水處理中常用的絮凝劑
（一） 無機(jī)混凝劑
1.低分子無機(jī)混凝劑
目前應(yīng)用最廣泛的簡單無機(jī)型絮凝劑是鐵系,、鋁系金屬鹽。主要有三氯化鐵,、硫酸亞鐵和硫酸鋁,。三氯化鐵(Fe:常用的是六水合三氯化鐵(FeCl3•6H20)形成的礬花沉淀性好,處理低溫水或低濁度水效果比鋁鹽好,適宜pH值范圍較寬,但處理后水的色度比鋁系的高,有腐蝕性。硫酸亞鐵(FeS04•H20)離解出的Fe2+只能生成最簡單的單核絡(luò)合物,不如二價鐵鹽那樣有良好的混凝效果,。硫酸鋁(Al2(S04)3)是廢水處理中使用最多的絮凝劑,使用便利,絮凝效果好,當(dāng)水溫低時水解困難,形成的絮體較松散,它的有效pH值范圍較窄,。明磯(Al2(S04)3•K2S04.24H20)的作用機(jī)理與硫酸鋁同[14]。
2.無機(jī)高分子絮凝劑
無機(jī)離分子絮凝劑混凝效果高,、價格低,有逐步成為主流藥劑的趨勢,。我國此類絮凝劑的開發(fā)成績顯著。無機(jī)高分子絮凝劑的品種有陽離子型,，如聚合氯化鋁(PACL聚合硫酸鋁(PAS),、聚合磷酸鋁（PAP）、聚合硫酸鐵(PFS),、聚合氯化鐵(PFC),、聚合磷酸鐵(PFP)、聚亞鐵和陰離子型,，如聚合硅酸〔PS〕[15],。
聚合氯化鋁(PAC)：對各種廢水都可以達(dá)到好的絮凝效果，能快速形成大的礬花,沉淀性能好,，適宜的pH值范圍較寬（pH在5-9之間）,且處理后水的pH值和堿度下降較小,。水溫低時,仍可保持穩(wěn)定的絮凝效果，其堿化度比其它鋁鹽,、鐵鹽為高,因此藥液對設(shè)備的侵蝕作用小,。
聚合硫酸鐵(PFS)：混凝體形成速度快,密集且質(zhì)量大且沉降速度快。尤其對低溫低濁水有優(yōu)良的處理效果,，適用水體pH值范圍(pH在4-11之間),腐蝕性小,。實(shí)驗(yàn)表明,用聚鐵凈化水,可降低亞硝氮及鐵的含量。因此,它是優(yōu)良安全的飲用水混凝劑劑,有取代對人體有害的聚合鋁混凝劑的趨勢,。
聚亞鐵：可將高價金屬離子還原成低價金屬離子,且不需酸化,。該混凝劑在水體中具有電荷中和與吸附架橋雙重功能。與活性劑共用,，可使膠體物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)榛炷w,同時除去廢水中的Cu,、Zn、Ni等金屬離子,成為高效電鍍廢水凈化劑。
聚合硫酸鋁(PAS)：去除濁度效果顯著,，并有較廣的溫度使用范圍和對原水的適用范圍,。不僅可處理工業(yè)用水,還可處理工業(yè)廢水。聚合硫酸鋁混凝劑國外已有報道,。
聚合硅酸(PS)：目前對聚合硅酸制備方法,、聚合機(jī)制、聚合度的影響因素勻己研究較為透徹,。研究發(fā)現(xiàn),可利用中和所達(dá)到pH值的不同來控制聚合速度,。聚硅酸具有很強(qiáng)的粘結(jié)聚集能力和吸附架橋作用。楊修造等[16]對聚硅酸的膠凝特性進(jìn)行了研究,證明了聚硅屬陰離子型,。聚硅酸的最大缺點(diǎn)是產(chǎn)品性質(zhì)不穩(wěn)定,故不能成為獨(dú)立商品,。
（二）有機(jī)高分子混凝劑
有機(jī)高分子混凝劑具有用最少、混凝速度快,，受鹽類,、pH值及溫度影響小,生成污泥量少且易處理等優(yōu)點(diǎn),有廣闊的應(yīng)用前景。目前使用的混凝劑主要有合成和天然改性兩種,。
聚丙烯酰胺：在合成的有機(jī)高分子絮凝劑中,聚丙烯酰胺的應(yīng)用最多,。聚丙烯酰胺有非離子型、陽離子型和陰離子型三種,。它們的分子量均在50-600萬之間,。由于這類絮凝劑存在一定量的殘余單體丙烯酰胺,不可避免地帶來了毒性。高分子量(106以上)的聚丙烯酸納屬陰離子型混凝劑,有強(qiáng)的混凝作用且無毒,。聚丙烯酸納對懸浮于水介質(zhì)中的細(xì)粒子產(chǎn)生非離子吸附,使粒子間產(chǎn)生交聯(lián)。它對具有金屬氫氧化物這類正電荷的膠體粒子更顯示出其優(yōu)良的性能,。
聚二甲基二丙烯基氯化銨：陽離子型高分子化合物,用于水處理能獲得比目前較常用的無機(jī)高分子絮凝劑和有機(jī)高分子混凝劑聚丙烯酰胺更好的處理效果,可單獨(dú)使用,也可與無機(jī)混凝劑并用,。
淀粉衍生物：可以吸附帶負(fù)電荷的有機(jī)或無機(jī)懸浮物質(zhì)。近年來淀粉聚丙烯酰胺接枝共聚物的研究已取得了一定的進(jìn)展,。
甲殼素衍生物：對甲殼素進(jìn)行分子改良得到的殼聚糖是一種很好的混凝劑,。
植物膠改性多功能處理劑：進(jìn)入70年代以來,國外陸續(xù)開發(fā)了一些兼具混凝、緩蝕等多種功能的合成有機(jī)高分子處理劑,這些藥劑不僅具有良好的混凝性能,而且還有緩蝕,、殺菌等作用,。
（三）復(fù)合型混凝劑
高效復(fù)合型混凝劑是近年來才發(fā)展起米的,其發(fā)展非常迅猛,種類比較多,它的作用機(jī)理在于離子間的相互增效作用。
聚合氯化鋁鐵：可利用煤石為原料制得,，兼具有鐵鹽和鋁鹽的特性,，在pH值7.O-8.2的范圍內(nèi),其去除濁度效果和絮體沉降性能都優(yōu)于聚合鋁。
聚合硫酸氯化鋁鐵：以鋁土礦等為原料制得,其組成為含有多核聚鐵及聚鋁與氯根,、硫酸根配位的復(fù)合型無機(jī)高分子,兼?zhèn)滂F,、鋁混凝劑的優(yōu)良性能。在某些方面,具有比PAC更好的效果。并且其生產(chǎn)工藝簡單,，成本低,，在水處理中具有廣闊的應(yīng)用價值。
聚氯硫酸鐵：利用硫酸/鹽酸混酸溶解軋鋼廢鋼渣的溶出液為原料,可制得聚氯硫酸鐵,。它具有電荷中和與吸附架橋功能,形成的礬花大,沉降快,污泥脫水性能好,無二次污染,。
聚合硫酸鋁鐵：以硫酸亞鐵為原料在酸性條件下反應(yīng)l小時,即得到鹽基度20%以上的復(fù)合聚合硫酸鋁鐵,它對污水具有很好的混凝效果。
聚磷氯化鋁：聚磷氯化鋁比PAC具有更強(qiáng)的吸附性能,且混凝反應(yīng)速度快,生成的礬花大等優(yōu)點(diǎn),。
聚磷氯化鐵：在聚合氯化鐵中引入適量的P043-能制得,研究表明P043-在聚合鐵中的含量有一定的范圍,超出此范圍混凝效果反而下降,。
聚硅氯化鋁：用聚硅酸與聚合氯化鋁可制得性能優(yōu)異的聚硅氯化鋁。
聚硅酸鐵鋁：其實(shí)驗(yàn)結(jié)果體現(xiàn)了電中和,、吸附架橋,、沉淀網(wǎng)捕作用的綜合效應(yīng)。適應(yīng)pH值范圍寬,、貯存期長(超過1個月),、易操作、用藥量少,、沉降性能好,，用藥量范圍寬等優(yōu)點(diǎn)。
無機(jī)化合物還可與有機(jī)化合物組合形成復(fù)合型的混凝劑,如聚合鋁/聚丙烯酰胺,、聚合鐵/甲殼素,、聚合鋁/陽離子有機(jī)高分子等等,復(fù)合型的高效混凝劑性能、經(jīng)濟(jì),、二次污染等方面的綜合性能是最好的,目前混凝研究領(lǐng)域最熱的也是復(fù)合型高效混凝劑,。
（四）微生物混凝劑
有機(jī)型混凝劑盡管非常有效，但殘留物有害,如丙烯酰胺單體是很強(qiáng)的致癌物,無機(jī)型及復(fù)合型混凝劑也存在殘留問題,。微生物混凝劑正是在此形勢下開發(fā)的新一代混凝劑,。國內(nèi)自90年代已開始進(jìn)行研究，目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)許多微生物如格蘭氏陽性菌,、格蘭氏陰性菌和其它如土壤桿菌屬,、厄氏菌屬、假單胞菌屬等都能產(chǎn)生混凝物質(zhì),。其中具有最強(qiáng)混凝作用的是紅平紅球菌(Rhodococcus erythropolis),這種細(xì)菌在旱田土壤中最常見,在沉降性良好的活性污泥微生物相中約占2%,，用它開發(fā)的純微生物混凝劑命名為NOC-1。
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