污水處理絮凝劑的作用及特點

絮凝劑在污水處理領域作為強化固液分離的手段，可用于強化污水的初次沉澱、浮選處理及活性污泥法之後的二次沉澱，還可用于污水三級處理或深度處理。當用于剩餘污泥脫水前的調理時，絮凝劑和助凝劑就變成了污泥調理劑或脫水劑。

1、絮凝劑作用是什麼?

絮凝劑的作用機理：水中膠體顆粒微小、表面水化和帶電使其具有穩定性，絮凝劑投加到水中後水解成帶電膠體與其周圍的離子組成雙電層結構的膠團。

采用投藥後快速攪拌的方式，促進水中膠體雜質顆粒與絮凝劑水解成的膠團的碰撞機會和次數。水中的雜質顆粒在絮凝劑的作用下首先失去穩定性，然後相互凝聚成尺寸較大的顆粒，再在分離設施中沉澱下去或漂浮上來。

攪拌産生的速度梯度G和攪拌時間T的乘積GT可以間接表示在整個反應時間内顆粒碰撞的總次數，通過改變GT值可以控制混凝反應效果。一般控制GT值在104～105之間，考慮到雜質顆粒濃度對碰撞的影響，可以用GTC值作為表征混凝效果的控制參數，其中C表示污水中雜質顆粒的質量濃度，而且建議GTC值在100左右。

促使絮凝劑迅速向水中擴散，并與全部廢水混合均勻的過程就是混合。水中的雜質顆粒與絮凝劑作用，通過壓縮雙電層和電中和等機理，失去或降低穩定性，生成微絮粒的過程稱為凝聚。凝聚生成微絮粒在架橋物質和水流的攪動下，通過吸附架橋和沉澱物網捕等機理成長為大絮體的過程稱為絮凝。混合、凝聚和絮凝合起來稱為混凝，混合過程一般在混合池中完成，凝聚和絮凝在反應池中進行。

2、絮凝劑的種類有哪些?

絮凝劑是能夠降低或消除水中分散微粒的沉澱穩定性和聚合穩定性，使分散微粒凝聚、絮凝成聚集體而除去的一類物質。按照化學成分，絮凝劑可分為無機絮凝劑、有機絮凝劑以及微生物絮凝劑三大類。

下面主要介紹一下常用的無機、有機絮凝劑：

無機絮凝劑包括鋁鹽、鐵鹽及其聚合物。

有機絮凝劑按照聚合單體帶電集團的電荷性質，可分為陰離子型、陽離子型、非離子型、兩性型等幾種，按其來源又可分為人工合成和天然高分子絮凝劑兩大類。

3、無機絮凝劑的種類有哪些？

傳統應用的無機絮凝劑為低分子的鋁鹽和鐵鹽，鋁鹽主要有硫酸鋁(AL2(SO4)3∙18H2O)、明礬(AL2(SO4)3∙K2SO4∙24H2O)、鋁酸鈉(NaALO3)，鐵鹽主要有三氯化鐵(FeCL3∙6H20)、硫酸亞鐵(FeSO4∙6H20)和硫酸鐵(Fe2(SO4)3∙2H20)。

一般來講，無機絮凝劑具有原料易得，制備簡便、價格便宜、處理效果适中等特點，因而在水處理中應用較多。

4、無機絮凝劑硫酸鋁的特點有哪些?

自19世紀末美國先将硫酸鋁用于給水處理并取得專利以來，硫酸鋁就以出色的凝聚沉降性能而被廣泛應用。硫酸鋁是目前世界上使用更多的絮凝劑，全世界年産硫酸鋁約500萬噸，其中将近一半用于水處理領域。

市售硫酸鋁有固、液兩種形态，固态的又按其中不溶物的含量分為精制和粗制兩種，我國民間常用于飲用水淨化的固态産品明礬，就是硫酸鋁與硫酸鉀的複鹽，但在工業水及廢水處理中應用不多。

硫酸鋁适用的pH值範圍與原水的硬度有關，處理軟水時，适宜pH值為5～6.6，處理中硬水時，适宜pH值為6.6～7.2，處理高硬水，适宜pH值為7.2～7.8。硫酸鋁适用的水溫範圍是20℃～40℃，低于10℃時混凝效果很差。硫酸鋁的腐蝕性較小、使用方便，但水解反應慢，需要消耗一定的堿量。

5、無機絮凝劑三氯化鐵的特點有哪些?

三氯化鐵是另一種常用的無機低分子凝聚劑，産品有固體的黑褐色結晶體，也有較高濃度的液體。其具有易溶于水，礬花大而重，沉澱性能好，對溫度、水質及pH的适應範圍寬等優點。

三氯化鐵的适用pH值範圍是9～11，形成的絮體密度大，容易沉澱，低溫或高濁度時效果仍很好。固體三氯化鐵具有強烈的吸水性，腐蝕性較強，易腐蝕設備，對溶解和投加設備的防腐要求較高，具有刺激性氣味，操作條件較差。

三氯化鐵的作用機理是利用三價鐵離子逐級水解生成的各種羟基鐵離子來實現對水中雜質顆粒的絮凝，而羟基鐵離子的形成需要利用水中大量的羟基，因此使用過程中會消耗大量的堿，當原水堿度不夠時，需要補充石灰等堿源。

硫酸亞鐵俗稱綠礬，形成絮凝體快而穩定，沉澱時間短，适用于堿度高、濁度大的情況，但色度不易除淨，腐蝕性也較強。

6、無機高分子絮凝劑的種類有哪些?

無機高分子絮凝劑是從60年代起世界上發展起來的新型絮凝劑，目前，其生産和應用在全世界都取得了迅速進展。

鋁、鐵和矽類的無機高分子絮凝劑實際上分别是它們由水解、溶膠到沉澱過程的中間産物，即Al(Ⅲ)、Fe(Ⅲ)、Si(Ⅳ)的羟基和氧基聚合物。鋁和鐵是陽離子型荷正電，矽是陰離子型荷負電，它們在水溶态的單元分子量約為數百到數千，可以相互結合成為具有分形結構的集聚體。

它們的凝聚—絮凝過程是對水中顆粒物的電中和與粘附架橋兩種作用的綜合體現。水中懸浮顆粒的粒度在納米到微米級，大多帶負電荷，因此絮凝劑及其形态的電荷正負、電性強弱和分子量、聚集體的粒度大小是決定其絮凝效果的主要因素。目前無機高分子絮凝劑的種類已有幾十種，産量也達到絮凝劑總産量的30%～60%，其中常用及廣泛使用的為聚合氯化鋁，即PAC。