常用水處理配方分析絮凝劑應(yīng)用綜述

時(shí)間：2018-08-23作者：凱思普科技有限責(zé)任公司瀏覽：444

 凱思普配方分析對(duì)常用絮凝劑在水處理領(lǐng)域中的研究及應(yīng)用情況進(jìn)行了綜述，介紹了幾種主要類型的水處理絮凝劑的發(fā)展和應(yīng)用過程，并針對(duì)今后絮凝劑研發(fā)工作提出了發(fā)展方向。

配方分析中無機(jī)絮凝劑幾種常見體系的絮凝劑介紹 

鋁系絮凝劑

明礬、酸鋁和等鋁鹽都屬于鋁系低分子絮凝劑,它自古就被使用，也是應(yīng)用較為廣泛的一類絮凝劑。這類絮凝劑的主要作用機(jī)理是通過對(duì)水中膠體顆粒的壓縮雙電層作用、吸附架橋作用及沉淀物卷掃作用,使膠體顆粒脫穩(wěn),從而聚集、沉降。

19世紀(jì)末美國較先將鋁系絮凝劑用于水處理,之后因其**的混凝沉降性能而被廣泛采用,現(xiàn)在，世界上大多數(shù)廢水處理仍使用鋁系絮凝劑。盡管鋁鹽被廣泛使用,但鋁是一種對(duì)人體有害的物質(zhì)，它進(jìn)人體后,會(huì)在一些機(jī)體組織中積蓄,將體內(nèi)必需的營(yíng)養(yǎng)元素和微量元素沉積，無法吸收，影響生理功能,導(dǎo)致人體出現(xiàn)諸如鋁性腦病、鋁性貧血等中毒病癥。

此外,鋁鹽的pH值范圍窄,因而影響了城市供水管網(wǎng)電化學(xué)腐蝕問題的解決。為解決這一問題,鋁系高分子絮凝劑應(yīng)運(yùn)而生。鋁系絮凝劑有很多，例如聚合酸鋁(PAS)、鋁鐵(PSFA)、聚磷(PPFC)、聚酸，聚合鋁(**)等高分子鋁鹽,以及含鋁復(fù)合型絮凝劑,如聚酸、聚等。而聚合(PAC)是較常用的鋁系高分子絮凝劑，20世紀(jì)60年代，日本首先研制并投入實(shí)用。

70年代中期以后,日本給水處理中PAC的使用**過了明礬。聚合對(duì)高濁度、低濁度、高色度及低溫水都有較好的混凝果,PAC的效能在許多方面**明礬等傳統(tǒng)鋁鹽,其投加量小,絮凝體形成速度快且易沉淀,反應(yīng)沉淀時(shí)間短,水溫及pH的適應(yīng)范圍廣,它的加入量不宜過多,否則也會(huì)使水發(fā)渾。PAC的生產(chǎn)方法較多,有中和法、凝膠法和熱分解法等。  

鐵系絮凝劑

考慮到鋁鹽對(duì)身體的危害性，人們開始尋找一種一類可以替代鋁鹽的絮凝劑，20世紀(jì)30年代，人們發(fā)現(xiàn)了鐵系絮凝劑，這種不僅安全無毒,可避免二次污染,而且還有混凝能力強(qiáng)、沉降快、水溫和pH適應(yīng)范圍廣、價(jià)格*等特點(diǎn)。尤其是在低溫條件下,鐵鹽的混凝效果明顯**鋁鹽。

但其腐蝕性強(qiáng),對(duì)設(shè)備要求高,且鐵鹽絮凝劑中的Fe3+與水中腐植質(zhì)等**物可形成水溶性污染物,使自來水帶色,所以要慎重選取。簡(jiǎn)單的鐵鹽絮凝劑主要是、酸亞鐵等。與鋁鹽類似,鐵鹽也從簡(jiǎn)單的低分子絮凝劑向高分子絮凝劑方向發(fā)展。

聚合酸鐵(PFS)由日本首先研制成功并投放市場(chǎng),我國1983年以來也開展了PFS的研究。目前我國PFS的生產(chǎn)技術(shù)已達(dá)到了國外水平,廣泛用于凈水處理和污水處理。PFS與聚胺、二烯二均聚物等陽離子聚合物、強(qiáng)無機(jī)氧化劑等,具有非常好的復(fù)合性能,復(fù)合后絮凝劑對(duì)于低溫低濁度水、高濁度水、市政污水、印染廢水等均具有良好的處理性能。

除PFS以外,還有聚鐵(PFP)、聚鐵(PAFC)、聚酸鋁鐵(PAFS)、聚鋁鐵(PSFA)、聚磷(PPFC)、聚酸(PASC)等復(fù)合型絮凝劑。它們比PAC和PAF分子量大,混凝效果好,廣泛用于石化廠、鋼鐵廠、煤礦和印染廢水的處理。

 

聚類絮凝劑

聚絮凝劑是在20世紀(jì)30年代才開始應(yīng)用的一種新型絮凝劑，此類絮凝劑在通常條件下組分帶負(fù)電荷,屬陰離子高分子絮凝劑,其吸附架橋能力增強(qiáng),聚合度增大,處理效果強(qiáng),形成的礬花大而易于沉降。但這種絮凝劑在儲(chǔ)存時(shí)易發(fā)生自聚反應(yīng),析出硅膠而失去混凝功能,只能現(xiàn)場(chǎng)制備,從而限制了聚的應(yīng)用和推廣。高寶玉等用共聚和復(fù)合兩種方法研制了商用聚硅（PASiC）。相同條件下與PAC相比,PASiC具有較大的顆粒粒徑,但不同電荷的相互作用,電中和能力有所下降,研究表明,鋁硅復(fù)合絮凝劑具有優(yōu)良的凈水效果和較低的殘留鋁含量。

 

配方分析中微生物絮凝劑介紹

微生物絮凝劑（MBF）是20世紀(jì)80年代后期開發(fā)出來的*三代絮凝劑。該絮凝劑利用生物技術(shù)，通過微生物發(fā)酵抽提而得到一種新型、高效、**的水處理藥劑。早在20世紀(jì)70年代末，日本學(xué)者就在研究鈦酸酯的生物降解過程中，發(fā)現(xiàn)了具有絮凝作用的微生物培養(yǎng)液，并于80年代后期制成了一種微生物絮凝劑。我國與90年代開始涉足這一領(lǐng)域的研究，并**了相當(dāng)?shù)某删汀?/span>

微生物絮凝劑絮凝機(jī)理有3種：僑聯(lián)作用、電中和作用和卷掃作用。由于絮凝劑的分子量較大，一個(gè)絮凝劑分子可以同時(shí)和幾個(gè)懸浮顆粒結(jié)合，因此在適宜的條件下*形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)而沉積，表現(xiàn)出很強(qiáng)的絮凝能力。與無機(jī)或**絮凝劑相比，具有高效、無毒、可消除二次污染、絮凝廣泛、脫色效果*特的特點(diǎn)。微生物絮凝劑雖然有諸多優(yōu)點(diǎn)，但其產(chǎn)量小，成本高。因此如何降低微生物絮凝劑的生產(chǎn)成本、提高生產(chǎn)效率，是擴(kuò)大其應(yīng)用的關(guān)鍵所在。

 

配方分析中復(fù)合型絮凝劑的介紹

無機(jī)-無機(jī)復(fù)合型

無機(jī)-無機(jī)復(fù)合型絮凝劑大致可歸納為金屬離子復(fù)合型、酸根復(fù)合型以及多種離子復(fù)合型。多種金屬離子(鋁、鐵離子等)的參與聚合,可使多元聚合物除具有單元無機(jī)高分子絮凝劑的共同優(yōu)點(diǎn)外,因異核金屬離子的交錯(cuò)排列,能形成較長(zhǎng)、較穩(wěn)定的分子鏈,包裹吸附更多的溶膠粒子,即橋長(zhǎng)、單元多、絮體大而穩(wěn)定,同時(shí)兼具卷掃混凝作用。金屬離子復(fù)合型主要包括聚鐵(PAFC)、聚合酸鋁鐵(PAFS)、聚合鐵(PSAF)等。 

無機(jī)-**復(fù)合型

無機(jī)高分子絮凝劑對(duì)各種復(fù)雜成分的水處理適用性強(qiáng),但生成絮體小,且投藥量大,生成污泥量大；相比之下,**高分子絮凝劑用量少,絮凝速度快,生成污泥量少；**高分子絮凝劑可帶-COO-、-NH-、-OH等親水基團(tuán),可具鏈狀、環(huán)狀等多種結(jié)構(gòu),利于污染物進(jìn)入絮體,脫色性好。兩者的結(jié)合使用效果**單用,是絮凝劑的一個(gè)發(fā)展方向。

以聚合(PAC)中加入聚酰胺(PAM)為代表,這類絮凝劑既有電荷中和能力,又有吸附架橋性能,因而使得混凝效果大大提高,吸附活性增強(qiáng)。張依華等將聚鋁和陰離子改性淀粉在一定條件下直接復(fù)配制成了新型絮凝劑SLB。通過對(duì)煉油廠污水的混凝處理實(shí)驗(yàn),表明SLB的去濁、除油效果明顯**單劑,且具有投加量少,絮團(tuán)較大,沉淀量少,澄清情況好及除臭等優(yōu)點(diǎn)。此外,SLB的原料來源廣、成本低、操作安全、有廣闊的應(yīng)用前景。

微生物-無機(jī)、**復(fù)合絮凝劑

用量大、成本高等問題嚴(yán)重的制約著微生物絮凝劑的大規(guī)模生產(chǎn)，使其在工業(yè)上的應(yīng)用受到很大的限制。因此，研究微生物絮凝劑與傳統(tǒng)的無機(jī)或**絮凝劑進(jìn)行復(fù)合使用，就具有很現(xiàn)實(shí)的意義。但目前在實(shí)際廢水處理中，把微生物絮凝劑與傳統(tǒng)的無機(jī)或**絮凝劑進(jìn)行復(fù)合使用的實(shí)例還不是很廣泛。

結(jié)論

根據(jù)目前國內(nèi)絮凝劑的使用現(xiàn)狀，我們可以看出，絮凝劑是從低分子到高分子，由無機(jī)到**，由單一型到復(fù)合型的發(fā)展。絮凝劑在隨著時(shí)間的推移而不斷推新和發(fā)展，為不斷彌補(bǔ)先有的絮凝劑所存在的缺陷而不斷研制出新型的絮凝劑。隨著人們對(duì)水質(zhì)的要求不斷提高，絮凝劑還有著廣大的開發(fā)前景，追求高效、廉價(jià)、環(huán)保是絮凝劑研制的目標(biāo)。當(dāng)前的水處理絮凝劑應(yīng)向著高分子化、復(fù)合化、多功能化。


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