無機(jī)絮凝劑

在給水廢水處理中常用的有鋁鹽、鐵鹽和氯化鈣等，如硫酸鋁鉀（明礬）、氯化鋁、硫酸鐵、氯化鐵； 還有無機(jī)高分子絮凝劑，如聚合氯化鋁、聚合硫酸鋁、活性硅土等。它們的工業(yè)制品有多種規(guī)格。一般在水處理中投加鋁鹽絮凝劑10^-5-10^-3mol/L即可。

在不同pH值時(shí)，產(chǎn)生不同的水解、絡(luò)合產(chǎn)物。pH值較低時(shí)，以產(chǎn)生低電荷高聚合度的無機(jī)高分子電解質(zhì)為主。此外，水溫高，亦有利于絮凝作用。硫酸鋁可用于造紙、紡織、洗衣廠、含膠態(tài)粘土的洗砂以及熱電廠燃煤等廢水的處理；氯化鈣常用于紡織、洗衣及洗羊毛、洗砂等廢水，對去油脂很有效。

活性硅土可處理多種工業(yè)廢水，如油田廢水、洗煤水和紙廠廢水。聚合氯化鋁和聚合硫酸鋁等聚合電解質(zhì)絮凝劑（或混凝劑）是把鋁鹽控制在適宜條件下，制成可達(dá)到最優(yōu)預(yù)期絮凝效果的制劑。它投入水中后能立即發(fā)揮絮凝作用，故它們比一般的鋁鹽絮凝劑（或混凝劑）的效能好、適應(yīng)性強(qiáng)，日益得到廣泛使用，如處理工業(yè)廢水等。

絮凝作為廢水處理的一種重要方法，是一種應(yīng)用最廣泛、最經(jīng)濟(jì)簡便的水處理技術(shù)。

絮凝達(dá)到高效能的關(guān)鍵在于投加性能優(yōu)良的絮凝劑。由于有機(jī)合成高分子絮凝劑存在毒性及價(jià)格昂貴等原因，其在國內(nèi)的應(yīng)用受到一定限制。無機(jī)高分子絮凝劑(IPF)以其高效、適應(yīng)性強(qiáng)、無毒、價(jià)廉的特點(diǎn)，在各種污水和廢水的處理中得到了廣泛的應(yīng)用。廣泛使用的無機(jī)高分子絮凝劑是在傳統(tǒng)的鋁鹽、鐵鹽絮凝劑的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，它可分為陽離子型、陰離子型和復(fù)合型三大類。傳統(tǒng)鋁鹽、鐵鹽類絮凝劑使用歷史悠久，但在水處理過程中存在不少問題。

60年代后期逐漸被迅速發(fā)展起來的無機(jī)高分子絮凝劑所取代。無機(jī)高分子絮凝劑比原有傳統(tǒng)藥劑有更好的絮凝效果而相應(yīng)價(jià)格較低。

當(dāng)前在日本、俄羅斯、西歐、中國都已有相當(dāng)規(guī)模的生產(chǎn)和應(yīng)用，聚合類藥劑的生產(chǎn)占絮凝劑總量的30 %～60 %。

1、陽離子型無機(jī)高分子絮凝劑

陽離子型無機(jī)高分子絮凝劑主要包括聚合氯化鋁(PAC)、聚合硫酸鋁(PAS)、聚合硫酸鐵(PFS)、聚合氯化鐵(PFC)、聚合氯化硫酸鐵(PFCS)和聚磷氯化鐵(PPFC)等。

(1)陽離子聚丙烯酰作為絮凝劑，主要應(yīng)用于工業(yè)上的固液分離過程，包括沉降、澄清、濃縮及污泥脫水等工藝，應(yīng)用的主要行業(yè)有：城市污水處理、造紙工業(yè)、食品加工業(yè)、石化工業(yè)、冶金工業(yè)、選礦工業(yè)、染色工業(yè)和制糖工業(yè)及各種工業(yè)的廢水處理。用在城市污水及肉類、禽類、食品加工廢水處理過程中的污泥沉淀及污泥脫水上，通過其所含的正電荷基團(tuán)對污泥中的負(fù)電荷有機(jī)膠體電性中和作用及高分子優(yōu)異的架橋凝聚功能，促使膠體顆粒聚集成大塊絮狀物，從其懸浮液中分離出來。效果明顯，投加量少。

(2)陽離子聚丙烯酰在造紙工業(yè)中可用作紙張干強(qiáng)劑、助留劑、助濾劑，能極大的提高成紙質(zhì)量，節(jié)約成本，提高造紙廠的生產(chǎn)能力。可直接與無機(jī)鹽離子、纖維以及其它有機(jī)高分子發(fā)生靜電橋梁作用以達(dá)到增強(qiáng)紙張的物理強(qiáng)度, 減少纖維或填料的流失,加快濾水, 起增強(qiáng)、助留、助濾作用,還可以用于白水的處理, 同時(shí)，在脫墨過程中能起明顯的絮凝效果。

(3)陽離子聚丙烯酰纖維泥漿(石棉-水泥制品)中可使成型的石棉-水泥制品排水性得到改善,使石棉板坯料的強(qiáng)度提高; 在絕緣板中, 可提高添加劑和纖維的結(jié)合能力。

(4)陽離子聚丙烯酰在采礦、選煤行業(yè)中可作礦山廢水、洗煤廢水的澄清劑。

(5)陽離子聚丙烯酰可用于染色廢水、皮革廢水、含油廢水的處理, 使之除濁、脫色, 以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。

(6)陽離子聚丙烯酰在磷酸提純中, 有助于濕法磷酸工藝中石膏的分離。

(7)陽離子聚丙烯酰用于以江河水源的自來水廠的水處理絮凝劑。

(8)陽離子聚丙烯酰胺在污水處理中有機(jī)廢水中常使用粉狀陽離子聚丙烯酰胺：通常是讓污水中懸浮顆粒帶陰電荷的污水進(jìn)行絮凝沉淀。根據(jù)對絮凝裝置中陽離子型酸性或堿性介質(zhì)中，依靠陽電性呈現(xiàn)對污水快速澄清是極為有效的。除了粉狀聚丙烯酰胺以外，聚合氯化鋁和陰離子聚丙烯酰胺成型物也正在有機(jī)廢水處理中得到日益廣泛的應(yīng)用。

(9)陽離子聚丙烯酰胺用于酒精廠廢水，啤酒廠廢水，味精廠廢水，制糖廠廢水，肉制品廠廢水，飲料廠廢水，紡織印染廠以及各種污水廠的工程處理的廢水中，含有各種有機(jī)溶劑、無機(jī)及有機(jī)硫化物、烴類、氯氣、油、汞及其他對環(huán)境有害的成分，可以用聚丙烯酰胺進(jìn)行絮凝以后再排放。還可用作油田開發(fā)過程的泥漿處理劑，選擇性堵水劑，注水增稠劑，紡織印染過程的柔軟劑，靜電防止劑及通用的殺菌、消毒劑等。

(10)陽離子聚丙烯酰用于給水凈化，水/油體系破乳，含油廢水處理，廢水再資源化及污泥脫水等方面；聚丙烯酰胺能有效地降低流體的摩擦阻力，水中加入微量聚丙烯酰胺就能降阻50-80%

2、陰離子型無機(jī)高分子絮凝劑

陰離子型無機(jī)高分子絮凝劑主要指活性硅酸絮凝劑

3、復(fù)合型無機(jī)高分子絮凝劑

聚硅鋁絮凝劑、聚硅鐵絮凝劑、聚硅鐵鋁絮凝劑、聚合鋁鐵絮凝劑。

鐵鹽絮凝劑溶于水中，F(xiàn)e通過溶解和吸水可發(fā)生強(qiáng)烈水解，并在水解同時(shí)發(fā)生各種聚合反應(yīng)，生成具有較長線性結(jié)構(gòu)的多核輕基聚合物，如Fe₂(OH)₂、Fe₃(OH)₄、 Fe₅(OH)₈、 Fe₆(OH)₉等。這些含鐵經(jīng)基絡(luò)合物能有效降低或消除溶液中膠體的毛電位，通過電中和，吸附架橋及絮體的卷掃作用使膠體凝聚，并形成聚合度很高的Fe(OH)₃凝膠。

硫酸鋁的作用：1.造紙工業(yè)中用作紙張施膠劑，以增強(qiáng)紙張的抗水、防滲性能；2.溶于水后能使水中的細(xì)小微粒和自然膠粒凝聚成大塊絮狀物，從而自水中除去，故用作供水和廢水的混凝劑3.用作濁水凈化劑，也用作沉淀劑、固色劑、填充劑等。在化妝品中用作抑汗化妝品原料（收斂劑）；4.消防工業(yè)中，與小蘇打、發(fā)泡劑組成泡沫滅火劑；5.分析試劑，媒染劑，鞣革劑，油脂脫色劑，木材防腐劑；6.白蛋白巴氏殺菌的穩(wěn)定劑(包括液體或冷凍全蛋、蛋白或蛋黃)；7.可作原料，用于制造人造寶石和高級銨明礬，其他鋁酸鹽；8.燃料工業(yè)中，在生產(chǎn)鉻黃和色淀染料時(shí)作沉淀劑，同時(shí)又起固色和填充劑作用。

硫酸鋁的化學(xué)性質(zhì)：極易溶于水，硫酸鋁在純硫酸中不能溶解（只是共存），在硫酸溶液中與硫酸共同溶解于水，所以硫酸鋁在硫酸中溶解度就是硫酸鋁在水中的溶解度。 常溫析出含有18分子結(jié)晶水，為18水硫酸鋁，工業(yè)上生產(chǎn)多為18水硫酸鋁。含無水硫酸鋁51.3%，即使100℃也不會自溶（溶于自身結(jié)晶水）。 不易風(fēng)化而失去結(jié)晶水，比較穩(wěn)定，加熱會失水，高溫會分解為氧化鋁和硫的氧化物。加熱至770℃開始分解為氧化鋁、三氧化硫、二氧化硫和水蒸氣。溶于水、酸和堿，不溶于乙醇。水溶液呈酸性。水解后生成氫氧化鋁。水溶液長時(shí)間沸騰可生成堿式硫酸鋁。工業(yè)品為灰白色片狀、粒狀或塊狀，因含低鐵鹽而帶淡綠色，又因低價(jià)鐵鹽被氧化而使表面發(fā)黃。粗品為灰白色細(xì)晶結(jié)構(gòu)多孔狀物。無毒，粉塵能刺激眼睛。