01什么是絮凝剂？其作用是什么？

      在近年来，污水处理职业迅猛发展，造成水处理人才短缺。咱们清控环保为大家解读，污水处理中常用的几种絮凝剂的作用机理及运用方法及留意事项。絮凝剂又称为混凝剂，絮凝剂在污水处理领域作为强化固液别离的手法，可用于强化污水的初度沉积、浮选处理及活性污泥法之后的二次沉积，还可用于污水三级处理或深度处理。当用于剩下污泥脱水前的调理时，絮凝剂和助凝剂就变成了污泥调理剂或脱水剂。

混凝处理一般置于固液别离设备前，与别离设备组合起来、有效地去除原水中的粒度为1nm～100μm的悬浮物和胶体物质，下降出水浊度和CODCr，可用在污水处理流程的预处理、深度处理，也可用于剩下污泥处理。混凝处理还可有效地去除水中的微生物、病原菌，并可去除污水中的乳化油、色度、重金属离子及其他一些污染物，运用混凝沉积处理污水中含有的磷时去除率可高达90～95%，是最廉价而又高效的除磷方法。

02絮凝剂的作用机理是什么？

      水中胶体颗粒细微、表面水化和带电使其具有安稳性，絮凝剂投加到水中后水解成带电胶体与其周围的离子组成双电层结构的胶团。选用投药后快速拌和的方式，促进水中胶体杂质颗粒与絮凝剂水解成的胶团的磕碰机会和次数。水中的杂质颗粒在絮凝剂的作用下首要失掉安稳性，然后互相凝集成尺寸较大的颗粒，再在别离设备中沉积下去或漂浮上来。

拌和发生的速度梯度G和拌和时刻T的乘积GT能够间接表明在整个反响时刻内颗粒磕碰的总次数，通过改动GT值能够操控混凝反响作用。一般操控GT值在104～105之间，考虑到杂质颗粒浓度对磕碰的影响，能够用GTC值作为表征混凝作用的操控参数，其中C表明污水中杂质颗粒的质量浓度，并且主张GTC值在100左右。

促进絮凝剂敏捷向水中扩散，并与全部废水混合均匀的进程便是混合。水中的杂质颗粒与絮凝剂作用，通过紧缩双电层和电中和等机理，失掉或下降安稳性，生成微絮粒的进程称为凝集。凝集生成微絮粒在架桥物质和水流的搅动下，通过吸附架桥和沉积物网捕等机理生长为大絮体的进程称为絮凝。混合、凝集和絮凝合起来称为混凝，混合进程一般在混合池中完结，凝集和絮凝在反响池中进行。

03絮凝剂的品种有哪些？

       絮凝剂是能够下降或消除水中涣散微粒的沉积安稳性和聚合安稳性，使涣散微粒凝集、絮凝成聚集体而除掉的一类物质。按照化学成分，絮凝剂可分为无机絮凝剂、有机絮凝剂以及微生物絮凝剂三大类。无机絮凝剂包括铝盐、铁盐及其聚合物。有机絮凝剂按照聚合单体带电集团的电荷性质，可分为阴离子型、阳离子型、非离子型、两性型等几种，按其来源又可分为人工组成和天然高分子絮凝剂两大类。在实践运用中，往往根据无机絮凝剂和有机絮凝剂性质的不同，把它们加以复合，制成无机有机复合型絮凝剂。微生物絮凝剂则是现代生物学与水处理技能相结合的产品，是当前絮凝剂研讨发展和运用的一个重要方向。

04无机高分子絮凝剂的品种有哪些？

        无机高分子絮凝剂（IPF）是从60年代起发展起来的新式絮凝剂，现在，IPF的出产和运用在全世界都获得了敏捷发展。铝、铁和硅类的无机高分子絮凝剂实践上分别是它们由水解、溶胶到沉积进程的中心产品，即Al(Ⅲ)、Fe(Ⅲ)、Si(Ⅳ)的羟基和氧基聚合物。铝和铁是阳离子型荷正电，硅是阴离子型荷负电，它们在水溶态的单元分子量约为数百到数千，能够互相结组成为具有分形结构的集聚体。它们的凝集—絮凝进程是对水中颗粒物的电中和与粘附架桥两种作用的归纳体现。水中悬浮颗粒的粒度在纳米到微米级，大多带负电荷，因而絮凝剂及其形状的电荷正负、电性强弱和分子量、聚集体的粒度巨细是决定其絮凝作用的首要要素。现在无机高分子絮凝剂的品种已有几十种，产量也到达絮凝剂总产量的30%～60%，其中广泛运用的为聚合氯化铝。

05无机高分子絮凝剂的特色有哪些？

       Al(Ⅲ)、Fe(Ⅲ)、Si(Ⅳ)的羟基和氧基聚合物都会进一步结合为聚集体，在必定条件下保持在水溶液中，其粒度大致在纳米级规模，以此发挥凝集—絮凝作用会得到低投加量高作用的结果。若比较它们的反响聚合速度，由Al→Fe→Si是趋于激烈的，一起由羟基桥联转为氧基桥联的趋势也按此次序。因而，铝聚合物的反响较缓和，形状较安稳，铁的水解聚合物则反响敏捷，简单失掉安稳而发作沉积，硅聚合物则更趋于生成溶胶及凝胶颗粒。

聚合氯化铝的长处反映在它比传统絮凝剂如硫酸铝、氯化铁的效能更优异，而比有机高分子絮凝剂聚丙烯酰胺价格低廉。现在它成功地运用在给水、工业废水以及城市污水的各种处理流程，包括预处理、中心处理和深度处理中，逐渐成为主流絮凝剂。可是，在形状、聚合度及相应的凝集—絮凝作用方面，无机高分子絮凝剂仍处于传统金属盐絮凝剂与有机高分子絮凝剂之间的位置。其分子量和粒度巨细以及絮凝架桥才干仍比有机絮凝剂差许多，并且还存在对进一步水解反响的不安稳性问题。聚合氯化铝的这些缺陷促进了各种复合型无机高分子絮凝剂的研讨和开发。

06聚合氯化铝的特色有哪些？

       聚合氯化铝(PAC)，又称聚氯化铝，化学式为ALn(OH)mCL3n-m。PAC是一种多价电解质，能明显地下降水中粘土类杂质(多带负电荷)的胶体电荷。由于相对分子质量大，吸附才干强，构成的絮凝体较大，絮凝沉积功能优于其他絮凝剂。PAC聚合度较高，投加后快速拌和，能够大大缩短絮凝体构成时刻。PAC受水温影响较小，低水温时运用作用也很好。它对水的pH值下降较少，适用的pH规模宽(可在pH=5～9规模内运用)，故可不投加碱剂。PAC的投加量少，产泥量也少，且运用、办理、操作都较方便，对设备、管道等腐蚀性也小。因而，PAC在水处理领域有逐渐代替硫酸铝的趋势，其缺陷是价格较高。

别的，从溶液化学的视点看，PAC是铝盐水解—聚合—沉积反响进程的动力学中心产品，热力学上是不安稳的，一般液体PAC产品均应在半年内运用。添加某些无机盐（如CaCl2、MnCl2等）或高分子（如聚乙烯醇、聚丙烯酰胺等）可进步PAC的安稳性，一起可添加凝集才干。从出产工艺讲，在PAC的制造进程中引入一种或几种不同的阴离子（如SO42-、PO43-等），运用增聚作用能够在必定程度上改动聚合物的结构和形状散布，然后进步PAC的安稳性和功效；假如在PAC的制造进程中引入其它阳离子组分，如Fe3+，使Al3+和Fe3+交错水解聚合，可制得复合絮凝剂聚合铝铁。

三氧化二铝含量是聚合氯化铝有效成分的衡量目标，一般而言，絮凝剂产品密度越大，三氧化二铝含量越高。

07有机高分子絮凝剂的品种有哪些？

         人工组成有机高分子絮凝剂多为聚丙烯、聚乙烯物质，如聚丙烯酰胺、聚乙烯亚胺等。这些絮凝剂都是水溶性的线型高分子物质，每个大分子由许多包括带电基团的重复单元组成，因而也称为聚电解质。包括带正电基团的为阳离子型聚电解质，包括带负电基团的为阴离子型聚电解质，既包括带正电基团又包括带负电基团，称之为非离子型聚电解质。

现在运用较多的高分子絮凝剂是阴离子型，它们对水中负电胶体杂质只能发挥助凝作用。往往不能单独运用，而是合作铝盐、铁盐运用。阳离子型絮凝剂能一起发挥凝集和絮凝作用而单独运用，故得到较快发展。

我国当前运用较多的是聚丙烯酰胺类非离子型高聚物，常与铁、铝盐合用。运用铁、铝盐对胶体微粒的电性中和作用和高分子絮凝剂优异的絮凝功能，然后得到满足的处理作用。聚丙烯酰胺在运用中具有投量少，凝集速度快，絮凝体粒大强韧的特色。我国现在出产的人工组成有机高分子絮凝剂中80%是这种产品。

08聚丙烯酰胺类絮凝剂的特色有哪些？

      聚丙烯酰胺PAM是一种现在运用最广泛的人工组成有机高分子絮凝剂，有时也被用作助凝剂。聚丙烯酰胺的出产原料是聚丙烯腈CH2＝CHCN，在必定条件下，丙烯腈水解生成丙烯酰胺，丙烯酰胺再通过悬浮聚合得到聚丙烯酰胺。聚丙烯酰胺归于水溶性树脂，产品有粒状固体和必定浓度的粘稠水溶液两种。

聚丙烯酰胺在水的实践存在形状是无规线团，由于无规线团具有必定的粒径尺寸，其表面又有一些酰胺基团，因而能够起到相应的架桥和吸附才干，即具有必定的絮凝才干。但由于聚丙烯酰胺长链卷曲成线团，使其架桥规模较小，两个酰胺基订立后，相当于作用互相抵消而丧失两个吸附位，再加上部分酰胺基卷藏在线团结构的内部，不能与水中的杂质颗粒相触摸和吸附，所以其拥有的吸附才干不能充分发挥。

为了使订立在一起的酰胺基再次分隔、内藏的酰胺基也能暴露在外表，人们设法将无规线团适当延伸打开，乃至设法在长分子链上添加一些带有阳离子或阴离子的基团，一起进步吸附架桥才干和电中和紧缩双电层的作用。这样一来，在PAM的基础上又衍生出一系列性质各异的聚丙烯酰胺类絮凝剂或助凝剂。

比如说在聚丙烯酰胺溶液中加碱，使部分链节上的酰胺基转化为羧酸钠，而羧酸钠在水中简单离解出钠离子，使COO-基保留在支链上，因而生成部分水解的阴离子型聚丙烯酰胺。阴离子型聚丙烯酰胺分子结构上的COO-基使分子链带有负电荷，互相相斥将本来订立在一起的酰胺基摆开，促进分子链由线团状逐渐伸展生长链状，然后使架桥规模扩展、进步絮凝才干，作为助凝剂其优势表现得更为出色。

阴离子型聚丙烯酰胺的运用作用与其“水解度”有关，“水解度”过小会导致混凝或助凝作用较差，“水解度”过大会添加制造成本。

09影响絮凝剂运用的要素有哪些？

（1）水的pH值

水的pH值对无机絮凝剂的运用作用影响很大，pH值的巨细关系到选用絮凝剂的品种、投加量和混凝沉积作用。水中的H+和OH-参与絮凝剂的水解反响，因而，pH值激烈影响絮凝剂的水解速度、水解产品的存在形状和功能。以通过生成Al(OH)3带电胶体实现混凝作用的铝盐为例，当pH值﹤4时，Al3+不能大量水解成Al(OH)3，首要以Al3+离子的形式存在，混凝作用极差。pH值在6.5～7.5之间时，Al3+水解聚组成聚合度很大的Al(OH)3中性胶体，混凝作用较好。pH值﹥8后，Al3+水解成AlO2-，混凝作用又变得很差。

水的碱度对pH值有缓冲作用，当碱度不行时，应添加石灰等药剂予以补充。当水的pH值偏高时，则需求加酸调整pH值到中性。相比之下，高分子絮凝剂受pH值的影响较小。

（2）水温

水温影响絮凝剂的水解速度和矾花构成的速度及结构。混凝的水解多是吸热反响，水温较低时，水解速度慢且不彻底。低温情况下，水的粘度大，布朗运动减弱，絮凝剂胶体颗粒与水中杂质颗粒的磕碰次数减少，一起水的剪切力增大，阻止混凝絮体的互相粘合；因而，虽然添加了絮凝剂的投加量，絮体的构成还是很缓慢，并且结构松散、颗粒细微，难以去除。低温对高分子絮凝剂的影响较小。但要留意的是，运用有机高分子絮凝剂时，水温不能过高，高温简单使有机高分子絮凝剂老化乃至分解生成不溶性物质，然后下降混凝作用。

（3）水中杂质成分

水中杂质颗粒巨细良莠不齐对混凝有利，细微而均匀会导致混凝作用很差。杂质颗粒浓度过低往往对混凝晦气，此时回流沉积物或投加助凝剂可进步混凝作用。水中杂质颗粒含有大量有机物时，混凝作用会变差，需求添加投药量或投加氧化剂等起助凝作用的药剂。水中的钙镁离子、硫化物、磷化物一般对混凝有利，而某些阴离子、表面活性物质对混凝有晦气影响。

（4）絮凝剂投加量

运用混凝法处理任何废水，都存在最佳絮凝剂和最佳投药量，一般都要通过实验确认，投加量过大可能造成胶体的再安稳。一般一般铁盐、铝盐的投加规模是10～100mg/L，聚合盐为一般盐投加量的1/2～1/3，有机高分子絮凝剂的投加规模是1～5mg/L。

（5）絮凝剂投加次序

当运用多种絮凝剂时，需求通过实验确认最佳投加次序。一般来说，当无机絮凝剂与有机絮凝剂并用时，应先投加无机絮凝剂，再投加有机絮凝剂。而处理杂质颗粒尺寸在50μm以上时，常先投加有机絮凝剂吸附架桥，再投加无机絮凝剂紧缩双电层使胶体脱稳。

（6）水力条件

在混合阶段，要求絮凝剂与水敏捷均匀地混合，而到了反响阶段，既要创造满足的磕碰机会和杰出的吸附条件让絮体有满足的生长机会，又要防止已生成的小絮体被打碎，因而拌和强度要逐渐减小，反响时刻要满足长。

10运用高分子有机絮凝剂时，应留意哪些事项？

      有机高分子絮凝剂归于线团结构的长链大分子，在水中必定阅历一个溶涨进程，固体产品或高浓度液体产品在运用之前有必要配制成水溶液再投加到待处理水中。配制水溶液的溶药池有必要装置机械拌和设备，溶药连续拌和时刻要操控在30min以上。水溶液的浓度一般为0.1%左右，再高，溶液的粘度增大，投加困难，再低，需求的溶液池体积又会过大。溶药运用的水中应尽量防止含有大量的悬浮物，以防止有机高分子絮凝剂与这些悬浮物进行絮凝反响构成矾花，影响投加后的运用作用。

对固体有机高分子絮凝剂进行溶解时，固体颗粒的投加点必定要在水流紊动最激烈的当地，一起必定要以最小投加量向溶药池中缓慢投入，使固体颗粒涣散进入水中，以防固体投加量太快在水中涣散不及而互相粘结构成团块，团块的结构是内部有固体颗粒、外部围住部分水解物，这样的团块一旦构成，往往要花费很长时刻才干再均匀地溶入水中，在连续溶药池中乃至能够存在长达数天。

固体颗粒的投加点必定要远离机械拌和器的拌和轴，由于拌和轴一般是溶药池中水流紊动性最差的当地，溶解不充分的有机高分子絮凝剂常常会附着在轴上，日益积累，有时能够构成相当大的粘团，假如不及时认真地予以清理，粘团会越变越大，影响规模也就越来越大。

作为助凝剂时，一般要先在处理水中投加无机絮凝剂进行紧缩双电层脱稳后，再投加有机高分子絮凝剂实现架桥作用。在无机絮凝剂投加足够的条件下，有机高分子絮凝剂的助凝作用不会因投加量的差异而有较大差别。因而，作为助凝剂时，有机高分子絮凝剂的投加量一般为0.1mg/L。

固体有机高分子絮凝剂简单吸水潮解成块，有必要运用防水包装，保存地址也有必要枯燥，防止露天存放。

11微生物絮凝剂的品种有哪些？

      微生物絮凝剂与传统无机或有机絮凝剂有明显不同，它们或是直接运用微生物细胞，或是运用微生物细胞壁提取物、代谢产品等。前者是微生物絮凝剂研讨的首要方面，至今发现的具有絮凝功能微生物有17种以上，包括霉菌、细菌、放线菌和酵母，后者与有机絮凝剂为同类物质。微生物絮凝剂具有传统无机或有机絮凝剂所不能比较的许多长处，如不发生二次污染、出产成本低等。

微生物絮凝剂的絮凝功能受许多要素影响，内在要素包括絮凝基因的遗传和表达，外在要素则有微生物培养基的组成、细胞表面疏水性的变化、环境中二价金属离子的存在等。现在，国外已有功能杰出的微生物絮凝剂产品，如日本出产的NOC--1。微生物絮凝剂从研讨到出产的关键问题是发展老练的微生物育种技能，一起努力下降出产成本。我国的微生物絮凝剂研发正朝着这一方向跨进，可是离工业化出产还有必定间隔。

12如何确认运用絮凝剂的品种和投加剂量？

       絮凝剂的选择和用量应根据相似条件下的水厂运行经验或原水混凝沉积实验结果，结合当地药剂供给情况，通过技能经济比较后确认。选用的原则是价格廉价、易得，清水作用好，运用方便，生成的絮凝体密实、沉积快、简单与水别离等。混凝的目的在于生成较大的絮凝体，由于影响要素较多，一般通过混凝烧杯拌和实验来获得相应数据。混凝实验在烧杯中进行，包括快速拌和、慢速拌和和静止沉降三个过程。投入的絮凝剂通过快速拌和敏捷涣散并与水样中的胶粒相触摸，胶粒开始凝集并发生微絮体；通过慢速拌和，微絮体进一步互相触摸长成较大的颗粒；停止拌和后，构成的胶粒聚集体依靠重力自然沉降至烧杯底部。通过对混凝作用的归纳点评，如絮凝体沉降性、上清液浊度、色度、pH值、耗氧量等，确认适宜的絮凝剂品种及其最佳用量。

      烧杯拌和实验方法可分单要素实验和多要素实验两种。实验时要做到所用原水与实践水质彻底相同，一起在根据水的pH值、杂质性质等要素考虑确认絮凝剂的品种、投加量、投加次序，并且实验应该是实践进程的模拟，两者的水力条件有必要相同或接近。咱们聚丙烯酰胺出产厂家主张，在通过实验室实验确认絮凝剂类型今后，还要通过实践的上机实验进一步确认适宜的聚合氯化铝或者聚丙烯酰胺絮凝剂产品的类型。