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污水处理絮凝剂介绍

2020-11-20来源:水处理新视野 7
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导读:絮凝过程是目前国内外众多水处理工艺中应用广泛、普遍的单元操作之一,是废水处理过程中不可缺少的关键环节。絮凝效果的好坏往

絮凝过程是目前国内外众多水处理工艺中应用广泛、普遍的单元操作之一,是废水处理过程中不可缺少的关键环节。絮凝效果的好坏往往决定了后续流程的运行状况、终出水水质和费用,选择何种絮凝剂,对于提高出水水质、降低制水成本有着重要的技术经济价值。

按其化学成分,絮凝剂可分为无机盐类絮凝剂、有机高分子絮凝剂和微生物絮凝剂。无机盐类絮凝剂的品种较少,主要是铝盐、铁盐、水解聚合物等低分子盐类以及无机高分子等絮凝剂。有机高分子絮凝剂主要有合成的有机高分子絮凝剂和天然改性有机高分子絮凝剂。


一、无机盐类絮凝剂

1.无机低分子絮凝剂

无机低分子絮凝剂包括硫酸铝、氯化铝、硫酸铁、氯化铁等,其中硫酸铝早是由美国开发的,并一直沿用至今的一种重要的无机絮凝剂。常用的铝盐有硫酸铝AL2(SO4)3·18H2O和明矾AL2(SO4)3·K2SO4·24H2O,另一类是铁盐有三氯化铁水合物FeCL3·6H2O.硫酸亚铁水合物FeSO4·17H2O和硫酸铁。

无机絮凝剂的优点是比较经济、用法简单;但用量大、絮凝效果低,而且存在成本高、腐蚀性强的缺点。


2. 无机高分子絮凝剂

无机高分子絮凝剂是20世纪60年代后期才发展起来的一类新型废水处理剂。与传统絮凝剂相比,它能成倍的提能,且价格较低,因而有逐步成为主流药剂的趋势。目前日本、俄罗斯、西欧及我国生产此类絮凝剂已达到工业化、规模化和流程自动化的程度,加上产品品质稳定,无机聚合类絮凝剂的生产已占絮凝剂总产量的30%~60%。


二、有机类絮凝剂

有机高分子絮凝剂同无机高分子絮凝剂相比,具有用量少、絮凝速度快、受共存盐类pH值及温度影响小,生成污泥量少,并且容易处理等特点,因而有着广阔的应用前景。目前使用的有机高分子絮凝剂主要有天然改性的高分子絮凝剂和合成的高分子絮凝剂两类。


1. 天然有机高分子絮凝剂

天然高分子絮凝剂的使用量远小于合成有机高分子絮凝剂,原因是其电荷密度小、分子量低、易于发生生物降解而失去絮凝活性。20世纪70年代以来,许多国家开始重视化学改性有机高分子絮凝剂的研制,这类天然高分子化合物含有多种活性基团,如羟基、酚羟基等,表现出了较活泼的化学性质。通过羟基的酯化、醚化、氧化、交联、接枝共聚等化学改性,其活性基团大大增加。聚合物成枝化结构,分散了絮凝基团,对悬浮体系中颗粒物有更强的捕捉与促进作用,为了提高这类物质的絮凝效果,人们对其进行了大量的改性研究,经改性后的天然高分子絮凝剂与合成有机高分子絮凝剂相比,其具有选择性大,无毒、廉价等优点。这类絮凝剂按其原料来源不同,大体可分为淀粉衍生物、纤维素衍生物、甲壳素衍生物、植物胶改性产物、多糖类蛋白质改性产物等。

A. 淀粉衍生物

B. 木质素衍生物

C. 甲壳素衍生物


2. 合成高分子絮凝剂

在合成高分子絮凝剂中,聚丙烯酰胺(PAM)的应用为广泛。聚丙烯酰胺有非离子型、阳离子型和阴离子型三种,它们的相对分子量均在150万到800万之间。聚丙烯酰胺对悬浮于水质中的粒子产生吸附,使离子间产生交联,从而使其絮凝沉降。聚丙烯酰胺对废水处理有显著的效果,广泛应用于工业废水的处理,是一种重要的和使用较多的高分子絮凝剂。但由于这类絮凝剂存在一定量的残余单体丙烯酰胺,不可避免地带来毒性,因而使其应用受到了限制。


3. 水溶性两性高分子絮凝剂

水溶性两性高分子是指在高分子链节上同时含有正、负两种电荷基团的水溶性高分子,与仅含有一种电荷的水溶性阴离子或阳离子聚合物相比,它的性能较为独特。作为絮凝剂不仅可除去废水中的悬浮物和胶体,而且可除去一般絮凝剂所不能及的范围——废水中的溶解物(如有色物质及表面活性剂等)。


三、 微生物絮凝剂

微生物絮凝剂是80年代后期研究开发的第三类絮凝剂,是一类由微生物产生的具有絮凝剂活性的代谢产物,主要有糖蛋白、多糖、蛋白质、纤维素和DNA以及有絮凝剂活性的菌体等。该絮凝剂是利用生物技术,通过微生物发酵、抽取、精制而得到的一种新型、廉价的水处理剂,是一种无毒的生物高分子化合物。


 
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