絮凝劑在污水處理行業(yè)的應(yīng)用

宋巖

摘 要：以實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)，對(duì)絮凝劑的種類進(jìn)行總結(jié)，并對(duì)其在污水處理中的應(yīng)用現(xiàn)狀加以分析。結(jié)合實(shí)際，探討絮凝劑在污水處理行業(yè)中的具體應(yīng)用，然后從三個(gè)角度入手，分析無機(jī)高分子絮凝劑在工業(yè)污水中的應(yīng)用，旨在最大程度提高絮凝劑在污水處理行業(yè)中的正確運(yùn)用，提高污水處理效果與質(zhì)量，為行業(yè)發(fā)展助益。

關(guān)鍵詞：絮凝劑;污水處理;水解作用機(jī)理

0 引言

做好污水處理，能夠最大程度節(jié)約水資源。在進(jìn)行污水處理時(shí)，絮凝過程比較重要，其是指絮凝劑通過離解、水解過程形成一定產(chǎn)物，并在該產(chǎn)物的作用下凝聚污水中的細(xì)微懸浮物、膠體污染物，將這些雜質(zhì)凝聚絮凝體（具有可分離性質(zhì)）。一般而言，污水處理時(shí)，使用不同種類絮凝劑，其作用機(jī)理存在一定差異，壓縮雙電層、電性中和、吸附橋聯(lián)、和網(wǎng)羅卷帶是比較主要的四種作用機(jī)理，為探討絮凝劑在污水處理中的應(yīng)用，文章對(duì)四種絮凝劑的使用情況進(jìn)行相應(yīng)分析。

1 絮凝劑種類及應(yīng)用現(xiàn)狀分析

1.1 有機(jī)高分子絮凝劑

有機(jī)高分子絮凝劑能夠發(fā)揮澄凈化、污泥脫水的作用，同時(shí)也具有沉降和過濾促進(jìn)的效果，其相對(duì)分子量范圍比較廣泛，含有中性官能團(tuán)、帶電官能團(tuán)，可直接溶于水，并發(fā)揮電解質(zhì)的功能。從有機(jī)高分子絮凝劑來源看，可分為天然和合成兩種，天然有機(jī)高分子絮凝劑主要來自于蛋白質(zhì)、淀粉、纖維素等物質(zhì)中，合成的代表則是聚丙烯酰胺，也包括聚丙烯酰胺的衍生物。有機(jī)高分子絮凝劑應(yīng)用在污水處理的環(huán)境主要是飲用水凈化、工業(yè)廢水處理及特殊水質(zhì)處理，活性強(qiáng)，可快速沉淀，去污力效果強(qiáng)，脫色迅速，在多種pH值水質(zhì)下均適宜使用，無需擔(dān)心腐蝕或損害設(shè)備、管道[1]。

1.2 無機(jī)絮凝劑

無機(jī)絮凝劑主要分為兩種，一種是無機(jī)低分子絮凝劑，其主要應(yīng)用優(yōu)勢(shì)是使用簡(jiǎn)便易行，具有較高經(jīng)濟(jì)性，應(yīng)用缺點(diǎn)主要是具有較強(qiáng)腐蝕性，且使用量大，絮凝效果比較差，主要代表為硫酸鐵、硫酸鋁、氯化鐵、氯化鋁。另外一種是無機(jī)高分子絮凝劑，應(yīng)用優(yōu)勢(shì)是用量少、造價(jià)低，與無機(jī)低分子絮凝劑相比，其沉降速度更快，絮凝效果更佳，被廣泛應(yīng)用在城市污水處理中，同時(shí)也被運(yùn)用到大量工業(yè)廢水處理中。按照無機(jī)高分子絮凝劑所帶電荷性質(zhì)，其分為兩個(gè)種類，分別為陽離子型（包括聚合硫酸鐵、聚合氯化鋁鐵、聚合氯化鋁鐵等）、陰離子型（主要為聚合硅酸）[2]。

1.3 微生物絮凝劑

此種類型絮凝劑是生物高分子化合物，無毒性作用，主要是通過生物技術(shù)而得，在特定環(huán)境下發(fā)酵微生物，包括機(jī)能性多糖物質(zhì)和蛋白質(zhì)等，并對(duì)所需物質(zhì)進(jìn)行提取，最終獲得。微生物絮凝劑目前主要被應(yīng)用在膨脹污泥、糞尿廢水處理中，同時(shí)在燃料、紙張及磚廠廢水處理中也有廣泛應(yīng)用，其之所以能夠發(fā)揮絮凝作用，主要是因?yàn)槲镔|(zhì)染色體遺傳基因，應(yīng)用前景良好。

2 絮凝劑在污水處理中的具體應(yīng)用

2.1 一級(jí)處理

針對(duì)于城鎮(zhèn)污水處理，首先需要做好一級(jí)處理，在這個(gè)處理環(huán)節(jié)中添加絮凝劑，主要是為了及時(shí)將污水中的膠體、懸浮物清除掉，從而有效降低污泥負(fù)荷。根據(jù)實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)總結(jié)認(rèn)為，為羌胡一級(jí)處理效果，在該環(huán)節(jié)投放絮凝劑，主要采用有機(jī)高分子絮凝劑+無機(jī)絮凝劑組合方式。城鎮(zhèn)污水經(jīng)過一級(jí)處理后，膠體和懸浮物基本上能夠被清除，但是污水中仍然含有大量的磷、氮以及有機(jī)物，為滿足排放要求，需要進(jìn)行二級(jí)處理[3]。

2.2 強(qiáng)化一級(jí)處理

現(xiàn)階段，強(qiáng)化城鎮(zhèn)污水一級(jí)處理的工藝主要分為三種，分別為化學(xué)強(qiáng)化工藝、生物強(qiáng)化工藝和化學(xué)生物絮凝強(qiáng)化工藝。前兩種強(qiáng)化工藝應(yīng)用時(shí)間比較長(zhǎng)，工藝流程及實(shí)際操作均比較成熟方便，而第三種絮凝強(qiáng)化模式則是近年來新興的強(qiáng)化一級(jí)處理的工藝，其主要原理和流程為：城鎮(zhèn)污水集中流入混凝沉淀池后，經(jīng)過相應(yīng)處理流進(jìn)生物反應(yīng)池，然后向生物反應(yīng)池中添加混凝劑和絮凝劑，發(fā)生水解作用后流入沉淀池，然后排水。

2.3 深度處理

在城鎮(zhèn)污水處理時(shí)，進(jìn)行到污水深度處理環(huán)節(jié)時(shí)，同樣需要投加絮凝劑，目的是為了進(jìn)一步清除污水中的懸浮物、氮、磷等物資，保證污水排放達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)，滿足污水回收要求。但是，在投加絮凝劑過程中需要注意的是，選擇何種絮凝劑，需要結(jié)合混凝試驗(yàn)結(jié)果來確定，一般選擇單用無機(jī)絮凝劑，也根據(jù)實(shí)際需要配合投加無機(jī)絮凝劑和有機(jī)絮凝劑[4]。

2.4 污泥脫水

污泥脫水環(huán)節(jié)主要應(yīng)用的絮凝劑為有機(jī)高分子型，通常情況下，污泥雖然經(jīng)過消化處理和濃縮過程后，但是仍然含有一定水分，其含水量在95-97%之間，因此需要將毛細(xì)管結(jié)合水進(jìn)行二次處理。對(duì)于城鎮(zhèn)污水處理而言，污水廠在處理有機(jī)型的污泥時(shí)，使用濃度為0.1-0.5%的陽離子絮凝劑，也需要通過一定的試驗(yàn)來確定具體選擇絮凝劑，結(jié)合污泥性質(zhì)來明確投加量，并且也要將污泥脫水設(shè)備的整體使用狀況納入到考慮因素中。

2.5 低溫低濁度水處理

高分子復(fù)合型絮凝劑是一種復(fù)合物，其基礎(chǔ)物質(zhì)為無機(jī)鐵鋁鹽、聚硅酸，能夠發(fā)揮較強(qiáng)的架橋吸附效果，同時(shí)具備電中和功能，投加到低溫低濁度水中，可迅速沉淀，并且生成大的礬花，絮凝效果良好。經(jīng)過高分子復(fù)合型絮凝劑出苦力后的低溫低濁度污水，當(dāng)中的鋁離子和鐵離子含量會(huì)顯著下降，能夠克服傳統(tǒng)絮凝方法的不足，也能夠避免應(yīng)用鹽鐵處理后水色度偏高的現(xiàn)象。

3 無機(jī)高分子絮凝劑在工業(yè)廢水中的應(yīng)用

3.1 分析污泥性質(zhì)

工業(yè)廢水中也含有大量污泥，污泥含水量比較高，對(duì)水有較高的親和度，這是因?yàn)槲勰嗍潜容^特殊的絮體，其結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，且不均勻，主要是由微生物新陳代謝產(chǎn)生的，組成物質(zhì)包括有機(jī)殘?bào)w、膠體、顆粒物等，同時(shí)也含有一些貴金屬物質(zhì)，處理起來比較麻煩。研究發(fā)現(xiàn)，原始污泥在沒有經(jīng)過脫水處理前，其含水量接近100%，最低含水量也在96%左右，這也是其體積大、脫水難度大的根本原因所在[5]。

3.2 煤氣洗滌廢水處理

目前工業(yè)廢水的處理方法比較多，包括離子交換法、絮凝劑沉淀法、膜分離法等，其中絮凝劑沉淀法是現(xiàn)階段國內(nèi)工業(yè)廢水處理最為常見的方法，不僅簡(jiǎn)單易行，同時(shí)也能顯著提高工業(yè)廢水的水質(zhì)。針對(duì)于煤氣洗滌廢水，對(duì)其進(jìn)行處理的目的是將工業(yè)廢水中的焦油和懸浮物清除干凈，使水質(zhì)能夠滿足工業(yè)生產(chǎn)需要，同時(shí)也不會(huì)對(duì)周邊環(huán)境造成影響，最大限度保護(hù)地下水生態(tài)環(huán)境。煤氣洗滌廢水主要采用無機(jī)絮凝劑進(jìn)行處理，絮凝劑材料包括硫酸鋁、聚合鐵、硫酸亞鐵、聚合鋁等。有實(shí)驗(yàn)專門對(duì)上述四種絮凝劑的應(yīng)用效果進(jìn)行研究，結(jié)果證實(shí)，隨著投加量的增加，污染物去除率會(huì)達(dá)到峰值，如果再繼續(xù)增加4種絮凝劑的投加量，則焦油和懸浮物等污染物的去除率不增反降。

4 結(jié)束語

綜上所述，在污水處理過程中，應(yīng)用絮凝劑非常重要，其應(yīng)用在污水處理的各個(gè)環(huán)節(jié)，包括一級(jí)處理、深度處理及污泥脫水等環(huán)節(jié)。絮凝劑的種類比較多，主要分為有機(jī)、無機(jī)及生物絮凝劑三種。對(duì)上述三種絮凝劑在污水處理中應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行分析，并總結(jié)其實(shí)踐應(yīng)用，具有現(xiàn)實(shí)意義。與此同時(shí)，在實(shí)際使用過程中，要結(jié)合需要，正確選擇絮凝劑，嚴(yán)格掌握每種絮凝劑的水解作用機(jī)理，為污水處理廠獲得更多經(jīng)濟(jì)效益和運(yùn)營效益，為污水處理行業(yè)發(fā)展提供更多幫助。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉飛禹，吳文清，海鈞，等.絮凝劑對(duì)電滲處理河道疏浚淤泥的影響[J].中國公路學(xué)報(bào)，2020，33（2）：346-348.

[2]王萍萍，陳召洋.絮凝劑用于乙炔炭黑水分離的實(shí)驗(yàn)研究[J].石油與天然氣化工，2020，049（002）：54-57.

[3]王森，來凡，肖雪莉，等.TXC絮凝劑對(duì)污泥脫水性能的影響及其優(yōu)化[J].陜西科技大學(xué)學(xué)報(bào)，2020（2）：145-147.

[4]侯鋒，王凱軍，曹效鑫，等.《地下式城鎮(zhèn)污水處理廠工程技術(shù)指南》解讀[J].中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)，2020，21（08）：255-259.

[5]孫躍平，小泉明.污水處理廠循環(huán)式硝化脫氮法設(shè)計(jì)與運(yùn)行管理[J].凈水技術(shù)，2020，039（002）：36-40.