廢水混凝處理法硫酸鋁

硫酸鋁含有不同數量的結晶水：Al₂(SO₄)₃·18H₂O，其中n=6、10、14、16、8和27，常用的是Al₂(SO₄)₃·18H₂O其分子量為666.41，比重1.61，外觀為白色，光澤結晶。硫酸鋁易溶于水，水溶液呈酸性室溫時溶解度大致是50%，pH值在2.5以下。沸水中溶解度提高至90%以上。硫酸鋁使用便利，混凝效果較好不會給處理后的水質帶來不良影響。當水溫低時硫酸鋁水解困難形成的絮體較松散。

硫酸鋁在我國使用最為普遍大都使用塊狀或粒狀硫酸鋁。根據其中不溶于水的物質的含量可分為精制和粗制兩種。硫酸鋁易溶于水可干式或濕式投加。濕式投加時一般采用10—20%的濃度(按商品固體重量計算)。硫酸鋁使用時水的有效pH值范圍較窄，約在5.5—8之間，其有效pH值隨原水的硬度含量而異，對于軟水pH值在5.7—6.6，中等硬度的水為6.6—7.2，硬度較高的水則為7.2—7.8。在控制硫酸鋁劑量時應考慮上述特性。有時加入過量硫酸鋁會使水的pH值降至鋁鹽混凝有效pH值以下既浪費了藥劑，又使處理后的水發(fā)混。

混凝系凝聚作用與絮凝作用的合稱。前者系因投加電解質，使膠粒電動電勢降低或消除，以致膠體顆粒失去穩(wěn)定性，脫穩(wěn)膠粒相互聚結而產生；后者系由高分子物質吸附搭橋，使膠體顆粒相互聚結而產生。混凝劑可歸納為兩類：

①無機鹽類，有鋁鹽（硫酸鋁、硫酸鋁鉀、鋁酸鉀等）、鐵鹽（三氯化鐵、硫酸亞鐵、硫酸鐵等）和碳酸鎂等；

②高分子物質，有聚合氯化鋁，聚丙烯酰胺等。處理時，向廢水中加入混凝劑，消除或降低水中膠體顆粒間的相互排斥力，使水中膠體顆粒易于相互碰撞和附聚搭接而形成較大顆?；蛐跄w，進而從水中分離出來。影響混凝效果的因素有：水溫、pH值、濁度、硬度及混凝劑的投放量等。

硫酸亞鐵FeSO₄·7H₂O是半透明綠色結晶體，易于溶水，在水溫20℃時溶解度為21%。硫酸亞鐵離解出的Fe² 只能生成簡單的單核絡合物。

因此，不如三價鐵鹽那樣有良好的混凝效果。殘留于水中的Fe² 會使處理后的水帶色，當水中色度較高時，Fe² 與水中有色物質反應，將生成顏色更深的不易沉淀的物質(但可用三價鐵鹽除色)。根據以上所述，使用硫酸亞鐵時應將二價鐵先氧化為三價鐵，然后再起混凝作用。 當水的pH值在8.0以上時，加入的亞鐵鹽的Fe² 易被水中溶解氧氧化成Fe³ ，當水的pH值<8.0時，則可加入石灰去除水中CO₂，石灰用量可按下式估算：[CaO]=0.37a 1.27CO₂ (1.18)

式中 a——FeSO₄的投加量(毫克/升)，CO₂——水中CO₂的含量(毫克/升) 當水中沒有足夠溶解氧時"sup--normal" data-sup="1" data-ctrmap=":1,"> [1] 。

高相對分子量聚丙烯酰胺的分子量很高，一般在（800-2000）萬之間，其分子鏈很長，使其能在兩個粒子之間架橋，加速粒子沉降，是很好的絮凝劑，可以降低液體之間的磨擦阻力，按離子特性分可分為非離子、陰離子、陽離子和兩性型四種類型。

產品分類

1、按照形態(tài)：分為干粉和膠體兩種，干粉為白色或灰色粉末，膠體為淺黃色，必須溶解后才能應用，因此必須具備有良好溶解性的高分子量聚丙烯酰胺。

2、按照離子度：可分為陰離子型高分子量聚丙烯酰胺、陽離子型高分子量聚丙烯酰胺、兩性離子型高分子量聚丙烯酰胺和非離子型高分子量聚丙烯酰胺。粉狀固含量大于92%，相對分子質量為（500-800）×10⁴，膠體固含量為（8±0.2）%。

產品應用

陽離子型高分子量聚丙烯酰胺的應用：在石油工業(yè)中用于多種作業(yè)，如鉆井和開發(fā)所用的防止泥頁巖水化膨脹的黏土穩(wěn)定劑。鉆井和采油污水處理用的浮選絮凝劑、酸化液的稠化劑，三次采油用的堵水調剖劑，鉆井和完井用的油層保護劑等。在造紙工業(yè)中可用作助留劑、施膠機和增強劑，大大改善了紙張的性能，使之具有較大的市場需求量。

陰離子型高分子量聚丙烯酰胺的應用：在工業(yè)廢水（電鍍廠廢水，冶金廢水，鋼鐵廠廢水，洗煤廢水等）中起到絮凝沉淀作用。

非離子型高分子量聚丙烯酰胺的應用：有澄清凈化作用、沉降促進作用、增稠作用及其它作用、過濾促進作用。在廢液處理、污泥濃縮脫水、選礦、洗煤、造紙等方面，能夠充分滿足各種領域的要求。同時使用非離子聚丙烯酰胺和無機絮凝劑（聚合硫酸鐵，聚合氯化鋁，鐵鹽等），可顯示出更大的效果。

聚丙烯酰胺的穩(wěn)定性

聚丙烯酰胺屬于大分子基團，其固體的熱穩(wěn)定性比其他聚合物電解質要強，在充滿氮氣的環(huán)境中加熱，溫度超過210攝氏度時候，相鄰的酰胺基間分解失水，但是溫度不可以超過300攝氏度，而且同時會生成酰亞胺基，并且釋放出氮氣。

溫度升至500攝氏度的時候，聚丙烯酰胺會變成黑色的粉末。如果聚丙烯酰胺進過充分的干燥，溫度升到280攝氏度的時候仍能夠保持很好的穩(wěn)定性。但是因為分子鏈上又存在著大量的酰胺基以及離子基團，這就使得聚丙烯酰胺又有了很強的吸濕性；

在干燥的時候，具有強烈的水分保留性，不易干燥充分；干燥的固體粉末在長期中，因為吸收了空氣中的水分，繼而容易發(fā)潮。聚丙烯酰胺的水溶液放久后就容易發(fā)生老化，粘度也降低了，性能因此也變差，受到影響。

聚合氯化鋁是一種無機高分子混凝劑，由于氫氧根離子的架橋作用和多價陰離子的聚合作用而生產的分子量較大、電荷較高的無機高分子水處理藥劑。聚合氯化鋁與傳統(tǒng)無機混凝劑的根本區(qū)別在于傳統(tǒng)無機混凝劑為低分子結晶鹽，而聚合氯化鋁的結構由形態(tài)多變的多元羧基絡合物組成，絮凝沉淀速度快，適用PH值范圍寬，對管道設備無腐蝕性，凈水效果明顯，能有效支除水中色質SS、COD、BOD及砷、汞等重金屬離子，該產品廣泛用于飲用水、工業(yè)用水和污水處理領域。

特點

1、擁有更廣泛的pH適用范圍：聚合氯化鋁的pH適用范圍比傳統(tǒng)鋁鹽要寬得多。一般傳統(tǒng)凝聚劑硫酸鋁和氯化鐵鹽在pH>8.0時，會生成氫氧化鋁沉淀，從而降低其處理效果，而聚合氯化鋁在pH<10的范圍內均會得到較好的處理效果。

2、具有強烈的凝聚除濁效能：PAC比傳統(tǒng)硫酸鋁、氯化鐵具有更強的凝聚除濁效果；在相同處理條件下，PAC使用量要比傳統(tǒng)鋁鹽少2/3到1倍，處理成本可節(jié)約30-40%；在相同投量條件下，使用聚合氯化鋁能夠獲得比傳統(tǒng)鋁鹽更低的殘余濁度，因而可以較低劑量得到最佳處理效果。

3、對pH值的改變較?。河捎诹蛩徜X或氯化鐵、聚合硫酸鐵等凝聚劑，水溶液酸度較大，因此處理后水質pH值下降明顯，尤其在高濁度水質處理過程中，投量增大而導致處理水質pH降低超出正常飲用水水質pH范圍(6.5-8.5)，因此，需再投加堿液提高水的pH值。使用聚合氯化鋁，由于酸度較小，處理后水質pH值降低不明顯，因而無需投加堿液來提高水質的pH值。

4、具有較強的水質適用范圍：由于聚合氯化鋁產品具有較寬的堿化度調整范圍(堿化度可從40%調整到90%)和較強的復配作用，對于任何給水、廢水，通過調整產品的堿化度或復配各種無機或有機化合物，都可達到最佳處理效果，尤其對低堿度及高有機污染水質。

5、具有較好的低溫低濁水處理效果：一般對于低溫、低濁水(<5℃)以及低堿度水，傳統(tǒng)混凝劑如硫酸鋁的混凝除濁效能會明顯降低并導致出水水質惡化，而使用PAC，無論對低溫還是低堿度的水，都能獲得較好的混凝除濁效果。

6、有良好的絮凝沉降效果：聚合氯化鋁能夠明顯提高固液分離效率，改善沉降過濾及污泥脫水性能，從而縮短沉淀池的停留時間，增加產水量。

8、聚合氯化鋁具有良好的脫色及去除腐植物質效果：不僅具有強的凝聚除濁效果，而且也具有良好的脫色及去除水中有機腐殖質的效果，同時，對有害、有毒有機物及病菌，病毒去除也有較明顯提高。

作用

聚（合）氯化鋁其絮凝作用表現如下：

1、水中膠體物質的強烈電中和作用。

2、水解產物對水中懸浮物的優(yōu)良架橋吸附作用。

3、對溶解性物質的選擇性吸附作用 。