幾種絮凝劑在工業(yè)水處理中的選擇及應(yīng)用

陳玉豐 吳雅琴

杭州水處理技術(shù)研究開發(fā)中心有限公司，浙江 杭州 310012

由于世界的水資源有限，而我國人口的基數(shù)較大，工業(yè)的發(fā)展迅速，用水量巨大，這也就造成了水資源的匱乏。為了保證水資源的可持續(xù)利用，就必須從根本上解決水污染的問題。當然為了有效地解決這一問題，國內(nèi)外在水處理方面做了大量工作與研究，其中也有很多成功的例子。就目前我國的對水污染問題的解決主要是絮凝劑的有效利用。

1 絮凝劑的作用機理

1.1 鋁鹽的作用機理

鋁鹽主要的是其自身的化學作用，當鋁鹽遇到水之后，將鋁鹽電離變成Al3+離子，但Al3+離子屬于高價正離子，在其與水融合后加強水的正離子濃度，進而為帶負電的膠粒創(chuàng)造力吸附反離子的有利條件。同時，由于Al3+離子與水作用可發(fā)生水解，產(chǎn)生Al（OH）3膠體，其帶正電荷并與帶負電荷的膠粒相吸與電中和作用，形成絮狀物，由于其重力大于水，開始沉淀。鋁鹽可以將水中的懸浮物以及膠體等雜質(zhì)清除。

1.2 PAM的作用機理

PAM是一種有機高分子，它的作用與鋁鹽的作用大同小異，但PAM具有一定的水溶性，其組成部分大部分是鏈狀分子。該水中可以進行電離，電離之后可呈現(xiàn)出正電荷與負電荷，正電荷為陽離子型，負電荷為陰離子型，但其均屬于高分子電解質(zhì)。水中不可電離的叫做非離子型，也是一種高分子化合物，可以起到凝聚的作用。PAM與鋁鹽的作用機理不同的就是PAM所形成的膠體分子量較大，膠體鏈也較長，沉淀的速度較快，相對鋁鹽而言更適合應(yīng)用到水污染程度較高的處理之中。

2 幾種絮凝劑在生產(chǎn)中的實際應(yīng)用

由于對污水的處理方法選擇的過程中，應(yīng)根據(jù)水質(zhì)的不同而選擇不同的方法。一般常用的有PAM與PAC以及氯化鋁。

2.1 PAM的應(yīng)用

鍋爐沖渣污水中通常使用的是PAM，所以就根據(jù)鍋爐沖渣污水的處理對PAM的應(yīng)用進行說明。

1）加藥試驗

由于不同水污染的處理方法不同，對藥物的量也有一定的控制。所以在進行加藥試驗的時候，應(yīng)對鍋爐沖渣水的污染狀況進行分析，當懸浮物的含量在5000mg／L左右的時候，應(yīng)選擇陰離子型PAM作為絮凝劑進行假藥的實驗。

2）實驗的步驟

首先將PAM進行配置，并將濃度控制為1%；將電石渣漿液調(diào)節(jié)沖渣水，pH值為5，將5滴PAM溶液滴入1000m/L的沖渣水樣本中，對其進行沉淀的時間以及效果進行記錄；將pH值逐漸上調(diào)，直到pH值為9為止，然后重復(fù)上一步驟，并將滴加PAM的含量逐漸增加，觀察其進行沉淀的時間以及效果的變化，將其記錄。

3）實驗記錄

當pH值為5時，加藥逐漸遞增，一滴時，沉降大于3min，并且清澈度比較低；兩滴時，沉降大于3min，水體的清澈率較低；三滴時，沉降大于3min，并且清澈度比較低；四滴時，沉降小于3min，水體的清澈率為中等水平；五滴時，沉降小于2min，水體的清澈程度中等。當pH值為6時，加藥一滴，沉降大于3min，并且清澈度比較低；兩滴，沉降大于3min，并且清澈度比較低；三滴時，沉降低于2min，水體的清澈度為中等；四滴時，變化較為明顯，沉降時間低于0.5min，水體的清澈程度高；五滴時，沉降時間低于0.5min，水體的清澈程度高。pH值為7時，加藥一滴，沉降大于3min，并且清澈度比較低；兩滴時，沉降小于2min，水體的清澈程度中等；三滴時，沉降時間低于0.5min，水體的清澈程度高；四滴時，沉降時間低于0.5min，水體的清澈程度高；五滴時，沉降時間低于0.5min，水體的清澈程度高。pH值為8時，加藥一滴時，沉降大于3min，并且清澈度比較低；兩滴時，沉降小于2min，水體的清澈程度中等；三滴時，沉降時間低于0.5min，水體的清澈程度高；四滴時，沉降時間低于0.5min，水體的清澈程度高；五滴時，沉降時間低于0.5min，水體的清澈程度高；當pH值為9時，加藥一滴，沉降時間高于3min，水體的清澈度較低；兩滴時，沉降小于2min，水體的清澈程度中等；三滴時，沉降時間低于0.5min，水體的清澈程度高；四滴時，沉降時間低于0.5min，水體的清澈程度高；五滴時，沉降時間低于0.5min，水體的清澈程度高。

4）實驗總結(jié)

由以上的記錄可以看出，pH值越大，對污水的處理效果就越好，水體的透明度就越高。由此說明PAM的優(yōu)點有：陰離子型的PAM為固體粉末，相對而言，其存儲以及運輸都比較便利，并且沒有腐蝕性，也無毒，相對比較安全，如果大顆粒懸浮物的含量較大，污染相對嚴重的污水，用此種辦法處理效果相對較好，少量的藥物就能處理大量的污水，性價比較高。其缺點主要是對pH值有一定的要求，鹽堿度較強，適用于中性以及偏上的水污染處理，對酸性水質(zhì)的處理方法相對繁瑣，要求降水的酸性進行調(diào)節(jié)，方可進行處理。

2.2 PAC、氯化鋁的應(yīng)用

2.2.1 PAC的應(yīng)用

（1）PAC的使用方式主要是用水稀釋后經(jīng)文丘里式噴射器將其投入到水力循環(huán)澄清池當中。在水的渾濁度小于100NTU時，見投放的藥劑量控制在8ppm，處理后的水質(zhì)渾濁度小于5NTU。當然，如果水的渾濁度相對較大時，投藥的劑量也應(yīng)增大。

（2）PAC的優(yōu)點是無毒，但有腐蝕性，其腐蝕性很低，進行加藥也比較方便，不需要對其進行特殊處理，用很少的藥量就可以對大面積的河水進行除污，對于中等渾濁度的水質(zhì)處理比較適合，性價比相對較高，對污水處理的效果也比較明顯。

（3）PAC的缺點也有很多，由于PAC是液體溶劑，所以其在儲存方面比較麻煩，應(yīng)該用桶裝，運輸?shù)倪^程當中，占用的空間相對較大，造成運輸?shù)牟槐?。同時，該類藥物對氣溫的要求也比較嚴格，由于PAC的化學性質(zhì)不穩(wěn)定，遇到高溫很容易降低甚至失去藥效，不適合長時間的儲存。此外，對pH值的要求范圍比較苛刻，對pH值的要求范圍是8>pH>5.5，對于污染濃度較高的水處理達不到預(yù)期的效果。

2.2.2 氯化鋁的應(yīng)用

我國對工業(yè)河水的早期處理方法就是氯化鋁的使用，將其用水稀釋，然后使用文丘里式噴射器將其投入水中。當渾濁度小于100NTU時，投入的藥量在150mL～250mL，當渾濁度增加時，其具體的投入量按水的渾濁程度而定。

（1）氯化鋁的優(yōu)點是產(chǎn)品無毒，但是有一定的腐蝕性，價格也比較低廉，不需要進行過多的處理，對污水的處理效果比較理想。

（2）其缺點是，藥物的用量比較大，性價比也比較低，存儲也是一大難題，需要的空間比較大，化學性質(zhì)相對不穩(wěn)定，容易失去藥效，不適合長期的存儲。其沉淀物較多，容易在加藥設(shè)備內(nèi)部形成結(jié)垢，這對正常的加藥產(chǎn)生了一定的影響。此外對濃度較高的污水處理的效果不理想，對水質(zhì)的pH值要求比較嚴格。

結(jié)語

我國的絮凝劑的發(fā)展從單一的種類到現(xiàn)在多品種，并逐漸增多。將其廣泛應(yīng)用到各種工業(yè)廢水的處理過程當中，隨著近幾年科技的發(fā)展以及工業(yè)的進步，對污水的處理問題越來越嚴格，由我國的發(fā)展趨勢可以看出，我國工業(yè)對絮凝劑的發(fā)展趨于向廉價實用、高效環(huán)保的方向發(fā)展。減低絮凝劑的生產(chǎn)成本是工業(yè)發(fā)展的當務(wù)之急，以此來加強工業(yè)的進步，減少環(huán)境的污染，加強水資源的利用，促進社會的發(fā)展與經(jīng)濟的進步。

[1]程俊，樊麗華，張麗紅.水處理絮凝劑的應(yīng)用及研究進展[J].化工生產(chǎn)與技術(shù)，2008（04）

[2]周毅，黃君敏.無機絮凝劑在工業(yè)廢水處理中的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢分析[J].內(nèi)蒙古石油化工，2005（02）