水处理混凝剂的分类及未来发展探究

刘中厚

（华设设计集团股份有限公司，南京210000）

1 引言

随着城市化快速发展，城市用水量及污废水排放量不断增加，不仅影响城市建设，而且直接影响城市环境及水资源的利用。因此，在城市管理中对水处理工作越发重视。在混凝剂技术的发展及应用下，通过使用水处理混凝剂将水中的胶体成分同细微物质进行黏合处理，进而实现高效排除，保障了水处理工作的效能。随着各类环保法律的接踵颁布，对高性能水处理混凝剂的需求量日益增加。论文通过对水处理混凝剂的分析研究，梳理了当前混凝剂的分类及技术应用。

2 水处理混凝剂的研究意义

混凝剂是现代城市水处理中常用的技术，对于城市水处理以及水资源保护都有着非常重要的意义。

一方面，水资源是城市生活中非常重要的资源。城市居民生活及各种生产经营活动，都需要大量的水资源。与此同时，在水资源使用过程中，会产生大量的工业及生活污废水。在实际城市管理活动中，如果不对上述污废水进行处理，将浪费大量的水资源，甚至造成城市用水紧张等问题。所以，在现代城市水资源管理中，通过应用高效水处理混凝剂，实现城市水资源的高效循环使用，提高了水资源的利用率。

另一方面，应用水处理混凝剂对水资源进行处理，也是对城市环境及水环境的保护。城市生活生产的污废水，如果处理不好，势必导致城市水环境质量的下降。污染程度的逐渐加重，将造成城市周边水环境的污染等问题。在城市建设过程中，应用水处理混凝剂对污废水进行高效处理，也是对水环境的保护和改善，对于提升城市整体环境有着非常重要的作用。

3 水处理混凝剂的分类

当前，水处理混凝剂主要分为无机混凝剂和有机混凝剂两大类。根据使用原理及类型的不同，又可进一步发展为不同系列的混凝剂。

3.1 无机水处理混凝剂

无机水处理混凝剂主要包括铝系混凝剂、铁系混凝剂以及聚硅酸类混凝剂。

3.1.1 铝系混凝剂

铝系混凝剂是现代水处理中最常应用的药剂，其主要包括聚合氯化铝(PAC)、聚合磷酸铝(PAP)、聚合硫酸铝(PAS)等。目前，聚合氯化铝是中国销量最大、应用最广泛的水处理剂。

铝系混凝剂的应用原理是利用铝离子对水中胶体物质的双层电子进行吸附，使胶体颗粒物及其他物质进行胶合，之后通过过滤和筛除进行处理，保障水处理更加高效。铝系混凝剂在进行水处理时，具有简单方便、药剂使用量小、效果明显等特点。但也存在一定的弊端，铝系混凝剂会对净化后的水体产生一定程度危害。主要原因是铝系混凝剂中含有的铝盐成分，具有一定毒性，长时间使用会对水体造成毒害污染，影响后续使用。当前铝系混凝剂相关研究表明，铝系混凝剂的混凝效果与混凝剂的盐基度有很大关系，在盐基度达到75%~85%时，铝系混凝剂能最大限度地发挥混凝效果[1]。

3.1.2 铁系混凝剂

铁系混凝剂也是现代混凝剂的常见种类。在具体使用过程中与铝系混凝剂成分的应用原理相同，也是利用铁盐的聚合特效，将水当中的胶体和细微胶类物质进行良好黏合，从而实现良好的排出处理。在使用过程中，因为铁系混凝剂无毒无害，其相较于铝系混凝剂更加安全。铁系混凝剂具有沉降快，水温和pH适用范围广的特点，可以适应不同pH的水处理，保障水处理的高效运行。

当然，铁系混凝剂也有其自身存在的问题，与其他混凝剂相比其具有比较强的腐蚀性，从而造成水体出现水溶性污染物，对水体的颜色也有一定程度的污染。当前，水处理中常用的铁系混凝剂主要包括一级磷酸铁(PFP)、聚磷氯化铁(PPFC)、聚硫酸氯化铁(PASC)等。

3.1.3 聚硅酸类混凝剂

聚硅酸类混凝剂是应用相对较早的水处理混凝剂。聚硅酸类混凝剂主要是通过表面羟基的氢键形成吸附作用，对水体中的污染物进行吸附处理。在聚硅酸类混凝剂使用的过程中，由于分子吸附量的不断增加，其吸附能力也有所增加，最终形成了较大颗粒状的沉积物。聚硅酸类混凝剂的水处理效率比较高，但其自身稳定性相对较差，在使用过程中容易发生自聚反应，导致聚硅酸类混凝剂出现混凝效果下降甚至丧失的问题。所以在实际使用过程中，聚硅酸类混凝剂一般都是在现场进行制备，使用也相对比较复杂。当前水处理工作中，经常是将聚硅酸类混凝剂与其他2种混凝剂进行配合使用，从而实现混凝效果的提升[2]。

3.2 有机水处理混凝剂

有机水处理混凝剂也是水处理过程中一种常见的混凝剂，具有混凝速度快、使用方便、污染程度小等优点。当前常使用的有机混凝剂中主要包括人工合成有机高分子混凝剂、天然高分子有机混凝剂等。

3.2.1 人工合成有机高分子混凝剂

人工合成有机高分子混凝剂是指利用人工进行有机高分子物质合成，从而使分子制剂具有良好的混凝作用，对水处理工作提供良好的混凝处理效果。人工合成有机高分子混凝剂具有合成种类多、使用量较小、生产使用经济性等特点。所以，在实际水处理中，人工合成有机高分子混凝剂的使用非常广泛。另外，使用中也可以对有机高分子混凝成分进行合理的整理，包括对碳链长度进行调节，利用不同的碳链长度引入不同的官能团，从而实现人工合成有机高分子混凝剂混凝效果的提升，使人工合成有机高分子混凝剂的应用更加高效。目前，人工合成有机高分子混凝剂主要包括聚丙烯酰胺、聚乙烯亚胺等。

3.2.2 天然高分子混凝剂

天然高分子混凝剂与其他合成混凝剂相比，具有无毒无害的特点。天然性的高分子化合物在实际的混凝过程中主要是利用了其活性基团的吸附作用对水体进行处理。当前，天然高分子混凝剂是混凝剂成分发展的重要方向[3]。

4 水处理混凝剂的发展展望

水处理工作非常重要，在实际工作中，水处理混凝剂的成分及应用相对比较关键。但是，在当前使用到的各种混凝剂除自身优点外都存在一定问题，所以，在未来水处理混凝剂的发展中将主要朝以下方向发展：

1）无毒安全。水处理混凝剂应无毒无害，以保证净化后的水体质量。当前，常规水处理混凝剂中很多都具有一定的毒性，如铝系混凝剂在使用中就会残留有害物质，对水资源的循环使用及安全造成一定的影响。在水处理混凝剂未来的应用发展过程中，应该是发展无毒无害的水处理混凝剂。人工合成有机高分子混凝剂的应用将在未来有良好发展和应用。

2）环保高效。水处理混凝剂应具有环保高效性，以满足水处理增量的需求。节能环保是当前时代的主题，任何技术的发展都应顺应时代要求，水处理量及其处理效率必将逐渐提升。水处理混凝剂需要更加的环保高效，其主旨就是要提升混凝剂的混凝效果、处理效率。

5 结语

本文简要介绍了水处理无机混凝剂和有机混凝剂，对其原理及应用进行了梳理分析，并提出了水处理混凝剂的发展展望。希望能够对水处理混凝剂的应用和发展有所帮助，对水环境质量及城市水处理工作有所帮助。