絮凝過(guò)程是目前國(guó)內(nèi)外眾多水處理工藝中應(yīng)用最廣泛、最普遍的單元操作之一,是廢水處理過(guò)程中不可缺少的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。鐵鹽類絮凝劑http://www.molingongmao.cn/效果的好壞往往決定了后續(xù)流程的運(yùn)行狀況、最終出水水質(zhì)和費(fèi)用,選擇何種絮凝劑,對(duì)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(jì)價(jià)值。按其化學(xué)成分,絮凝劑可分為無(wú)機(jī)鹽類絮凝劑、有機(jī)高分子絮凝劑和微生物絮凝劑。無(wú)機(jī)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(wú)機(jī)高分子等絮凝
絮凝過(guò)程是目前國(guó)內(nèi)外眾多水處理工藝中應(yīng)用最廣泛、最普遍的單元操作之一,是廢水處理過(guò)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(yùn)行狀況、最終出水水質(zhì)和費(fèi)用,選擇何種絮凝劑,對(duì)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(jì)價(jià)值。
按其化學(xué)成分,絮凝劑可分為無(wú)機(jī)鹽類絮凝劑、有機(jī)高分子絮凝劑和微生物絮凝劑。無(wú)機(jī)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(wú)機(jī)高分子等絮凝劑。有機(jī)高分子絮凝劑主要有合成的有機(jī)高分子絮凝劑和天然改性有機(jī)高分子絮凝劑。
1 無(wú)機(jī)鹽類絮凝劑
1.1 無(wú)機(jī)低分子絮凝劑
無(wú)機(jī)低分子絮凝劑包括硫酸鋁、氯化鋁、硫酸鐵、氯化鐵等,其中硫酸鋁最早是由美國(guó)開(kāi)發(fā)的,并一直沿用至今的一種重要的無(wú)機(jī)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(wú)機(jī)絮凝劑的優(yōu)點(diǎn)是比較經(jīng)濟(jì)、用法簡(jiǎn)單;但用量大、絮凝效果低,而且存在成本高、腐蝕性強(qiáng)的缺點(diǎn)。
1.2 無(wú)機(jī)高分子絮凝劑
無(wú)機(jī)高分子絮凝劑是20世紀(jì)60年代后期才發(fā)展起來(lái)的一類新型廢水處理劑。與傳統(tǒng)絮凝劑相比,它能成倍的提高效能,且價(jià)格較低,因而有逐步成為主流藥劑的趨勢(shì)。目前日本、俄羅斯、西歐及我國(guó)生產(chǎn)此類絮凝劑已達(dá)到工業(yè)化、規(guī)模化和流程自動(dòng)化的程度,加上產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定,無(wú)機(jī)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(jiǎn)單的無(wú)機(jī)聚合物絮凝劑
這類無(wú)機(jī)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(wú)機(jī)聚合物鐵鹽類絮凝劑之所以比其它無(wú)機(jī)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(qiáng)烈吸附膠體微粒,通過(guò)吸附、橋架、交聯(lián)作用,從而使膠體凝聚。同時(shí)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(lái)的相斥變?yōu)橄辔茐牧四z團(tuán)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(dá)(200~1000)m2/g,極具吸附能力。
1.2.2 改性的單陽(yáng)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(guò)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(yáng)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(duì)含鋁離子的聚硅酸絮凝劑(PSAA)的研究[3]表明PSAA對(duì)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(qiáng)的除油能力,處理煤礦礦井廢水時(shí)COD去除率可達(dá)98.2%,懸浮固體的去除率可達(dá)99.4%。PASS的制備方法簡(jiǎn)單、原料來(lái)源廣泛、成本底,具有極大的開(kāi)發(fā)價(jià)值及廣泛的應(yīng)用前景。而對(duì)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(jī)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(duì)象通過(guò)改變Fe/SiO2摩爾比調(diào)整PFSS的配方來(lái)取得良好的絮凝效果。
1.2.3 多陽(yáng)離子無(wú)機(jī)聚合絮凝劑
聚鋁鐵復(fù)合鐵鹽類絮凝劑是含有聚鋁、聚鐵及氯根和硫酸根多核配位的復(fù)合性無(wú)機(jī)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(qiáng)。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(qiáng)。絮凝物比重大、絮凝速度快、易過(guò)濾、出水率高,其原料均來(lái)源于工業(yè)廢渣,成本較低,適合廢水處理。