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絮凝劑在廢水處理中的重要作用 


絮凝過程是目前國內(nèi)外眾多水處理工藝中應(yīng)用ZUI廣泛、ZUI普遍的單元操作之一，是廢水，污水處理過程中不可缺少的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。絮凝效果的好壞往往決定了后續(xù)流程的運行狀況、ZUI終出水水質(zhì)和費用，選擇何種絮凝劑，對于提高出水水質(zhì)、降低制水成本有著重要的技術(shù)經(jīng)濟價值。

按其化學(xué)成分，絮凝劑可分為無機鹽類絮凝劑、有機高分子絮凝劑和微生物絮凝劑。無機鹽類絮凝劑的品種較少，主要是鋁鹽、鐵鹽、水解聚合物等低分子鹽類以及無機高分子等絮凝劑。有機高分子絮凝劑主要有合成的有機高分子絮凝劑和天然改性有機高分子絮凝劑。  
   
廢水處理中絮凝劑的選擇要領(lǐng)

絮凝劑一般有無機絮凝劑和有機絮凝劑，廢水處理中如何選擇絮凝劑要根據(jù)具體行業(yè)的廢水的特性來選擇，同時還要看在哪個環(huán)節(jié)添加絮凝劑，做何用途。 
 
一般選擇無機絮凝劑時要考慮廢水的成分及PH等，然后選擇ZUI適合的一種（鐵鹽、鋁鹽或鐵鋁鹽、硅鋁鹽、硅鐵鹽等）。 
 
在選擇有機絮凝劑時（比如：聚丙烯酰胺PAM），主要是看要用到陰離子聚丙烯酰胺、陽離子聚丙烯酰胺還是非離子聚丙烯酰胺。陰離子聚丙烯酰胺依據(jù)水解度不同一般分弱陰、中陰、強陰。
 
陽離子的選擇一般用在污泥脫水方面，陽離子聚丙烯酰胺的選型很重要，城市污水處理廠一般用到中強陽離子聚丙烯酰胺，造紙、印染廠污泥脫水一般選擇弱陽離子，醫(yī)藥廢水一般選強陽離子等等。 
 
每一種廢水都有它自己獨占的特性，非離子聚丙烯酰胺主要是在弱酸性條件下使用，印染廠用到非離子PAM的比較多。 
 
所有的這些絮凝劑的選型都要根據(jù)試驗才能確定，在試驗中首先確定大致加藥量，觀察絮凝沉淀速度，核算處理本錢，選擇經(jīng)濟、適用的絮凝藥劑。
 
在進行絮凝劑的選擇時，必須根據(jù)當(dāng)?shù)氐奈勰嗟奶攸c，進行實際的絮凝實驗，以確實效果ZUI佳，生產(chǎn)運行中消耗的藥劑成本ZUI低的絮凝劑。  

絮凝劑工作原理  
          絮凝沉淀法是選用無機絮凝劑(如硫酸鋁)和有機陰離子型絮凝劑聚丙烯酰銨(PAM)配制成水溶液加入廢水中，便會產(chǎn)生壓縮雙電層，使廢水中的懸浮微粒失去穩(wěn)定性，膠粒物相互凝聚使微粒增大，形成絮凝體、礬花。絮凝體長大到一定體積后即在重力作用下脫離水相沉淀，從而去除廢水中的大量懸浮物，從而達到水處理的效果。為提高分離效果，可適時、適量加入助凝劑。處理后的污水在色度、含鉻、懸浮物含量等方面基本上可達到排放標準，可以外排或用作人工注水采油的回注水。  

  1 無機鹽類絮凝劑  
 
  1.1 無機低分子絮凝劑  
          無機低分子絮凝劑包括硫酸鋁、氯化鋁、硫酸鐵、氯化鐵等，其中硫酸鋁ZUI早是由美國開發(fā)的，并一直沿用至今的一種重要的無機絮凝劑。常用的鋁鹽有硫酸鋁AL2(SO4)3·18H2O和明礬AL2(SO4)3·K2SO4·24H2O,另一類是鐵鹽有三氯化鐵水合物FeCL3·6H2O.硫酸亞鐵水合物FeSO4·17H2O和硫酸鐵。  
 
          無機絮凝劑的優(yōu)點是比較經(jīng)濟、用法簡單;但用量大、絮凝效果低，而且存在成本高、腐蝕性強的缺點。

  1.2 無機高分子絮凝劑  
          無機高分子絮凝劑是20世紀60年代后期才發(fā)展起來的一類新型水處理藥劑。與傳統(tǒng)絮凝劑相比，它能成倍的提GAOXIAO能，且價格較低，因而有逐步成為主流藥劑的趨勢。目前日本、俄羅斯、西歐及我國生產(chǎn)此類絮凝劑已達到工業(yè)化、規(guī)?；土鞒套詣踊某潭龋由袭a(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，無機聚合類絮凝劑的生產(chǎn)已占絮凝劑總產(chǎn)量的30%～60%[1]。  

  1.2.1 簡單的無機聚合物絮凝劑  
          這類無機聚合物絮凝劑主要是鋁鹽和鐵鹽的聚合物。如聚合氯化鋁(PAC)、聚合硫酸鋁(PAS)、聚合氯化鐵(PFC)以及聚合硫酸鐵(PFS)等。無機聚合物絮凝劑之所以比其它無機絮凝劑效果好，其根本原因在于它能提供大量的絡(luò)合離子，且能夠強烈吸附膠體微粒，通過吸附、橋架、交聯(lián)作用，從而使膠體凝聚。同時還發(fā)生物理化學(xué)變化，中和膠體微粒及懸浮物表面的電荷，降低了δ電位，使膠體微粒由原來的相斥變?yōu)橄辔?，破壞了膠團穩(wěn)定性，使膠體微粒相互碰撞，從而形成絮狀混凝沉淀，沉淀的表面積可達(200～1000)m2/g,極具吸附能力。  

  1.2.2 改性的單陽離子聚合絮凝劑  
          除常用的聚鋁、聚鐵外，還有聚活性硅膠及其改性品，如聚硅鋁(鐵)、聚磷鋁(鐵)通過引入某些高電荷離子改性以提高電荷的中和能力;如聚硅酸硫酸鋁(PASS)、聚硅酸絮凝劑(PSAA)等引入羥基、磷酸根等以增加配位的絡(luò)合能力，從而改變絮凝效果。其可能的原因是[2]:某些陽離子或陰離子可以改變聚合物的形態(tài)結(jié)構(gòu)分布，或者是兩種以上聚合物之間具有協(xié)同增效作用。對含鋁離子的聚硅酸絮凝劑(PSAA)的研究[3]表明PSAA對油田稠油采出水的處理中具有比PACS(含硫酸根的改性聚合氯化鋁)更強的除油能力，處理煤礦礦井廢水時COD去除率可達98.2%，懸浮固體的去除率可達99.4%。PASS的制備方法簡單、原料來源廣泛、成本底，具有極大的開發(fā)價值及廣泛的應(yīng)用前景。而對聚硅酸硫酸鐵(PFSS)絮凝劑[4]的研究發(fā)現(xiàn)高度聚合的硅酸與金屬離子一起可產(chǎn)生良好的混凝效果，因而有可能在廢水處理中部分取代有機合成高分子絮凝劑，以消除毒性，而且可以根據(jù)不同的處理對象通過改變Fe/SiO2摩爾比調(diào)整PFSS的配方來取得良好的絮凝效果。

  1.2.3 多陽離子無機聚合絮凝劑  
          聚鋁鐵復(fù)合絮凝劑是含有聚鋁、聚鐵及氯根和硫酸根多核配位的復(fù)合性無機高分子絮凝劑，因兼有聚鋁和聚鐵的優(yōu)良性能而日益受人關(guān)注。  
  聚合硫酸氯化鐵鋁[5](PAFCS)是其中之一，其有效鐵鋁含量(AL2O3+Fe2O3)大于22%，產(chǎn)品吸濕性強。研究表明：在聚合氯化鋁的(PAC)的有效鋁含量大于PAFCS有效鋁鐵含量的情況下，PAFCS在污水處理中有著比明礬更好的結(jié)果;在含油廢水中及印染廢水中PAFCS比PAC的效果均優(yōu)，且脫色能力也強。絮凝物比重大、絮凝速度快、易過濾、出水率高，其原料均來源于工業(yè)廢渣，成本較低，適合廢水處理。  

 聚合聚鐵硅絮凝劑也是其中之一，宋志偉[6]等人曾經(jīng)采用其處理生活污水，其處理效果及COD去除率均優(yōu)于聚合鐵，除濁率達99%以上，脫色率65%～70%，COD去除率達70%，同時可除去生活污水中的大部分氨氮和全部磷。  


凈水過程中加絮凝劑的作用是什么  

絮凝劑主要有無機絮凝劑，有機高分子絮凝劑和微生物絮凝劑，都主要是處理各種污水用的。

          有機高分子絮凝劑在處理煉油廢水，其它工業(yè)廢水，高懸浮物廢水及固液分離中陽離子型絮凝劑有著廣泛的用途。特別是丙烯酰胺系列有機高分子絮凝劑以其分子量高，絮凝架橋能力強而顯示出在水處理中的優(yōu)越性。微生物絮凝劑絮凝范圍廣、絮凝活性高，而且作用條件粗放，大多不受離子強度、pH值及溫度的影響，因此可以廣泛應(yīng)用于污水和工業(yè)廢水處理中
 
污水處理絮凝劑的選擇應(yīng)用領(lǐng)域：

 1、作為絮凝劑，陽離子聚丙烯酰胺主要應(yīng)用于工業(yè)上的固液分離過程，包括沉降、澄清、濃縮及污泥脫水等工藝，陽離子聚丙烯酰胺應(yīng)用的主要行業(yè)有：城市污水處理、造紙工業(yè)、食品加工業(yè)、石化工業(yè)、冶金工業(yè)、選礦工業(yè)、染色工業(yè)和制糖工業(yè)及各種工業(yè)的廢水處理。陽離子聚丙烯酰胺還用在城市污水及肉類、禽類、食品加工廢水處理過程中的污泥沉淀及污泥脫水上，通過其所含的正電荷基團對污泥中的負電荷有機膠體電性中和作用及高分子優(yōu)異的架橋凝聚功能，促使膠體顆粒聚集成大塊絮狀物，從其懸浮液中分離出來。效果明顯，投加量少。 
2、陽離子聚丙烯酰胺在造紙工業(yè)中可用作紙張干強劑、助留劑、助濾劑，能極大的提高成紙質(zhì)量，節(jié)約成本，提高造紙廠的生產(chǎn)能力?？芍苯优c無機鹽離子、纖維以及其它有機高分子發(fā)生靜電橋梁作用以達到增強紙張的物理強度, 減少纖維或填料的流失,加快濾水, 起增強、助留、助濾作用,還可以用于白水的處理, 同時，陽離子聚丙烯酰胺在脫墨過程中能起明顯的絮凝效果。
3、陽離子聚丙烯酰胺對纖維泥漿(石棉-水泥制品)中可使成型的石棉-水泥制品排水性得到改善,使石棉板坯料的強度提高; 在絕緣板中, 可提高添加劑和纖維的結(jié)合能力。
4、陽離子聚丙烯酰胺在采礦、選煤行業(yè)中可作礦山廢水、洗煤廢水的澄清劑。 
5、陽離子聚丙烯酰胺可用于染色廢水、皮革廢水、含油廢水的處理, 使之除濁、脫色, 以達到排放標準。 
6、陽離子聚丙烯酰胺在磷酸提純中, 有助于濕法磷酸工藝中石膏的分離。
7、陽離子聚丙烯酰胺用于以江河水源的自來水廠的水處理絮凝劑。

污水處理絮凝劑的選擇使用方法：

 

1、陽離子聚丙烯酰胺使用時，配成0.1~0.3 %濃度的水溶液，以使用中性不含鹽類雜物的水為宜。
2、陽離子聚丙烯酰胺溶解時，將陽離子聚丙烯酰胺產(chǎn)品均勻撒入攪拌的水中，攪速控制在100~300rpm。適當(dāng)加溫（< 60°C），可加速溶解。 
3、陽離子聚丙烯酰胺調(diào)整被處理液的PH值，使陽離子聚丙烯酰胺充分發(fā)揮作用（通過試驗選擇ZUI佳PH值和本系列產(chǎn)品的用量。） 
4、加入陽離子聚丙烯酰胺產(chǎn)品溶液時，應(yīng)加速與被處理液的混合，出現(xiàn)絮凝物后，減慢攪速，以利絮凝物增長和加速沉降。

因此絮凝劑的選擇應(yīng)該遵循以下幾條原則： 
1、應(yīng)首先分析污水處理石污泥的性質(zhì)和脫水機械的形式，初步選定絮凝劑的種類，同時應(yīng)保證該種絮凝劑在市場上的貨源可以得到保證，由廠家來提供樣品進行調(diào)試！ 
 
2、絮凝劑選用時，應(yīng)先進行實驗室的沉降試驗。根據(jù)沉降試驗的結(jié)果，初步選定較好的絮凝劑，調(diào)質(zhì)后使污泥沉降速度快、上清液清澈、絮體結(jié)構(gòu)大和固液分離效果好的絮凝劑較好。

3、根據(jù)實驗定沉降試驗選定出絮凝劑后，應(yīng)進行實際上機試驗，實際試驗中，應(yīng)根據(jù)絮凝劑的不同運行條件進行調(diào)整，以穩(wěn)定運行為標準，在運行一段時間后，取處理濕污泥和脫水后泥餅進行化驗室分析濕污泥固體濃度、泥餅含水率、根據(jù)濕污泥處理量和加藥量確定出實際處理單位絕干污泥的用藥量。 
 
4、結(jié)合絮凝劑的市場價格，進行成本分析，得出每種絮凝劑的處理單位絕干污泥的價格，結(jié)合實際上機運行結(jié)果，確定出生產(chǎn)中應(yīng)用的絮凝劑！