第
23
卷 第
1
期
2007
年
1
月
甘肃科技
Gansu Science and Technolo gy
V ol .
23
N o.
1
J an.
2007
水处理絮凝剂的应用现状及发展趋势
李芳蓉
1 ,2
,
贾如琰
1
,
何玉凤
1
(1.
甘肃省高分子材料重点实验室
,
西北师范大学高分子研究所
,
甘肃 兰州
730070 ;
2.
甘肃省定西师范高等专科学校 生化系
,
甘肃 定西
743000)
摘 要 :文章论述了水处理絮凝剂的重要地位 、
种类和应用现状 ,对无机絮凝剂 、
有机絮凝剂和微生
物絮凝剂的特性进行了分析 ,并且展望了絮凝剂研究的发展趋势 。
关键词 :水处理 ;絮凝剂 ;应用 ;高分子絮凝剂
中图分类号 :TQ314. 2
目前 ,我国水环境的污染不断加剧 ,水体污染和
水源危机日趋严重 。供水紧张和污水净化成为我国
面临的主要难题之一 。随着人们环保意识的增强和
我国可持续发展战略的实施 ,防止污染和保护环境
的工作已引起各级政府的高度重视 。工业水处理和
环境保护要求不断提高 ,水处理剂品种不断丰富 ,性
能不断提高 。废水处理的方法很多 ,有生化法 、
吸附
法 、
化学氧化法 、
离子交换法 、
电渗析法 、
絮凝沉淀法
等等 。其中絮凝沉淀法作为一种物理 、
化学处理法 ,
因工艺简单 、
效率高 、
费用较低等优点而应用最为广
泛 。
1
絮凝剂在水处理中的重要地位
絮凝剂的絮凝在用水与废水处理中占重要地
位 。首先 ,絮凝作用能有效脱除 80 % - 95 %的悬浮
物质 、
65 % - 95 %的胶体物质和降低水中 COD ; 其
次 ,絮凝作用去除水中细菌和病毒的效果稳定 ,通过
絮凝净化 ,一般能使水中 90 %以上的微生物与病菌
一并转入污泥 ,使处理水易于进一步消毒 、
杀菌 ;最
后 ,对水体富营养化 、
废水脱色等问题 ,采用絮凝沉
淀法比生物法除磷 、
脱色效果更好 。
2
絮凝剂的分类
絮凝剂按照其化学成分总体可分为无机絮凝剂
和有机絮凝剂两类 。其中无机絮凝剂又包括无机凝
聚剂和无机高分子絮凝剂 ;有机絮凝剂又包括合成
有机高分子絮凝剂 、
天然有机高分子絮凝剂和微生
物絮凝剂 。
2. 1 无机絮凝剂
[ 1 ]
按其分子量的大小可分为低分子絮凝剂和高分
子絮凝剂两大类 。低分子絮凝剂价格低 、
货源充足 、
运输存储方便 ,目前在工业水处理中占一定比例 。
但因其用量大 、
残渣多 、
效果差 ,故无机絮凝剂的发
展已经基本上完成了低分子向高分子的转变 。现常
用的无机高分子絮凝剂有聚合铝类絮凝剂 、
聚合铁
类絮凝剂和活性硅酸类絮凝剂以及复合絮凝剂四大
类 。
⑴聚合铝类絮凝剂
聚合铝水解产生高价离子 ,形成各种类型的羟
基多核络合物 。它们通过羰基式桥联作用 ,处于亚
稳定状态 。而 O H
-
与 Al
3 +
的比值
[ 2 ]
(一般称盐基
度或碱基度) 对絮凝效果影响很大 。通常盐基度越
高 ,絮凝效果越强 ,但过高则本身易生成难溶的氢氧
化铝沉淀 ,导致絮凝效果降低 。研究表明 ,盐基度在
75 % - 85 %时最佳 ,此时絮凝体产生快 ,颗粒大而
重 ,沉淀性能好 。聚合铝具有投药量少 、
沉降速度
快 、
颗粒密实 、
除浊 、
除色效果明显等特点 。在工业
水处理中得到广泛的应用
[ 3 ]
。值得注意的是铝 ,尤
其是活性铝 ,毒性较大 ,同时聚合铝制备方法不完
善 ,致使较多水解铝的微细颗粒存在于溶液中 ,这在
一定程度上限制了聚合铝的使用 。通过改善混凝反
应条件 ,延长慢速混凝时间 ,能有效降低水中铝的含
量 。
⑵聚合铁类絮凝剂
聚合铁是另一新型无机絮凝剂 ,絮凝机理与聚
合铝类似 。其主要类型有聚硫酸铁 、
聚氯化铁 、
聚氯
化硫酸铁等等 。聚氯化硫酸铁除具有铝盐类无机高
分子絮凝剂特点外 ,还具有价格低 、
p H 值适用范围
宽等特点 。但是总体来说 ,聚合铁需要较低的盐基
度 ,一般须将 O H
-
/ Fe
3 +
比值控制在 8 %~ 15 %。
超出此范围 ,铁水解反应突变 ,从高价聚合态羟基络
离子转化成低价聚合态胶凝产物 。且聚合铁产品稳