或悬浮颗粒产生絮状物沉淀的物质都叫做絮凝剂.2、絮凝剂简介2。

1金属盐类絮凝剂2.1。

1硫酸铝应用硫酸铝进行污水的处理，它对水的有效pH范围较窄，约5.5～8。

0。

硫酸铝是历史最悠久,使用最广泛的一种无机絮凝剂，化学式Al2(SO4)3•nH2O，n最常见为14或18.工业固体产品为白色或灰色粉末或块状结晶，在空气中易吸潮结块.一般认为硫酸铝以两种方式对水体中的胶体颗粒起凝聚作用：一是吸附脱稳(吸附絮凝)，当铝盐带正电的水解产物吸附在带负电的胶体颗粒表面,部分或全部中和胶体颗粒表面电荷，使胶体脱稳并相互碰撞粘结生长为大颗粒的絮凝过程;二是卷扫沉淀作用(沉淀型絮凝），当铝盐的各种水解产物包裹在水中胶体颗粒表面，并可通过这些水解物种连接胶体颗粒物形成较大的絮体，在絮体的沉降过程中卷扫水中其他胶体颗粒后共同沉淀的过程。

这两种作用形式通常认为可能会交互发生，宏观上可认为是混凝作用.硫酸铝的使用范围较广泛,可应用于饮用水净化，温度在25~40℃之间，低温条件下，硫酸铝水解困难，絮粒较轻而疏松，处理效果较差，同时，硫酸铝还存在诸如成本高,腐蚀性大，在某些场合处理效果不理想等缺点.因此，近年来在许多场合正逐渐被新的絮凝剂（如聚合氯化铝)所取代。

2.1。

2三氯化铁三氯化铁，化学式FeCl3•6H2O，为黄褐色晶体，极易吸潮,易溶于水,具强腐蚀性。

三氯化铁的混凝机理与硫酸铝相类似，最佳使用pH为5。

0～6。

0。

与硫酸铝相比较，三氯化铁处理低温水时性能较好，絮状物强度较大，适用盐类范围较宽，除色能力强，消耗量较少.不足之处是Fe3+与某些有机物形成很强的有色可溶络合物，有可能增大水体的色度。

絮凝剂是一种能降低或消除水中分散颗粒的沉淀稳定性和聚合作用，促进分散颗粒聚集和絮凝成聚集体的物质。

目前，市场根据化学性质分为两类:无机絮凝剂和有机絮凝剂。

无机絮凝剂和有机絮凝剂使用最多。

无机絮凝剂主要是铝盐、铁盐及其聚合物，常规的有聚合氯化铝、聚合氯化铝铁、聚合硫酸铁等。

有机絮凝剂根据聚合物的荷电性质分为4类，即阳离子型、阴离子型、非离子型和两性离子型。

最常用的是聚丙烯酰胺及其各种型号。

(1)聚合铝絮凝剂(如聚合氯化铝、硫酸铝等。

)聚合铝水解产生高价离子，形成各种类型的羟基多核配合物。

它们通过羰基桥联处于亚稳定状态。

然而，氢氧化铝和[2的比例(通常称为碱度或碱度)对絮凝效果有很大影响。

一般来说，碱度越高，絮凝效果越强。

然而，如果碱度太高，则容易产生不溶性氢氧化铝沉淀，这导致絮凝效果降低。

研究表明，最佳碱度为75%-85%，此时絮体生成快，颗粒大而重，沉降性能好。

聚合铝具有用量少、沉降速度快、颗粒致密、除浊效果明显的特点。

它广泛应用于工业水处理[3]。

值得注意的是，铝，尤其是活性铝，毒性很大，聚合铝的制备方法并不完善，导致溶液中存在更多的水解铝微粒，这在一定程度上限制了聚合铝的使用。

通过改善混凝反应条件和延长慢混凝时间，可以有效降低水中铝的含量。

(2)聚合铁絮凝剂(如聚合硫酸铁等。

)聚合铁是另一种新型无机絮凝剂，其絮凝机理类似于聚合铝。

其主要类型有聚合硫酸铁、聚合氯化铁、聚合氯化铁等。

聚合硫酸铁不仅具有铝盐无机高分子絮凝剂的特点，而且具有价格低廉、适用范围广的特点。

然而，一般来说，聚合铁要求较低的碱度，并且通常羟基/Fe3的比例必须控制在8% ~ 15%。

超过这个范围，铁水解反应发生突变，从高价聚合态的羟基络合离子转化变成低价聚合态的凝胶产物。

此外，聚合铁产品的稳定性差，聚合铁产品在几小时至一周内会发生沉淀，絮凝效果降低，因此用量远小于聚合铝。

有机高分子絮凝剂的类型和性能有机聚合物絮凝剂包括天然聚合物和合成聚合物。

絮凝剂的品种、市场规模全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：絮凝剂是一种在水处理和污水处理中常用的化学药剂，它能够帮助去除水中的悬浮颗粒物和浑浊物质，使水质得到提升。

随着人们对水质要求的不断提高，絮凝剂的应用范围也在不断拓展。

目前市场上已经涌现出各种不同品种的絮凝剂，以满足不同水处理领域的需求。

絮凝剂的品种主要包括有机絮凝剂、无机絮凝剂和复合絮凝剂。

有机絮凝剂主要是指聚合物，如聚丙烯酰胺（PAM）、聚丙烯酸钠（PAS）等，它们通常具有较好的絮凝效果，能够快速聚集悬浮颗粒物形成较大而密实的絮凝体，便于后续的沉降或过滤处理。

无机絮凝剂主要是指铝盐、铁盐等，它们对于一些特定的水质问题，如硅胶、重金属离子的去除效果较好。

复合絮凝剂则是将有机和无机絮凝剂进行混合使用，以发挥各自的优势，提高絮凝效果。

目前市场上絮凝剂的需求主要来自水处理厂、污水处理厂、工业生产和矿山排放等领域。

水处理厂主要用于处理自来水、工业废水等水源，以提高水质和净化水体；污水处理厂则主要用于处理城市、乡村的生活污水和工业废水，减少水体污染；工业生产中的用水则需要经过絮凝剂的处理后才能满足生产需求；矿山排放的废水中通常含有大量的悬浮颗粒物和重金属离子，需要进行絮凝沉淀处理。

根据统计数据显示，目前全球絮凝剂市场规模约为100亿美元，其中有机絮凝剂占据了市场的较大份额。

随着我国环保政策的不断加强和各行业对于水质要求的提高，絮凝剂市场的需求将继续增长。

随着絮凝剂技术的不断创新和发展，新型絮凝剂的研发也将成为市场的发展趋势。

近年来出现了一种名为“微米级絮凝剂”的新型产品，它具有粒径较小、絮凝速度快、絮体密实等优势，被广泛运用于微污染水体处理和高浓度废水处理等领域。

絮凝剂在水处理和污水处理中发挥着重要的作用，各种不同品种的絮凝剂也让我们有更多的选择，以适应不同水质问题的解决需求。

随着市场需求的不断增长和技术的不断创新，絮凝剂市场将会继续呈现出良好的发展态势。

混凝剂、助凝剂和絮凝剂混凝水中悬浮的颗粒在粒径小到一定程度时，其布朗运动的能量足以阻止重力的作用，而使颗粒不发生沉降。

这种悬浮液可以长时间保持稳定状态。

而且，悬浮颗粒表面往往带电（常常是负电），颗粒间同种电荷的斥力使颗粒不易合并变大，从而增加了悬浮液的稳定性。

混凝过程就是加入带正电的混凝剂去中和颗粒表面的负电，使颗粒“脱稳”。

于是，颗粒间通过碰撞、表面吸附、范德华引力等作用，互相结合变大，以利于从水中分离。

混凝剂是分子量低而阳电荷密度高的水溶性聚合物，多数为液态。

它们分为无机和有机两大类。

无机混凝剂主要是铝、铁盐及其聚合物。

絮凝絮凝是聚合物的高分子链在悬浮的颗粒与颗粒之间发生架桥的过程。

“架桥”就是聚合物分子上不同链段吸附在不同颗粒上，促进颗粒与颗粒聚集。

絮凝剂为有机聚合物，多数分子量较高，并有特定的电性（离子性）和电荷密度（离子度）。

实际过程要比上述理论复杂得多。

由于混凝剂/絮凝剂都是高分子物质，同一产品中大大小小的分子都有，所谓“分子量”只是一个平均概念。

所以，在用某一混凝剂或絮凝剂处理污水是，“电中和”和“架桥”作用会交织在一起同时发生。

絮凝过程是多种因素综合作用的结果，目前仍有一些没有认清和解决的问题。

就我们所知，絮凝过程与絮凝剂分子结构、电荷密度、分子量有关；与悬浮颗粒表面性质、颗粒浓度、比表面积有关；与介质（水）的pH值、电导、水中其他物质的存在、水温、搅动情况等因素有关。

因此尽管有理论和经验可循，用实验来选择絮凝剂仍然是不可缺少的。

（二）常用的有机合成高分子混凝剂及天然絮凝剂常用的有机合成高分子混凝剂（又称絮凝剂）及天然絮凝剂见下表。

常用有机合成高分子混凝剂及天然絮凝剂（三）常用的助凝剂常用的助凝剂见下表。

常用的助凝剂（1）PAM和无机铝盐混凝剂联用比单独用无机铝盐混凝剂，可以使去浊效果明显改善，而对去除CODMn和UV254改善很少；（2）PAM和无机铝盐混凝剂联用比单独用无机铝盐混凝剂，可使污泥湿基重量减少40%左右；（3）PAM和无机铝盐混凝剂联用比单独用无机铝盐混凝剂，可降低污泥处理费和净水加药费用,从而能降低总的净水成本；（4）用于饮用水处理的PAM，其单体AM含量均应小于0.05%，PAM投加率一般均少于1mg/l，足以保证饮用水的安全性。