絮凝剂的分类与选择
污水处理PAM絮凝剂
污水处理PAM絮凝剂1. 污水处理概述污水处理是指将废水中的污染物质去除或转化为无害的物质的工艺过程。
PAM絮凝剂是污水处理中常用的一种化学物质,它可以通过絮凝作用将悬浮物和胶体带电颗粒聚集成较大的物理结块,便于后续的去除处理。
2. PAM絮凝剂的作用机理PAM絮凝剂主要通过以下机理发挥作用:增加颗粒之间的吸引力:PAM絮凝剂中的阳离子能够和污染物表面的阴离子进行吸附,增加颗粒之间的吸引力,使其聚集成团。
中和胶体的电荷:PAM絮凝剂中的阳离子还可以与胶体表面的带负电荷中和,减弱胶体的稳定性,促使其沉降。
改善污泥性状:PAM絮凝剂与污泥颗粒表面的粘土矿物质反应,改善污泥的沉降性和过滤性能。
3. PAM絮凝剂的分类及应用领域PAM絮凝剂根据其分子量和离子性质的不同可以分为阳离子PAM、阴离子PAM、非离子PAM和混合离子PAM等。
根据污水的性质和处理工艺的要求,不同类型的PAM絮凝剂可以选择不同的使用方法和投加剂量。
在污水处理领域,PAM絮凝剂的应用广泛,主要用于以下几个方面:污水初级处理:用于去除悬浮物和胶体颗粒,减少浊度,提高水质。
污泥脱水:用于改善污泥的沉降性和过滤性,提高脱水效率。
污水深度处理:用于去除溶解有机物、重金属离子等对环境和人体有害的污染物。
4. PAM絮凝剂的优点和注意事项PAM絮凝剂具有以下优点:结构简单,易于合成和降解。
絮凝效果好,可以有效去除微小颗粒和胶体。
投加剂量适应性强,可根据需要调整使用量。
投加方便,能够稳定地与废水混合。
,在使用PAM絮凝剂时也需要注意以下事项:剂量控制:过高的PAM絮凝剂剂量可能会造成过度结块、污泥酸化等问题,需要根据实际情况进行剂量控制。
溶解和混合:PAM絮凝剂需要充分溶解后再投加到废水中,并需要充分混合,以确保其有效发挥作用。
持续监测:使用PAM絮凝剂后需要进行持续的监测和评估,以确保处理效果和环境安全。
5.PAM絮凝剂是污水处理中常用的一种化学物质,通过絮凝作用将悬浮物和胶体聚集成较大的物理结块,方便后续的去除处理。
无机絮凝剂
分类和性质无机絮凝剂包括硫酸铝、氯化铝、硫酸铁、氯化铁等,其中硫酸铝最早是由美国开发的,并一直沿用至今的一种重要的无机絮凝剂。
常用的铝盐有硫酸铝AL2(SO4)3.18H2O和明矾AL2(SO4)3.K2SO4.24H2O,另一类是铁盐有三氯化铁水合物FeCL3.6H2O.硫酸亚铁水合物FeSO4.17H2O和硫酸铁。
无机絮凝剂的优点是比较经济、用法简单;但用量大、絮凝效果低,而且存在成本高、腐蚀性强的缺点。
无机高分子絮凝剂无机高分子絮凝剂是20世纪60年代后期才发展起来的一类新型废水处理剂。
与传统絮凝剂相比,它能成倍的提高效能,且价格较低,因而有逐步成为主流药剂的趋势。
目前日本、俄罗斯、西欧及我国生产此类絮凝剂已达到工业化、规模化和流程自动化的程度,加上产品质量稳定,无机聚合类絮凝剂的生产已占絮凝剂总产量30%~60%。
简单的无机聚合物絮凝剂,这类无机聚合物絮凝剂主要是铝盐和铁盐的聚合物。
如聚合氯化铝(PAC)、聚合硫酸铝(PAS)、聚合氯化铁(PFC)以及聚合硫酸铁(PFS)等。
无机聚合物絮凝剂之所以比其它无机絮凝剂效果好,其根本原因在于它能提供大量的络合离子,且能够强烈吸附胶体微粒,通过吸附、桥架、交联作用,从而使胶体凝聚。
同时还发生物理化学变化,中和胶体微粒及悬浮物表面的电荷,降低了δ电位,使胶体微粒由原来的相斥变为相吸,破坏了胶团稳定性,使胶体微粒相互碰撞,从而形成絮状混凝沉淀,沉淀的表面积可达(200~1000)m2/g,极具吸附能力。
改性的单阳离子无机絮凝剂除常用的聚铝、聚铁外,还有聚活性硅胶及其改性品,如聚硅铝(铁)、聚磷铝(铁)。
改性的目的是引入某些高电荷离子以提高电荷的中和能力,引入羟基、磷酸根等以增加配位络合能力,从而改变絮凝效果,其可能的原因是:某些阴离子或阳离子可以改变聚合物的形态结构及分布,或者是两种以上聚合物之间具有协同增效作用。
近年来国内相继研制出复合型无机絮凝剂和复合型无机高分子絮凝剂。
微生物絮凝
微生物絮凝剂在水处理中的应用摘要:微生物絮凝剂法广泛应用于水处理中。
本文主要论述了微生物絮凝剂的分类,絮凝机理,影响絮凝活性的因素及在水处理中的应用。
关键词:微生物絮凝剂;水处理;应用1 前言随着水处理技术的发展,絮凝剂的研究和应用越来越受到重视。
微生物絮凝剂是某些微生物在特定的培养条件下,生长到一定阶段而产生的有絮凝活性的次生代谢物质,可作为一种新型水处理剂,具有安全、高效、易生物降解等特性[1]。
微生物絮凝剂多数相对分子质量较大(104~106),分离纯化的微生物絮凝剂主要有多聚糖、糖蛋白、糖脂、脂蛋白、DNA、RNA、纤维素等,其中以多聚糖和糖蛋白类物质占绝大多数[2]。
2 微生物絮凝剂的分类1) 直接利用微生物细胞的絮凝剂,如某些细菌。
其中霉菌、放线菌和酵母,它们大量存在于土壤、活性污泥和沉积物中。
2) 利用微生物细胞提取物的絮凝剂,如酵母细胞壁的葡聚菌、甘露聚糖、蛋白质和N-乙酸葡萄糖胶等成分均可以作为絮凝剂。
3) 利用微生物细胞代谢产物的絮凝剂,微生物细胞分泌到细胞外的代谢产物,主要有细菌的荚膜和粘液质,除水分外,其余主要成分为多糖及少量的多肽、蛋白质、脂类及复合物,其中多糖在某种程度上可作为絮凝剂[3]。
3 微生物絮凝剂的絮凝机理微生物絮凝剂在液体介质中主要通过其电荷性质和高分子特性使胶体脱稳、絮凝沉淀、固液分离。
研究工作者已经提出多种絮凝机理,其中以“桥联作用”机理最为人们所接受。
3.1 “桥联作用”机理该学说认为微生物絮凝剂大分子借助离子键、氢键和范德华力,同时吸附多个胶体颗粒,在颗粒间产生“架桥”现象,并形成一种网状的三维结构而沉淀下来。
Lee等以吸附等温线和ζ电位测定表明,环圈项圈藻PCC-6720所产生的絮凝剂对膨润土絮凝过程是以“桥联作用”机理为基础的。
电镜照片显示细菌之间有胞外聚合物搭桥相连,正是这些桥使细胞丧失了胶体的稳定性而紧密聚合并在液体中沉淀下来。
3.2 “电性中和”机理胶体粒子的表面一般带有负电荷,当带有一定正电荷的链状生物大分子或水解产物靠近胶粒表面时,将会中和胶粒表面的一部分负电荷,减少静电斥力,从而使胶粒间因发生碰撞而凝聚。
絮凝剂的选择
絮凝过程是目前国内外众多水处理工艺中应用最广泛、最普遍的单元操作之一,是废水处理过程中不可缺少的关键环节。
絮凝效果的好坏往往决定了后续流程的运行状况、最终出水水质和费用,选择何种絮凝剂,对于提高出水水质、降低制水成本有着重要的技术经济价值。
按其化学成分分类,絮凝剂可分为无机盐类絮凝剂、有机高分子絮凝剂和微生物絮凝剂。
无机盐类絮凝剂的品种较少,主要是铝盐、铁盐、水解聚合物等低分子盐类以及无机高分子等絮凝剂。
有机高分子絮凝剂主要有合成的有机高分子絮凝剂和天然改性有机高分子絮凝剂。
1 无机盐类絮凝剂1.1 无机低分子絮凝剂无机低分子絮凝剂包括硫酸铝、氯化铝、硫酸铁、氯化铁等,其中硫酸铝最早是由美国开发的,并一直沿用至今的一种重要的无机絮凝剂。
常用的铝盐有硫酸铝AL2(SO4)3·18H2O 和明矾AL2(SO4)3·K2SO4·24H2O,另一类是铁盐有三氯化铁水合物FeCL3·6H2O.硫酸亚铁水合物FeSO4·17H2O和硫酸铁。
无机絮凝剂的优点是比较经济、用法简单;但用量大、絮凝效果低,而且存在成本高、腐蚀性强的缺点。
1.2 无机高分子絮凝剂无机高分子絮凝剂是20世纪60年代后期才发展起来的一类新型废水处理剂。
与传统絮凝剂相比,它能成倍的提高效能,且价格较低,因而有逐步成为主流药剂的趋势。
目前日本、俄罗斯、西欧及我国生产此类絮凝剂已达到工业化、规模化和流程自动化的程度,加上产品质量稳定,无机聚合类絮凝剂的生产已占絮凝剂总产量的30%~60%[1]。
1.2.1 简单的无机聚合物絮凝剂这类无机聚合物絮凝剂主要是铝盐和铁盐的聚合物。
如聚合氯化铝(PAC)、聚合硫酸铝(PAS)、聚合氯化铁(PFC)以及聚合硫酸铁(PFS)等。
无机聚合物絮凝剂之所以比其它无机絮凝剂效果好,其根本原因在于它能提供大量的络合离子,且能够强烈吸附胶体微粒,通过吸附、桥架、交联作用,从而使胶体凝聚。
镁基絮凝剂
镁基絮凝剂镁基絮凝剂是一种水处理化学品,它主要用于去除水中的悬浮物和浑浊物,使水变得清澈透明。
本文将从以下几个方面详细介绍镁基絮凝剂的相关知识。
一、镁基絮凝剂的定义和分类1.1 定义镁基絮凝剂是一种由镁盐和碱金属盐混合制成的化学品,可以将水中的悬浮物和浑浊物聚集在一起形成较大的颗粒,以便于过滤或沉淀。
1.2 分类根据不同的制备方法和应用范围,镁基絮凝剂可以分为以下几种类型:(1)氯化镁型:主要用于处理污水、工业废水等含有大量悬浊物和有机物质的水体。
(2)硫酸镁型:主要用于处理饮用水、自来水等含有较少悬浊物和有机物质的水体。
(3)碳酸镁型:主要用于处理海水、矿泉水等含有高硬度离子和难溶性盐类的水体。
二、镁基絮凝剂的作用原理镁基絮凝剂的作用原理是通过化学反应和物理吸附作用,将水中的悬浮物和浑浊物聚集在一起形成较大的颗粒,以便于过滤或沉淀。
具体来说,镁盐中的镁离子会与水中的碳酸根离子或氢氧根离子结合生成难溶性的碳酸镁或氢氧化镁沉淀,同时还能与水中的有机物质发生络合反应形成大分子复合物。
这些沉淀和复合物会吸附周围的悬浮物和浑浊物,使它们聚集在一起形成较大的颗粒,最终被过滤或沉淀除去。
三、镁基絮凝剂的使用方法3.1 加药量镁基絮凝剂的加药量一般为0.1-10mg/L,具体加药量要根据水质、处理目标和处理工艺等因素进行确定。
3.2 搅拌时间加入镁基絮凝剂后需要进行充分搅拌,一般搅拌时间为5-10分钟。
3.3 沉淀时间搅拌后需要让水中的悬浊物和浑浊物沉淀下来,一般沉淀时间为30-60分钟。
3.4 过滤或沉淀沉淀后的水需要进行过滤或沉淀处理,以去除聚集在一起的悬浊物和浑浊物。
四、镁基絮凝剂的优缺点4.1 优点(1)镁基絮凝剂对水质影响小,不会改变水的味道、颜色和pH值等性质。
(2)镁基絮凝剂处理效果好,能够有效去除水中的悬浊物和浑浊物。
(3)镁基絮凝剂价格低廉,是一种比较经济实用的水处理化学品。
4.2 缺点(1)镁基絮凝剂容易受到温度、pH值等因素的影响,需要根据具体情况进行调整加药量和处理工艺。
絮凝剂的分类
1、无机絮凝剂:
铁、铝等金属盐类,硫酸亚铁,氯化铁等。
2、有机高分子絮凝剂(阳离子)聚丙烯酰胺pam;阴离子聚丙烯酰胺apam;非离字型聚丙烯酰胺npam。
特性:具有除浊、脱色、吸附、粘合等功能。
使用范围:用于工业废水处理如印染厂废水,皮革废水,含氟废水处理及造纸施胶沉淀等工艺中作助留剂和助滤作用;还可用于饮用水澄清和给水净化用途广泛的水质净化产品。
3、复合型高效水处理絮凝剂(聚合硫酸铁),是采用先进的技术与工艺精制而成的复合型高分子混凝沉降药剂.它集多种功效于一体而优于单一性品种的特点.广泛用于生活饮用水的净化处理和高纯制药生产过程中固液分离过程以及湿法冶金选矿过程中的湿式氧化分解工序等方面.其性能优异于传统硫酸铝及其它无机混凝剂产品.对高浊度水的净化效果特别显著。
应用领域:主要用于生活饮用水的净水净化的预处理和深度处理,自来水厂的过滤和消毒用水中作凝聚剂和助沉剂的添加物及污水厂的污泥脱水用沉淀剂和污泥脱水上机的辅助材料等等。
4、改性有机聚合物-阳离子聚合硅酸盐水泥缓释促凝剂:
产品简介:本品是由天然海藻提取物经特殊加工后复配而成的新型绿色水处理药剂,具有独特的生物活性功能。
该品能快速有效地捕捉水体中的氨氮、硫化氢、亚硝酸盐、有机物等多种有毒有害的污染物并加以消除或降解,从而改善水质,提高鱼虾成活率。
同时还能有效防止水体缺氧造成的浮头现象发生;在养殖池塘中可降低池底耗氧量,促进鱼类生长和提高产量;在水产饲料中加入本品可以明显地增加鱼的食欲和减少发病几率。
水处理絮凝剂分类、原理及应用问题汇总
水处理絮凝剂分类、原理及应用问题汇总一、絮凝剂的作用机理1、凝聚凝聚:主要是指胶体脱稳并生成微小聚集体的过程。
凝聚的作用机理一般有:压缩双电子层、吸附—电性中和、吸附架桥作用、网捕—卷扫作用四种解释。
(1)压缩双电层作用根据DLVO理论,加入含有高价态正电荷离子的电解质时,高价态正离子通过静电引力进入到胶体颗粒表面,置换出原来的低价正离子,这样双电层仍然保持电中性,但正离子的数量却减少了,也就是双电层的厚度变薄,胶体颗粒滑动面上的ξ电位降低。
当ξ电位降至0时,称为等电状态,此时排斥势垒完全消失。
ξ电位降至某一数值使胶体颗粒总势能曲线上的势垒E max=0,胶体颗粒即发生聚集作用,此时的ξ电位称为临界电位ξk。
(2)吸附—电性中和胶体颗粒表面吸附异号离子、异号胶体颗粒或带异号电荷的高分子,从而中和了胶体颗粒本身所带部分电荷,减少了胶粒间的静电引力,使胶体颗粒更易于聚沉。
驱动力包括静电引力、氢键、配位键和范德华力等。
可以解释水处理中胶体颗粒的再稳定现象。
(3)吸附架桥作用分散体系中的胶体颗粒通过吸附有机物或无机高分子物质架桥连接,凝集为大的聚集体而脱稳聚沉。
分为长链高分子架桥和短距离架桥。
三种类型:①胶粒与不带电荷的高分子物质发生架桥,涉及范德华力、氢键、配位键等吸附力。
②胶粒与带异号电荷的高分子物质发生架桥,除范德华力、氢键、配位键外,还有电中和作用。
③胶粒与带同号电荷的高分子物质发生架桥,“静电斑”作用。
(4)网捕—卷扫作用投加到水中的铝盐、铁盐等混凝剂水解后形成较大量的具有三维立体结构的水合金属氧化物沉淀,当这些水合金属氧化物体积收缩沉降时,象筛网一样将水中胶体颗粒和悬浊质颗粒捕获卷扫下来。
网捕—卷扫作用主要是一种机械作用。
2、絮凝絮凝:絮凝主要是指脱稳的胶体或微小悬浮物聚集成大的絮凝体的过程。
异向絮凝(Perikinetic flocculation):由布朗运动所引起的胶体颗粒碰撞聚集。
布朗运动随着颗粒粒径增长而逐渐减弱,当粒径增长到一定尺寸,布朗运动不再起作用。
絮凝剂
生物絮凝剂的絮凝机理
电性中和:水中胶粒一般带负电荷,当带有正电荷的生物大分子絮凝剂或其水 解产物靠近这种胶粒时,将中和其表面上的部分电荷,使胶粒脱稳,从而胶粒 之间、胶粒与絮凝剂分子间相互碰撞,通过分子间作用力凝聚而沉淀。 吸附架桥:絮凝剂借助离子键、氢键,同时结合多个颗粒分子,因而在颗粒间 起“中间桥梁”的作用,把这些颗粒联结在一起,从而使之形成网状沉淀下来。 网捕卷扫:当微生物絮凝剂投量一定且形成小粒絮体时,可以在重力的作用下 迅速网捕,卷扫水中胶粒,从而产生沉淀分离。
微生物絮凝剂的优势
高效性:微生物絮凝剂在除浊、除油、去除金属离子、抑制污泥膨胀、促 进污泥脱水等方面的效率高于传统的无机及有机絮凝剂,而且用量少,应 用范围广,沉淀过滤性能好,饮用后对人体无毒害作Байду номын сангаас。 优异的脱色性:用于墨水、蜜糖废水、纸浆废水、颜料废水等有色废水的 处理,能有效地凝聚水溶性色素,尤其对高分子絮凝剂不能去除的着色物 质也有优异的脱色效果。 特殊废水的处理:畜产高浓度有机废水、含有建筑材料的高浓度无机废水 以及需要回收的食品及餐饮行业产生的废水,微生物絮凝剂因其特有的高 效性、无毒性以及可消除二次污染等优点,处理废水后均可达到满意效果。
氯化铝:固体三氯化铝和液体聚合氯化铝(PAC)
制备:铝灰碱溶法,氯化铝、硫酸铝混合法、铝、矾土二段酸溶法。 应用:工业废水净化,造纸废水及自来水的净化用絮凝剂,代替硫酸铝作 纸浆施胶沉淀剂等。 特点:1.絮凝能力强,是硫酸铝的1.5-3倍 2.絮凝快,可提高设备处理能力 3.絮凝颗粒大而坚实,减少漏滤事故发生 4.絮凝效果不受温度影响 5.不需要碱或只需少量 6.可得到低电导率的净化水,存储使用简单 7.贮存和使用方法,可实现设备自动化
水处理药剂的分类及作用
水处理药剂的分类及作用我国水处理药剂的发展是随着现代水处理技术的引进而发展起来的,开发时间比发达国家晚约30年,但发展速度很快,现已形成了自主研制、产业化的体系。
至今,我国已有水处理产品100种以上。
各种水处理药剂从产量到质量已基本满足国内需求,且部分产品出口。
从技术上讲,有些产品的生产技术和性能已处于国际领先水平。
为了使处理后的废水达到排放或回用的标准,在处理过程中需要使用多种化学品。
根据不同的用途,这些药剂可分为以下几类:1、絮凝剂絮凝剂:有时又称为混凝剂,可作为强化固液分离的手段,用于初沉池、二沉池、浮选池及三级处理或深度处理等工艺环节。
01 絮凝剂的作用絮凝剂在污水处理领域作为强化固液分离的手段,可用于强化污水的初次沉淀、浮选处理及活性污泥法之后的二次沉淀,还可用于污水三级处理或深度处理。
当用于剩余污泥脱水前的调理时,絮凝剂和助凝剂就变成了污泥调理剂或脱水剂。
在应用传统的絮凝剂时,可以使用投加助凝剂的方法来加强絮凝效果。
例如把活化硅酸作为硫酸亚铁、硫酸铝等无机絮凝剂的助凝剂并分前后顺序投加,可以取得很好的絮凝作用。
因此,通俗地讲,无机高分子絮凝剂IPF其实就是把助凝剂与絮凝剂结合在一起制备然后合并投加来简化用户的操作。
混凝处理通常置于固液分离设施前,与分离设施组合起来、有效地去除原水中的粒度为1nm~100μm的悬浮物和胶体物质,降低出水浊度和CODCr,可用在污水处理流程的预处理、深度处理,也可用于剩余污泥处理。
混凝处理还可有效地去除水中的微生物、病原菌,并可去除污水中的乳化油、色度、重金属离子及其他一些污染物,利用混凝沉淀处理污水中含有的磷时去除率可高达90~95%,是最便宜而又高效的除磷方法。
02 絮凝剂的作用机理水中的胶体颗粒很小,水合并在表面带电,这使得它们很稳定。
絮凝剂加入水中时,水解成带电胶体,其周围离子形成具有双电层结构的胶束。
采用投药后快速搅拌的方式,促进水中胶体杂质颗粒与絮凝剂水解成的胶团的碰撞机会和次数。
微生物絮凝剂
微生物絮凝剂摘要:微生物絮凝剂是一种具有广阔应用前景的天然高分子絮凝剂,因其具有高效、无毒、无二次污染等性质而备受人们的关注,并广泛应用于水处理、食品加工和发酵工业。
本文综述了微生物絮凝剂的研究与应用进展,包括合成絮凝剂的微生物种类、微生物絮凝剂的分类及特点、结构、微生物絮凝剂的絮凝机理和絮凝能力的影响因素,最后提出了微生物絮凝剂的发展趋势。
关键词:微生物絮凝剂;絮凝机理;研究进展絮凝剂被广泛地应用于工业废水处理、食品生产和发酵等工业中。
一般把絮凝剂分为3 类:1、无机絮凝剂,如硫酸铝、聚合氯化铝、聚合硫酸铁等;2、有机合成高分子絮凝剂,如聚丙烯酰胺及其衍生物、聚乙烯亚胺、聚苯乙烯磺酸盐等;3、天然高分子絮凝剂,如改性淀粉、聚氨基葡萄糖、壳聚糖、藻酸钠、几丁质和微生物絮凝剂[1]。
人们逐渐认识到:无机絮凝剂一般使用量较大,容易造成二次污染。
如水中残留铝离子过多,不但对水生生物和植物有害,还可造成老年人的铝性骨病及痴呆症。
铁离子虽对人体无害,但铁离子会使处理的水呈现红色,并刺激铁细菌繁殖,从而加速对金属设备的微生物腐蚀。
目前使用的PAM 等高分子有机絮凝剂,通常价格昂贵,在水中的残留物不易降解,而且有些聚合物单体具有毒性和致癌作用。
随着人们生活水平的提高,以及对卫生及环境的关注,急需研究和开发絮凝效果好、价格低廉、易降解、环境友好、应用范围广、无二次污染的新型絮凝剂。
当今国内外对絮凝剂研究和发展方向是由无机向有机、低分子向高分子,单一向复合、合成型向天然型发展。
基于生物多样性,开展了微生物絮凝剂的研究。
微生物絮凝剂是一类由微生物在生长过程中产生的,可以使水体中不易降解的固体悬浮颗粒、菌体细胞及胶体粒子等凝集、沉淀的特殊高分子聚合物。
是一种具有生物分解性和安全性的新型、高效、无毒、廉价的水处理剂,近些年来受到极大关注, 有逐步取代传统絮凝剂的趋势[2]。
1 合成絮凝剂的微生物种类能产生絮凝剂的微生物有很多种类,细菌[3,5]、放线菌[4]、真菌[5]以及藻类[6]等(见表1)都可以产生絮凝剂。
常用混凝剂分类 PAC试剂
常用混凝剂分类PAC试剂混凝剂,有时又称絮凝剂,在污水处理领域作为强化固液分离的手段,可用于强化污水的初次沉淀、浮选处理及活性污泥法之后的二次沉淀,还可用于污水三级处理或深度处理。
混凝处理通常置于固液分离设施前,与分离设施组合起来、有效地去除原水中的粒度为1nm~100μm的悬浮物和胶体物质,降低出水浊度和CODCr,可用在污水处理流程的预处理、深度处理,也可用于剩余污泥处理。
混凝处理还可有效地去除水中的微生物、病原菌,并可去除污水中的乳化油、色度、重金属离子及其他一些污染物,利用混凝沉淀处理污水中含有的磷时去除率可高达90~95%,是最便宜而又高效的除磷方法。
常用的混凝剂可分为以下几种:1、无机混(絮)凝剂无机低分子絮凝剂有氯化铝、硫酸铝、硫酸铁、氯化铁等。
其聚集速度慢,形成的絮状物小,腐蚀性强,在水处理过程中存在较大的问题,而逐渐被无机高分子絮凝剂所取代。
无机高分子絮凝剂是在传统铝盐、铁盐的基础上发展起来的一种新型的水处理剂,价格较低廉,净水效果好。
Word文档 1PAC聚合氯化铝的混凝性能好,生成的矾花大,投药量少,效率高,沉降快,适合水质范围较宽。
主要用于饮用水和工业给水的净化。
同时还能用于去除水中所含的铁、锰、铬、铅等重金属,以及氟化物和水中含油等,故可用于处理多种工业废水。
样品如下图:PAFC聚合氯化铝铁是一种新型的无机高分子净水剂,产品中铝铁二者的配比是可调的,以适应不同水质的需求,已分别在石化、钢铁、煤炭工业等废水的净化处理中得到应用。
结果表明,该药剂质优、价廉,是一种新型、高效、稳定的净水剂,具有广泛的应用前景。
有人通过实验比较得出PAFC的净水效果稍好于PAC,但PAFC 加药成本比PAC少得多。
PFS聚合硫酸铁具有良好的絮凝和吸附作用,广泛应用于原水,饮用水、自来水、工业用水、工业废水及生活污水的处理。
聚合硫酸铝(PAS)是一种使用最广的混凝剂,主要用于饮用水和工业用水的净化处理。
絮凝剂概述)
聚丙烯酰胺概述一、聚丙烯酰胺简介简称PAM,由丙烯酰胺单体聚合而成,是一种水溶性线型高分子化合物。
主要用于造纸、三次采油、水处理、固液分离、污泥脱水和体系增稠,随着聚合技术的发展,聚丙烯酰胺已有干粉(胶体)发展成为现有的干粉、胶体和微胶乳类产品。
随着三次采油、废水处理和功能性造纸添加剂等行业的技术进步,对聚丙烯酰胺的要求大幅度增加,聚丙烯酰胺干粉产品具有生产技术简单且产品分子量高的特点,在使用过程中存在着溶解时间长和易受搅拌剪切降解。
胶乳产品系聚丙烯酰胺微小胶粒悬浮在油相中的热力学不稳定体系,具有溶解速度快和使用方便的特点,但长期放置易发生分层现象。
二、聚丙烯酰胺特性及作用原理特性:(1)絮凝性PAM能使悬浮物质通过电中和,架桥吸附作用,起絮凝作用。
(2)粘合性能通过机械的、物理的、化学的作用,起粘合作用。
(3)降阻性PAM能有效地降低流体的摩擦阻力,水中加入微量PAM就能降阻50—80%。
(4)增稠性PAM在中性和酸条件下均有增稠作用,当PH值在10以上PAM易水解。
呈半网状结构时,增稠将更明显。
作用原理:(1)絮凝作用原理:PAM用于絮凝时,与被絮凝物种类表面性质,特别是动电位,粘度、浊度及悬浮液的PH值有关,颗粒表面的动电位是颗粒阻聚的原因,加入表面电荷相反的PAM,能速动电位降低而凝聚。
(2)吸附架桥:PAM分子链固定在不同的颗粒表面上,各颗粒之间形成聚合物的桥,使颗粒形成聚集体而沉降。
(3)表面吸附:PAM分子上的极性基团颗粒的各种吸附。
(4)增强作用:PAM分子链与分散相通过种种机械、物理、化学等作用,将分散相牵连在一起,形成网状,从而起增强作用。
三、聚丙烯酰胺产品的分类阳离子聚丙烯酰胺、阴离子聚丙烯酰胺、非离子聚丙烯酰胺、两性离子聚丙烯酰胺3.1阳离子聚丙烯酰胺概述阳离子聚丙烯酰胺主要包括低分子量聚胺类、丙烯酰胺与阳离子单体共聚类和非离子聚丙烯酰胺改性类三类。
聚胺包括聚乙烯亚胺、聚乙烯咪唑啉、胺-表氯醇缩合物及其改进产品,这类产品由于其电荷密度过高或者分子量过低的原因,主要用于功能性改造纸添加剂、石油开采和化妆品等,很少用于污泥脱水;丙烯酰胺与阳离子单体共聚类阳离子聚合物产品最大,我国用于污泥脱水的粉状阳离子聚丙烯酰胺亦属于此类,产品分子量(400~600)万,阳离子度30%~50%;其主要问题在于DMC/DAC需要进口,价格昂贵,导致生产成本较高。
化学絮凝剂分类(含阴阳离子絮凝剂)
无机絮凝剂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、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。
(1)聚合铝类絮凝剂(如聚合氯化铝,硫酸铝等)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OH-与Al3+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7 5%-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。
(2)聚合铁类絮凝剂(如聚合硫酸铁等)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、pH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OH-/Fe3+比值控制在8%~1 5%。
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。
且聚合铁产品稳定性差,聚合几个小时至一周内即转向沉淀,絮凝效果降低,故其用量远不及聚合铝。
(3)活性硅酸类絮凝剂活性硅酸也是一种重要的无机高分子絮凝剂,它来源广、价格低廉、无毒、且絮凝、助凝效果好,尤其对于低温低浊水的混凝处理这一净水处理中的难题有着显著的特性[4],在国内外引起足够重视。
絮凝剂种类
精致硫酸铝 Al2(SO4)3· 18H2O (1)含无水硫酸铝50%~52% (2)适用于水温为20~40℃ (3)当pH=4~7时,主要去除水中有机物 pH=5.7~7.8时,主要去除水中悬浮物 pH=6.4~7.8时,处理浊度高、色度低(小于30度)的水 (4)湿式投加时一般先溶解成10%~20%的溶液 (5)价格约5元/kg
微生物絮凝剂
微生物絮凝剂是一类由微生物或其分泌物产生的代谢 产物,它是利用微生物技术,通过细菌、真菌等微生物发 酵、提取、精制而得的,是具有生物分解性和安全性的高 效、无毒、无二次污染的水处理剂。主要包括利用微生物 细胞壁提取物的絮凝剂,利用微生物细胞壁代谢产物的絮 凝剂、直接利用微生物细胞的絮凝剂和克隆技术所获得的 絮凝剂。微生物产生的絮凝剂物质为糖蛋白、粘多糖、蛋 白质、纤维素、DNA等高分子化合物 由于微生物絮凝剂可以克服无机高分子和合成有机高 分子絮凝剂本身固有的缺陷,最终实现无污染排放,因此 微生物絮凝剂的研究正成为当今世界絮凝剂方面研究的重 要课题。
絮凝剂种类
讲解人: 金英
目录
絮凝剂
絮凝与絮凝剂 无机絮凝剂
有机絮凝剂
复合絮凝剂 微生物絮凝剂
絮凝与絮凝剂
絮凝
主要指脱稳的胶体或微小悬浮物聚结成大的絮 凝体的过程
絮凝剂
可以达到絮凝效果的药剂。可分为无机和有机 等分类。选择基本要求:效果好;对人体无害; 使用方便;货源充足;价格低廉,性价比高
无机絮凝剂
有机絮凝剂
• 天然型
如淀粉、蛋白质、动物胶、羧甲基纤维素钠等 (1)取材于生物,制备方便,成本较低 (2)宜溶于水,适用水质范围广,沉降速度快,处理水澄 清度好 (3)性能稳定,不易降解变质 (4)安全无毒
羧基絮凝剂
羧基絮凝剂一、羧基絮凝剂的概述羧基絮凝剂是一种高效的水处理药剂,可用于污水处理、饮用水净化、纸浆和造纸工业等领域。
其主要作用是通过吸附和中和等机制将悬浮物、胶体等杂质从水中去除,从而提高水的透明度和质量。
二、羧基絮凝剂的分类根据其化学结构和性质,羧基絮凝剂可以分为两类:单体型羧基絮凝剂和聚合型羧基絮凝剂。
单体型羧基絮凝剂包括甲基丙烯酸钠(MAAS)、丙烯酸钠(AAS)、丙烯酰胺(AA)、丙烯酰胺类共聚物(PAM)等;聚合型羧基絮凝剂包括聚丙烯酰胺(PAA)、聚乙烯醇-马来酸共聚物(PVA-MA)等。
三、羧基絮凝剂的作用机理1. 吸附作用:羧基结构具有亲水性,能够与水中的悬浮物、胶体等杂质发生静电吸附作用,从而将其从水中去除。
2. 中和作用:羧基结构中的酸性羟基(-COOH)能够与水中的碱性离子(如氢氧根离子)发生中和反应,形成水溶性盐类,从而使悬浮物、胶体等杂质凝聚沉淀。
3. 桥联作用:羧基结构可以通过与多价阳离子(如铝、铁等)形成桥联结构,使得悬浮物、胶体等杂质之间相互连接,形成大分子复合物,从而凝聚沉淀。
四、羧基絮凝剂的应用1. 污水处理:在污水处理过程中,羧基絮凝剂可用于去除悬浮物、胶体、有机物等污染物,提高污水的透明度和清洁度。
2. 饮用水净化:在饮用水处理过程中,羧基絮凝剂可用于去除色度、浊度等杂质,提高饮用水的品质。
3. 纸浆和造纸工业:在纸浆和造纸工业中,羧基絮凝剂可用于去除木质素、纤维等杂质,提高纸张的质量和强度。
五、羧基絮凝剂的优缺点1. 优点:羧基絮凝剂具有高效、快速、低成本等优点,能够有效地去除水中的悬浮物、胶体等杂质。
2. 缺点:羧基絮凝剂在使用过程中需要控制其用量和pH值,否则会对环境产生一定的影响。
此外,部分羧基絮凝剂还存在毒性和生物降解性差等问题。
六、羧基絮凝剂的发展趋势随着环保意识的提高和技术的不断进步,未来羧基絮凝剂将朝着绿色、低毒、高效的方向发展。
其中,聚合型羧基絮凝剂将成为主流,同时也将更加注重与其他水处理技术(如超滤、反渗透等)相结合,实现更加高效的水处理效果。
絮凝剂原理综合讲义
• 阴离子絮凝剂 聚丙烯酸钠 聚苯乙烯磺酸钠
• 非离子型絮凝剂 聚乙烯醇 聚乙烯甲基醚 聚氧化乙烯 聚丙烯酰氨
絮凝剂的分类
絮凝剂
无机絮凝剂
有机絮凝剂
无机低分子 AS AC KAL(SO4)2
絮凝机理-同种电荷物质的桥连
- ---
---- +-++---- +++---- +++ ++ ---- +++
---- ++ ---- -
正电荷区域吸 引阴离子絮凝 剂的羧基官能 团, 结合成絮体。
晶体颗粒表面电荷
絮凝机理-卷扫作用 残留悬浮微粒
絮状沉淀物
原水 中悬 浮物
沉淀物卷扫作用
有机高分子絮凝剂列举
同 ▪ 4.絮凝速度明显大于简单的盐
影响絮凝效果的因素
• 离子强度的影响 • 加入电解质 • 1.降低颗粒表面双层电位, 颗粒彼此易接
近 • 2.降低聚合物电荷屏蔽作用, 有利于高亲
和 吸附 • 增加离子强度, OFC略有减小(增加),
絮凝速度加快, 上清液澄清度增加。
影响絮凝的因素
PH值是絮凝剂发挥作用的基本环境 阳离子型-酸性、中性 聚季铵盐阳离子-酸性、中性、碱性 阴离子型-中性、碱性 非离子-强酸到碱性
生物发酵行业
• 生活污水-污水生化处理 • 生物发酵-酿造、酒精、淀粉、柠檬酸等 • 生物制药
技术实验报告书
实验报告分 五部分 -准备了解-现场观察分析判断-实验验证-总结建议
产品质量优势
了解客户对絮凝剂使
用效果的评价(如COD.污泥干度、溶解速度、
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【资料】絮凝剂的分类与选择
絮凝过程是目前国内外众多水处理工艺中应用最广泛、最普遍的单元操作之一,是废水处理过程中不可缺少的关键环节。
絮凝效果的好坏往往决定了后续流程的运行状况、最终出水水质和费用,选择何种絮凝剂,对于提高出水水质、降低制水成本有着重要的技术经济价值。
按其化学成分,絮凝剂可分为无机盐类絮凝剂、有机高分子絮凝剂和微生物絮凝剂。
无机盐类絮凝剂的品种较少,主要是铝盐、铁盐、水解聚合物等低分子盐类以及无机高分子等絮凝剂。
有机高分子絮凝剂主要有合成的有机高分子絮凝剂和天然改性有机高分子絮凝剂。
絮凝剂的分类与选择
1 无机盐类絮凝剂
1.1 无机低分子絮凝剂
无机低分子絮凝剂包括[wiki]硫酸[/wiki]铝、氯化铝、硫酸铁、氯化铁等,其中硫酸铝最早是由美国开发的,并一直沿用至今的一种重要的无机絮凝剂。
常用的铝盐有硫酸铝AL2(SO4)3•18H2O和明矾
AL2(SO4)3•K2SO4•24H2O,另一类是铁盐有三氯化铁水合物FeCL3•6H2O.硫酸亚铁水合物
FeSO4•17H2O和硫酸铁。
无机絮凝剂的优点是比较经济、用法简单;但用量大、絮凝效果低,而且存在成本高、腐蚀性强的缺点。
1.2 无机高分子絮凝剂
无机高分子絮凝剂是20世纪60年代后期才发展起来的一类新型废水处理剂。
与传统絮凝剂相比,它能成倍的提高效能,且价格较低,因而有逐步成为主流药剂的趋势。
目前**、俄罗斯、西欧及我国生产此类絮凝剂已达到工业化、规模化和流程自动化的程度,加上产品质量稳定,无机聚合类絮凝剂的生产已占絮凝剂总产量的30%~60%[1]。
1.2.1简单的无机聚合物絮凝剂
这类无机聚合物絮凝剂主要是铝盐和铁盐的聚合物。
如聚合氯化铝(PAC)、聚合硫酸铝(PAS)、聚合氯化铁(PFC)以及聚合硫酸铁(PFS)等。
无机聚合物絮凝剂之所以比其它无机絮凝剂效果好,其根本原因在于它能提供大量的络合离子,且能够强烈吸附胶体微粒,通过吸附、桥架、交联作用,从而使胶体凝聚。
同时还发生物理化学变化,中和胶体微粒及悬浮物表面的电荷,降低了δ电位,使胶体微粒由原来的相斥变为相吸,破坏了胶团稳定性,使胶体微粒相互碰撞,从而形成絮状混凝沉淀,沉淀的表面积可达(200~1000)m2/g,极具吸附能力。
1.2.2改性的单阳离子聚合絮凝剂
除常用的聚铝、聚铁外,还有聚活性[wiki]硅[/wiki]胶及其改性品,如聚硅铝(铁)、聚磷铝(铁)通过引入某些高电荷离子改性以提高电荷的中和能力;如聚硅酸硫酸铝(PASS)、聚硅酸絮凝剂(PSAA)等引入羟基、磷酸根等以增加配位的络合能力,从而改变絮凝效果。
其可能的原因是[2]:某些阳离子或阴离子可以改变聚合物的形态结构分布,或者是两种以上聚合物之间具有协同增效作用。
对含铝离子的聚硅酸絮凝剂(PSAA)的研究[3]表明PSAA对油田稠油采出水的处理中具有比PACS(含硫酸根的改性聚合氯化铝)
更强的除油能力,处理煤矿矿井废水时COD去除率可达98.2%,悬浮固体的去除率可达99.4%。
PASS
的制备方法简单、原料来源广泛、成本底,具有极大的开发价值及广泛的应用前景。
而对聚硅酸硫酸铁(PFSS)絮凝剂[4]的研究发现高度聚合的硅酸与金属离子一起可产生良好的混凝效果,因而有可能在废水处理中部分取代有机合成高分子絮凝剂,以消除毒性,而且可以根据不同的处理对象通过改变Fe/SiO2摩尔比调整PFSS的配方来取得良好的絮凝效果。
1.2.3多阳离子无机聚合絮凝剂
聚铝铁复合絮凝剂是含有聚铝、聚铁及氯根和硫酸根多核配位的复合性无机高分子絮凝剂,因兼有聚铝和聚铁的优良性能而日益受人关注。
聚合硫酸氯化铁铝[5](PAFCS)是其中之一,其有效铁铝含量(AL2O3+Fe2O3)大于22%,产品吸湿性强。
研究表明:在聚合氯化铝的(PAC)的有效铝含量大于PAFCS有效铝铁含量的情况下,PAFCS在污水处理中有着比明矾更好的结果;在含油废水中及印染废水中PAFCS比PAC的效果均优,且脱色能力也强。
絮凝物比重大、絮凝速度快、易过滤、出水率高,其原料均来源于工业废渣,成本较低,适合废水处理。
聚合聚铁硅絮凝剂也是其中之一,宋志伟[6]等人曾经采用其处理生活污水,其处理效果及COD去除率均优于聚合铁,除浊率达99%以上,脱色率65%~70%,COD去除率达70%,同时可除去生活污水中的大部分氨氮和全部磷。
铝铁共聚复合絮凝剂也属于这类产品,它的生产原料氯化铝和氯化铁均是廉价的传统的无机絮凝剂,来源广、生产工艺简单,有利于开发利用。
铝盐和铁盐的共聚物不同于两种盐的混合物,它是一种更有效地综合了PAC和FeCL3的优点,增强了去浊效果的絮凝剂。
其中铝铁共聚复合絮凝剂中铁的含量及形态分布对絮凝性能的影响[7]有待于进一步研究,共聚物的pH值由PAC和FeCL3溶液的水解能力决定,对应溶液的pH值在其两种母液之间,视其中铝盐或铁盐含量的多少而定。
1.2.4硼泥复合型絮凝剂
硼泥复合型絮凝剂是一种含有水溶性的[wiki]镁[/wiki]、铁、铝等无机酸盐高分子的絮凝剂。
硼泥的主要成分为含镁、铝、铁、硅、硼、钙的混合物,不含有对人体有毒的化学成分,可以作为废水处理剂的原料加以利用。
以硼泥和酸洗废液为原料,既可减少废渣、废液的排放,又可利用废渣、废液达到变废为利的目的。
硼泥复合絮凝剂的混凝机理是压缩双电层、吸附电中和、吸附和桥架、沉淀网捕等作用。
它综合了镁、铝、铁、活性团体组分等有效成分,从而在混凝过程中发挥了它们的协同作用,在不同的pH值范围内均能发生有效的混凝作用。
据资料介绍[8]:现已投入批量生产的YJ-1807#复合型废水处理剂,就是以硼泥和酸洗废液为原料合成的絮凝剂,该絮凝剂具有破乳絮凝、去除悬浮物、脱色、去除COD、去除多种毒物等功能。