几种絮凝剂在工业水处理中的选择及应用

陈玉丰 吴雅琴

杭州水处理技术研究开发中心有限公司，浙江 杭州 310012

由于世界的水资源有限，而我国人口的基数较大，工业的发展迅速，用水量巨大，这也就造成了水资源的匮乏。为了保证水资源的可持续利用，就必须从根本上解决水污染的问题。当然为了有效地解决这一问题，国内外在水处理方面做了大量工作与研究，其中也有很多成功的例子。就目前我国的对水污染问题的解决主要是絮凝剂的有效利用。

1 絮凝剂的作用机理

1.1 铝盐的作用机理

铝盐主要的是其自身的化学作用，当铝盐遇到水之后，将铝盐电离变成Al3+离子，但Al3+离子属于高价正离子，在其与水融合后加强水的正离子浓度，进而为带负电的胶粒创造力吸附反离子的有利条件。同时，由于Al3+离子与水作用可发生水解，产生Al（OH）3胶体，其带正电荷并与带负电荷的胶粒相吸与电中和作用，形成絮状物，由于其重力大于水，开始沉淀。铝盐可以将水中的悬浮物以及胶体等杂质清除。

1.2 PAM的作用机理

PAM是一种有机高分子，它的作用与铝盐的作用大同小异，但PAM具有一定的水溶性，其组成部分大部分是链状分子。该水中可以进行电离，电离之后可呈现出正电荷与负电荷，正电荷为阳离子型，负电荷为阴离子型，但其均属于高分子电解质。水中不可电离的叫做非离子型，也是一种高分子化合物，可以起到凝聚的作用。PAM与铝盐的作用机理不同的就是PAM所形成的胶体分子量较大，胶体链也较长，沉淀的速度较快，相对铝盐而言更适合应用到水污染程度较高的处理之中。

2 几种絮凝剂在生产中的实际应用

由于对污水的处理方法选择的过程中，应根据水质的不同而选择不同的方法。一般常用的有PAM与PAC以及氯化铝。

2.1 PAM的应用

锅炉冲渣污水中通常使用的是PAM，所以就根据锅炉冲渣污水的处理对PAM的应用进行说明。

1）加药试验

由于不同水污染的处理方法不同，对药物的量也有一定的控制。所以在进行加药试验的时候，应对锅炉冲渣水的污染状况进行分析，当悬浮物的含量在5000mg／L左右的时候，应选择阴离子型PAM作为絮凝剂进行假药的实验。

2）实验的步骤

首先将PAM进行配置，并将浓度控制为1%；将电石渣浆液调节冲渣水，pH值为5，将5滴PAM溶液滴入1000m/L的冲渣水样本中，对其进行沉淀的时间以及效果进行记录；将pH值逐渐上调，直到pH值为9为止，然后重复上一步骤，并将滴加PAM的含量逐渐增加，观察其进行沉淀的时间以及效果的变化，将其记录。

3）实验记录

当pH值为5时，加药逐渐递增，一滴时，沉降大于3min，并且清澈度比较低；两滴时，沉降大于3min，水体的清澈率较低；三滴时，沉降大于3min，并且清澈度比较低；四滴时，沉降小于3min，水体的清澈率为中等水平；五滴时，沉降小于2min，水体的清澈程度中等。当pH值为6时，加药一滴，沉降大于3min，并且清澈度比较低；两滴，沉降大于3min，并且清澈度比较低；三滴时，沉降低于2min，水体的清澈度为中等；四滴时，变化较为明显，沉降时间低于0.5min，水体的清澈程度高；五滴时，沉降时间低于0.5min，水体的清澈程度高。pH值为7时，加药一滴，沉降大于3min，并且清澈度比较低；两滴时，沉降小于2min，水体的清澈程度中等；三滴时，沉降时间低于0.5min，水体的清澈程度高；四滴时，沉降时间低于0.5min，水体的清澈程度高；五滴时，沉降时间低于0.5min，水体的清澈程度高。pH值为8时，加药一滴时，沉降大于3min，并且清澈度比较低；两滴时，沉降小于2min，水体的清澈程度中等；三滴时，沉降时间低于0.5min，水体的清澈程度高；四滴时，沉降时间低于0.5min，水体的清澈程度高；五滴时，沉降时间低于0.5min，水体的清澈程度高；当pH值为9时，加药一滴，沉降时间高于3min，水体的清澈度较低；两滴时，沉降小于2min，水体的清澈程度中等；三滴时，沉降时间低于0.5min，水体的清澈程度高；四滴时，沉降时间低于0.5min，水体的清澈程度高；五滴时，沉降时间低于0.5min，水体的清澈程度高。

4）实验总结

由以上的记录可以看出，pH值越大，对污水的处理效果就越好，水体的透明度就越高。由此说明PAM的优点有：阴离子型的PAM为固体粉末，相对而言，其存储以及运输都比较便利，并且没有腐蚀性，也无毒，相对比较安全，如果大颗粒悬浮物的含量较大，污染相对严重的污水，用此种办法处理效果相对较好，少量的药物就能处理大量的污水，性价比较高。其缺点主要是对pH值有一定的要求，盐碱度较强，适用于中性以及偏上的水污染处理，对酸性水质的处理方法相对繁琐，要求降水的酸性进行调节，方可进行处理。

2.2 PAC、氯化铝的应用

2.2.1 PAC的应用

（1）PAC的使用方式主要是用水稀释后经文丘里式喷射器将其投入到水力循环澄清池当中。在水的浑浊度小于100NTU时，见投放的药剂量控制在8ppm，处理后的水质浑浊度小于5NTU。当然，如果水的浑浊度相对较大时，投药的剂量也应增大。

（2）PAC的优点是无毒，但有腐蚀性，其腐蚀性很低，进行加药也比较方便，不需要对其进行特殊处理，用很少的药量就可以对大面积的河水进行除污，对于中等浑浊度的水质处理比较适合，性价比相对较高，对污水处理的效果也比较明显。

（3）PAC的缺点也有很多，由于PAC是液体溶剂，所以其在储存方面比较麻烦，应该用桶装，运输的过程当中，占用的空间相对较大，造成运输的不便。同时，该类药物对气温的要求也比较严格，由于PAC的化学性质不稳定，遇到高温很容易降低甚至失去药效，不适合长时间的储存。此外，对pH值的要求范围比较苛刻，对pH值的要求范围是8>pH>5.5，对于污染浓度较高的水处理达不到预期的效果。

2.2.2 氯化铝的应用

我国对工业河水的早期处理方法就是氯化铝的使用，将其用水稀释，然后使用文丘里式喷射器将其投入水中。当浑浊度小于100NTU时，投入的药量在150mL～250mL，当浑浊度增加时，其具体的投入量按水的浑浊程度而定。

（1）氯化铝的优点是产品无毒，但是有一定的腐蚀性，价格也比较低廉，不需要进行过多的处理，对污水的处理效果比较理想。

（2）其缺点是，药物的用量比较大，性价比也比较低，存储也是一大难题，需要的空间比较大，化学性质相对不稳定，容易失去药效，不适合长期的存储。其沉淀物较多，容易在加药设备内部形成结垢，这对正常的加药产生了一定的影响。此外对浓度较高的污水处理的效果不理想，对水质的pH值要求比较严格。

结语

我国的絮凝剂的发展从单一的种类到现在多品种，并逐渐增多。将其广泛应用到各种工业废水的处理过程当中，随着近几年科技的发展以及工业的进步，对污水的处理问题越来越严格，由我国的发展趋势可以看出，我国工业对絮凝剂的发展趋于向廉价实用、高效环保的方向发展。减低絮凝剂的生产成本是工业发展的当务之急，以此来加强工业的进步，减少环境的污染，加强水资源的利用，促进社会的发展与经济的进步。

[1]程俊，樊丽华，张丽红.水处理絮凝剂的应用及研究进展[J].化工生产与技术，2008（04）

[2]周毅，黄君敏.无机絮凝剂在工业废水处理中的应用现状及发展趋势分析[J].内蒙古石油化工，2005（02）