无机高分子絮凝剂的研究进展与应用
无机高分子絮凝剂的几点新认识
专论与综述收稿日期:1996-11-30 作者汤鸿霄,1958年毕业于哈尔滨工业大学,研究员,中国工程院院士,中科院生态环境研究中心,环境水化学国家重点实验室,学术委员会主任。
无机高分子絮凝剂的几点新认识中国科学院生态环境研究中心环境水化学国家重点实验室(北京,100085) 汤鸿霄 摘要 无机高分子絮凝剂的研究,生产和应用已成为一门迅速发展的科学与技术。
我国目前需要深入研究其形态特征、水处理作用原理和生产工艺,发展现代工业化、规范化生产,提高产品质量和稳定性。
作者在文中综述了近年来国内外在基础原理方面的若干研究进展和基本认识。
关键词 无机高分子 絮凝剂 凝聚—絮凝模式1 无机高分子絮凝剂的发展 城市用水和工业废水处理工艺中,混凝过程(混合、凝聚、絮凝)是应用最普遍的关键环节之一。
它决定着后续流程的运行工况、最终出水质量和成本费用,因而成为环境工程中重要的科技研究开发领域。
无机高分子絮凝剂(Inorganic polymer floccu 2lants ,IPF )是一类新型的水处理药剂,60年代后在世界上发展起来。
它比原有传统药剂可成倍提高效能而价格相应较低,因而有逐步成为主流药剂的趋势。
当前在日本、俄国、西欧、中国都已有相当规模的生产和应用,聚合类药剂的生产占混凝剂总量分别达到30%~60%。
美国近年也开始重视研究和生产,有所发展。
国外生产已达到工业化和规模化,流程控制自动化,产品质量稳定。
我国在60年代开始研制和生产聚合氯化铝(碱式氯化铝),80年代后又研制和生产聚合硫酸铁,陆续发展了多种原料和工艺制造方法,基本上是结合中国的条件,建立起独具特色的工艺路线和生产体系,满足了全国用水和废水处理的发展需求。
近年来,研制和应用聚合铝、铁、硅及各种复合型絮凝剂成为热点,无机高分子絮凝剂的品种已逐步形成系列(表1),有数十种专利。
生产厂家和各种工艺也很多(表2)。
目前,生产聚合类絮凝剂的厂家数以百计,不过总的说来,多数厂家生产的规模不大,工业化程度不高,产品质量不够稳定。
无机絮凝剂
无机高分子絮凝剂(IPF)摘要:对国内近几年无机高分子絮凝剂铝系絮凝剂、铁系絮凝剂、硅系絮凝剂及其复合絮凝剂的制备和应用进展状况的比较研究。
无机高分子絮凝剂分为阳离子型、阴离子型和复合型三大类,简述了不同类型无机高分子絮凝剂研制、开发和混凝机理研究现状的基础上,指出了存在的问题,并对今后的研究方向做了展望。
关键词:无机高分子化合物;絮凝剂;发展历程与现状;开发;应用Inorganic polymer flocculant(IPF)Abstract:Of inorganic polymer flocculants in recent years, domestic aluminum flocculants, iron flocculating agent, silicone flocculant and composite flocculant of a comparative study of preparation and application progress. Inorganic polymer flocculant divided into three types of cationic, anionic and complex, this paper briefly describes the different types of inorganic polymer flocculants research, development and research status quo on the basis of coagu-flocculation mechanism, points out the existing problems, and future research direction were discussed.Keywords:Inorganic polymer compounds; Flocculant; Development course and current situation; Development; application前言无机高分子絮凝剂(Inorganic Polymer Flocculant 简写 IPF)是 20 世纪 60 年代后期才发展起来的一类新型废水处理剂。
无机高分子絮凝剂的研究与应用
研究成果及存在的问题
聚合氯化铝(PAC)
铝系无机高分子絮凝剂使用最普 遍的还是PAC,易快速形成大的矾花, 沉淀性能好。适宜的PH值范围较宽, 水温低时,仍可保持稳定的沉淀效果, 对设备侵蚀作用小。 但是,铝始终属于低毒物质,经 多种渠道进入人体累计后,会破坏机 体的生理功能,出现铝性脑病、铝性 贫血等疾病,对人体危害极大。
研究成果及存在的问题
聚合硫酸铁(PFS)
铁系无机高分子絮凝剂使用最普遍 的为PFS,它不仅安全无毒,可避免二次 污染,而且具有混凝能力强、矾花大、 沉降快、尤其在低温条件下,铁盐的混 凝效果明显优于铝盐。 但是其聚合时酸性强,对设备要求 抗酸性,有时处理后的水带橙黄色,存在 色度问题,而且水解聚合速度极絮凝剂在水处理 中的研究与应用
汇 报 人:许 艾 宾 指导老师:王利平教授 2010年11月13日
内
引言
容
无机高分子絮凝剂的研究现状及分析 无机高分子絮凝剂的应用 展望
引
军山湖蓝藻事件
言
武汉中山公园
珊溪水库藻类污染
太湖蓝藻事件
湖泊原水的特点及治理
蓝藻可在短时间内迅 速繁殖,使水体透明度显 著下降。某些藻类本身含 有藻毒素,通过食物链不 断富集,将加速人脑神经 退化、肌肉萎缩,加大老 人痴呆症发病风险,其中 微囊藻毒素毒性非常强, 将严重损害人的肝脏,导 致肝癌。
研究成果及存在的问题
聚硅酸(PS)
聚硅酸在聚合过程中分子量 不断的增大,相互交连形成网状, 吸附架桥能力增强,因此具有很 好的絮凝效果。 但是在聚合过程中容易发生 自聚反应而析出胶凝,失去絮凝 性能,所以由于其不稳定性,其 应用性受到了极大的限制。
含单种金属离子的聚合硅酸盐絮凝剂
无机高分子絮凝剂研究进展
无机高分子絮凝剂研究进展孔爱平 王九思 刘 剑 姜艳玲 夏德强(兰州交通大学化学与生物工程学院,兰州730070)摘 要 无机高分子絮凝剂在水处理中得到广泛应用,主要包括阳离子型、阴离子型及复合型3类,其中,复合型无机高分子絮凝剂的发展尤为迅速,并逐步成为絮凝剂中主流药剂。
主要对无机高分子絮凝剂的发展现状、原料来源、制备方法及应用前景进行了探讨。
关键词 无机高分子絮凝剂 复合型无机高分子絮凝剂 制备 应用收稿日期:2007212220。
作者简介:孔爱平,兰州交通大学硕士研究生,研究方向为絮凝剂的制备及应用。
随着我国工业的迅速发展,水用量不断增加,地下水的开采已远远不能满足要求,因此地表水和污水处理利用日益重要,污水处理剂用量也日益增加。
因为水中含有的腐植质、纤维质、浮尘及藻类杂质与水形成溶胶状态的胶体颗粒,具有沉降稳定性和聚合稳定性,需要添加一定的絮凝剂破坏凝胶颗粒的稳定性。
无机高分子絮凝剂以其高效、适应性强、无毒、低廉等特点在各种污水和废水处理中得到广泛应用。
近年来,无机高分子絮凝剂的研究、利用发展迅速,目前广泛使用的无机高分子絮凝剂是在传统的铝盐、铁盐絮凝剂基础上发展起来,可分为阳离子型、阴离子型和复合型3大类。
笔者将这3大类无机高分子絮凝剂的简要制备方法及特点综述如下。
1 阳离子型无机高分子絮凝剂1.1 铁盐系列1.1.1 聚合硫酸铁(PFS)聚合硫酸铁是以硫酸亚铁、硫酸铁及钢铁酸洗废液为原料,在一定条件下,经氧化、水解、聚合等步骤制得。
工业上采用催化氧化法制备聚合硫酸铁。
张良俭等〔1〕以绿矾为原料,次氯酸钾(K ClO )为氧化剂,制取固体聚合硫酸铁。
工艺流程分两步:一是反应物的氧化;二是液体产物的固化。
聚合硫酸铁具有絮体形成速度快、沉降性能好、使用水条件广、除C OD 和脱色能力强、腐蚀性小等优点。
1.1.2 聚合氯化铁(PFC)在三氯化铁溶液中逐滴加入NaOH 溶液,控制碱化度,可制得较纯净的聚合氯化铁。
无机高分子絮凝剂的种类、制备方法及应用现状
热分解法是指 A 1 C 1 在加 热条件下 , 将 分 解 进 行 到 底 可 生
l 2 0 3 和’ H C 1 。 如 控 制 热 分 解 进 程 , 可得 到 介 于 A 1 C 1 3 和 聚 合 氯化 铝 、聚 合 硫 酸 铁 为基 础 的新 型 复合 无机 高 分 子 絮 凝 成 A A l 0 之 间 的 一 系列 中 间 产 物 , 即 不 同盐 基 度 的 聚 合 氯 化 铝 剂 。目前 广 泛 应 用 的 无机 高分 子 絮 凝 剂 可 分 为 阳 离子 型 、 阴离 P A C ) 。 子型和复合型三类 。 本 文 对 这 三 种 无机 高 分子 絮 凝 剂 的 制 备 ( 赵 春 禄 等 以 A 1 C 1 ・ 6 H , O 为 原料 用 热 分 解 法 制 备 了聚 合 方 法 及 应 用 现 状 进 行 了 综 述
0 H) 凝胶 , 在 一定温度条件下 , 加 入 到一 定量 的 HC l 中反 应 无 机 高分 子 絮 凝 剂 由 于其 良好 的凝 聚 效果 、 低廉、 无毒 和 (
产 品 质 量达 到 《 水 处理 剂一 聚 操 作 简便 等优 点 , 在废 水 处理 中得 到 广 泛 应 用i l ] 。 自上世 纪 6 0 制 备 出 高 盐基 度 纯 聚 合 氯 化 铝 。
酸氯 化 铝 ( P A C S ) 和 聚硅 酸 铝 ( P S A) 等。
1 . 2 活化 硅酸 ( A S )
活 化硅 酸是 一种 带 负电荷 的 无机 高 分 子 絮 凝 剂 。 它 是 硅
酸钠( 水玻 璃 ) 加 酸 活化 而成 的 , 所 加 入 的酸 称 为 活化 剂 , 工 业
余 浊度 为 1 . 1 NT U; 采用S EM 观 测 了产 品 的 晶 形 貌像 , 与 已报
无机絮凝剂的研究进展1
无机絮凝剂的研究进展摘要:论述无机絮凝剂的发展历程和现状,简要介绍不同无机絮凝剂在各种水处理情况下的应用及其发展方向。
关键词:无机絮凝剂;絮凝;水处理絮凝剂被广泛应用于市政给水、化工、矿业、环保等领域,在固液分离和水处理过程中。
用以提高微细固体物和胶体的沉降和过滤效果等。
絮凝剂的选择直接影响絮凝效果。
絮凝剂可分为无机絮凝剂、有机絮凝剂和微生物絮凝剂等。
无机絮凝剂也称凝聚剂,按金属盐种类可分为铝盐系和铁盐系.铝盐以硫酸铝、氯化铝为主,铁盐以氯化铁、硫酸铁为主;按阴离子成分又可分为盐酸系和硫酸系;按分子量可分为低分子系和高分子系两大类。
一、无机低分子絮凝剂硫酸铝是我国常用的絮凝剂,分子式为A12(SO4)3·xH2O,相对分子质量为(以A12(S04)3计)342.15。
由于硫酸铝有来源丰富、价格相对低廉,使用方便,处理高温高浊度效果好等优点,所以目前世界上各国自来水厂用的絮凝剂中,硫酸铝的用量占90%以上。
硫酸铝主要是通过吸附脱稳和卷扫作用使胶体颗粒脱稳沉淀的,但是缺点是在水温低时,硫酸铝水解比较困难。
形成的絮凝体比较松散,效果不及铁盐混凝剂,而且处理后水中残留铝量高。
所以很多用硫酸铝作絮凝剂进行处理的水厂的出水含铝量超标(国家标准为:0.2mdl)。
三氯化铁是铁盐混凝剂中最常用的一种,它溶于水后和铝盐相似,水合铁离子也进行水解、聚合反应。
在一定条件下,铁离子Fe3+通过水解聚合可以形成多种成分的配合物或聚合物,如单核组分、以及多核组分、等等,以至Fe(0H)3沉淀物。
通过压缩双电子层、电荷中和、羟基架桥和卷扫等作用。
使胶体颗粒体系脱稳沉降。
一般地,三价铁适用的PH值范围比较宽,形成的絮凝体比铝盐絮凝体密实,处理低温低浊水的处理效果比硫酸铝好。
但是,三氯化铁腐蚀性比较强,能腐蚀混凝土,出水的残留铁含量容易超标,固体产品易吸水潮解.不易保管。
二、无机高分子絮凝剂无机高分子絮凝剂是20世纪60年代在传统的铁盐、铝盐基础上发展起来的一类新型絮凝剂.主要包括聚合硫酸铝、聚合氯化铝、聚合硫酸铁、聚合氯化铁等。
无机高分子絮凝剂的制备及其应用研究进展
作者简介:张彦丽 女 土木工程系李增足 男 工学硕士 土木工程系副教授1张彦丽 李增足[文章摘要] 目前,水污染问题日趋严重,水处理问题也变得越来越严峻,絮凝沉淀法作为一种成本较低的水处理方法被广泛采用[1]。
其水处理效果的好坏很大程度上取决于絮凝剂的性能,絮凝剂是絮凝法水处理技术的核心[2]。
目前,在我国絮凝剂市场上,无机高分子絮凝剂占絮凝剂总产量的80%[1]。
本文主要回顾了无机高分子絮凝的制备及其应用研究进展情况。
[关 键 词] 无机高分子絮凝剂 制备 应用 进展 1.概述1.1无机高分子絮凝剂的发展状况无机高分子絮凝剂(IPF)是1960年后发展起来的新型絮凝剂[3]。
20世纪60~70年代日本先后研制开发了聚合氯化铝和聚合硫酸铁生产工艺技术。
我国无机高分子絮凝剂始于上世纪70年代。
70年代初,汤鸿霄等[4]先后利用废酸、废碱创建酸、减溶铝灰法制备聚合氯化铝工艺,随后又建成煤矸石法制备聚合氯化铝生产厂,推动了我国聚合铝絮凝剂产业发展。
90年代初,盐酸热压溶一步法与喷雾干燥法制备高品位固体聚合铝絮凝剂的现代生产工艺技术在唐山实施,该工艺的实施极大地改变了我国聚合铝生产工艺水平落后状况,使我国聚合铝生产工艺及品质在90年代初达到了国际先进水平[5]。
无机高分子絮凝剂(IPF )比传统混凝剂如硫酸铝、氯化铁等效能更优异,而比有机高分子絮凝剂(OPF )价格低廉。
现在它成功地应用在给水、工业废水以及城市污水处理的各种流程,包括前处理、中间处理和深度处理中,逐渐成为主流絮凝剂,被称为第二代无机絮凝剂[3],近年来在我国得到迅速发展,其中聚合氯化铝是当前产量最多、应用范围最广泛的品种,并衍生出多种系列复合型无机高分子絮凝剂[4]-[5]。
1.2无机高分子絮凝剂的分类无机高分子絮凝剂可分为阳离子型、阴离子型和复合型三大类[6]。
其中阴离子型无机高分子絮凝剂主要有活化硅(AS)和聚合硅酸(PS)两类[7],因其有性质不稳定,储存中能自行聚合,只能使用时临时配制等特点,限制了这类絮凝剂的应用;阳离子型无机高分子絮凝剂主要为聚铝类和聚铁类絮凝剂,包括聚合氯化铝(PAC)、聚合硫酸铝(PAS)、聚合硫酸铁(PFS)、聚合氯化铁(PFC)等;复合型无机絮凝剂是在聚铝或聚铁阳离子型无机高分子絮凝剂中引入硅酸、SO 42-、PO 43-等阴离子或铝铁共聚所得的复合型絮凝剂,兼具铝、铁絮凝剂和阴离子型絮凝剂的优良性能,具有碱化度高、聚合度大、有效成分含量高、矾花密度大等优点[1]。
无机高分子絮凝剂表征方法的应用及研究进展
Development on Characterization Methods of InorganicPolymer FlocculantsShimei LUO1, Suqin LI1,2, Fang ZHU1, Lingling ZHANG1, Guohong XIONG 1,31 University of Science and Technology Beijing, Beijing, 100083 , China2Key Laboratory of Ecology and recycling metallurgy, Beijing, 100083, China3Beijing MILD Science and Technology Co.,LTD, Beijing 100085, ChinaEmail:luoshimei185@,lisuqin@,zhufang0624@Abstract: Coagulation/flocculation process is regarded as an important environmental protection technology, finding wide application in water/wastewater treatment facilities. The continuous need for more efficient coagulation process has lead to the development of new inorganic polymer flocculants. Prepatation and application of inorganic polymer flocculants has become a hot research subject in water or wastewater treatment. The characterization methods of inorganic polymer flocculants are classified, the researsh development of the identification of chemical compound containing chemical titration, X-ray diffraction (XRD), nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy, Fe-ferron complexation timed spectrophotometry, and chemical Si-Mo assay, the identification of chemical bond containing fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and ultraviolet spectrophotometry(UV), the analysis of structure and morphology containing electron microscope(EMS), transmission electron microscope (TEM), scanning electron microscope (SEM), and laser particle size analyzer, and the determination of average molecular weight containing hyper-filtration and viscometry are reviewed. In addition, the existing problems of the characterization methods of inorganic polymer flocculants are discussed and their development trends are predicted.Keywords: inorganic polymer flocculants; characteristic; chemical compound; chemical bond; highly concentrated organic wasterwater无机高分子絮凝剂表征方法的应用及研究进展骆诗梅1,李素芹1,2,朱芳1,张玲玲1,熊国宏1,31北京科技大学冶金与生态工程学院,北京,中国,1000832教育部生态与循环冶金重点实验室,北京,中国,1000833北京麦尔得科技有限公司,北京,中国,100085Email:luoshimei185@,lisuqin@,zhufang0624@摘要:絮凝是一个重要的环保技术,广泛地运用到水处理中。
无机高分子絮凝剂絮凝机制的研究进展
矿物岩石地球化学通报・综 述・Bulletin of M ineralogy ,Petrology and G eochem istryV ol.20N o.1,2001Jan. 收稿日期:2000205215收到,06221改回第一作者简介:万鹰昕(1976—),女,在读博士研究生,环境地球化学专业.无机高分子絮凝剂絮凝机制的研究进展万鹰昕,程鸿德(中国科学院地球化学研究所环境地球化学国家重点实验室,贵州贵阳 550002)摘要:近年来无机高分子絮凝剂的研究已成为水处理药剂研究的热点。
本文概述近年来无机高分子絮凝剂絮凝机理的研究进展,包括我们所最近研制的三系列含水聚硅酸铝铁钠废水净化剂,它们的优缺点及其絮凝机理。
重点阐明研制絮凝剂时通常采用共存阴离子和活性硅酸与铝盐或/和铁盐的聚合作用,并探索絮凝剂中各组分对絮凝剂的絮凝效果的贡献。
关 键 词:无机高分子絮凝剂;铝铁共聚物含水聚硅酸铝铁钠废水净化剂中图分类号:O635 文献标识码:A 文章编号:100722802(2001)0120062204 絮凝沉降法是目前国内外常用的提高水质处理效率的一种简便的水质处理方法。
在现代用水和废水处理中,絮凝剂的种类不下两三百种,分为无机及有机两大类。
有机类的品种很多,主要是高分子化合物,但应用不如无机类广。
无机类主要是铝和铁的盐类及其水解聚合产物,应用相当广。
目前,许多研究者在纯铝盐、铁盐絮凝剂的基础上做了进一步改进,主要可归纳为两个方面:一是在铝盐或铁盐的制造过程中引入一种或一种以上的阴离子,从而在一定程度上改变聚合物的组成和结构,研制出新型絮凝剂。
二是依据协同增效的原理将铝盐和铁盐与一种或多种的其它化合物(包括有机的和无机的)复合制得新型高效絮凝剂[1]。
由于无机高分子絮凝剂比低分子絮凝剂处理效果更好,且生产成本和价格相对较低,因此在水处理中已逐渐成为主流药剂。
1 无机高分子絮凝剂的研制进展无机高分子絮凝剂是60年代后期才兴起来的,但发展很快。
无机高分子絮凝剂研究进展及其应用
Pr g s n sudy on i o g n c p y e o o esi t r a i olm r c mpo ie fo c a s a d pp iato n st c ul nt n a lc i n l
Z a ig ig l h n eqa h oJn yn e g W iio Z
m e tl t nta a . s
Ke r s i o g nc p l e o o i o c l t ; rc s n rs ac a pi a o y wo d :n r a i oy rc mp st f m el c u a s p o e si e e r h; p l t n n ci
( . eer et aigce i l e ohn D qn 6 7 4 C i 2 Pat ln D qn e ohmclCm a y 1R s c Cne o qn hmc t ci ah r fD a P r aI ai 13 1 Ihn . l i Pa t g a; sc f o aigP t ce i o p n ) r a
无 机 高分 子絮 凝剂 (IF P )是 16 90年后 发展 起
有不 同 的配方 和工 艺 , 质量 也参 差不 齐 , 许多 生产 工 艺用 含不 同杂 质 的 原 料 , 入 各 种 成 分 制 成 产 品 。 加 这些 产 品的效 能并 没 有 明显 的提 高 , 而 混 入 若 干 反 有 害物质 , 由于其 价 格较低 仍 大量 生 产和应 用 , 但 甚 至影 响到 质量 较好 的产 品市 场 , 对 我 国絮 凝 剂 工 这
来的新型混凝剂 。 目前它 的生产和应用在全世界都
取得 迅速 进展 。 由于这类 化 合物 与历 来 的水 处 理药 剂相 比在 很 多方面 都 自有 特 色 , 而 被称 为第 二 代 因
无机高分子絮凝剂
无机高分子絮凝剂无机高分子絮凝剂是一种用于水处理和废水处理的化学物质,可以有效地去除水中的悬浮物和浑浊物,使水变得清澈透明。
它具有许多优点,如高效、环保、易于操作等,因此被广泛应用于各种工业和民用领域。
无机高分子絮凝剂是一种由无机化学物质制成的高分子化合物,其主要成分包括铁、铝、锌等金属离子。
这些金属离子具有极强的絮凝作用,可以迅速吸附水中的悬浮物和颗粒物,形成较大的絮体,从而促使悬浮物沉降或漂浮在水面上,最终实现水的净化和澄清。
无机高分子絮凝剂的使用方法相对简单,一般可以直接将其溶解在水中,然后通过搅拌或混合等方式均匀分散。
在水处理过程中,无机高分子絮凝剂会与水中的悬浮物发生化学反应,形成絮凝物,并逐渐增大絮凝物的体积和重量。
随着絮凝物的增加,水中的悬浮物会逐渐减少,最终被沉淀或过滤掉,从而实现水的净化和澄清。
无机高分子絮凝剂在水处理中具有许多优点。
首先,它具有高效的絮凝作用,能够快速去除水中的悬浮物和浑浊物,使水变得清澈透明。
其次,无机高分子絮凝剂的使用方法简单方便,不需要复杂的设备和技术支持,可以在各种环境下进行使用。
此外,无机高分子絮凝剂对水质的影响较小,不会对水中其他成分产生明显的影响,可以保持水的原有性质和特点。
最重要的是,无机高分子絮凝剂具有较高的环保性,不会对环境和人体健康产生负面影响。
无机高分子絮凝剂广泛应用于各种工业和民用领域。
在工业领域,它可以用于处理工业废水、污水和矿山排放的废水等,有效去除其中的悬浮物和污染物,净化水质,达到环保排放标准。
在民用领域,无机高分子絮凝剂可以用于饮用水处理、游泳池水处理、景区水处理等,提供清洁、安全的水源,保障人民生活和健康。
无机高分子絮凝剂是一种高效、环保的水处理化学物质,具有广泛的应用前景。
它可以快速去除水中的悬浮物和浑浊物,使水变得清澈透明,具有较高的水质净化能力。
在未来的发展中,我们可以进一步研究和改进无机高分子絮凝剂的性能和应用技术,提高其使用效果和经济效益,为水资源的保护和可持续利用做出更大的贡献。
锌系无机高分子絮凝剂的研究进展
第3 7卷 第 1 期 20 0 8年 1月 化来自工技术
与
开
发
V0 . 7 No 1 13 .
Teh oo y & De eo me t fCh mia n u ty c n lg v lp n e clI d sr o
J n. o 8 a 2o
分子 絮凝剂是 在 聚合 氯 化 铝 、 聚合 硫 酸 铁 的 基础 上
的浑 浊水样 , 结果 表 明 , 当絮 凝 剂用 量 相 同 时 , 相 其
对吸光 度 ( ) 远 低 于 铝 系 列 絮 凝 剂 , 有 用 量 远 具
少 , 降速 度快 , 沉 絮凝 效 率高 等 优点 。刘 和 清 、 袁天 佑等将 聚硅 酸锌 絮 凝剂 应 用 在 制糖 工 业 、 用水 处 饮 理 和工 业废水 上 , 证明 该絮凝 剂具 有絮凝 沉降快 , 澄
聚硅 酸锌 絮凝 剂 ( S Z 与 铝 系列 絮凝 剂 处 理相 同 PA)
趋势是由单一型到复合型。由于复合型絮凝剂大多 数除具 有优 良的 絮凝 性 能 外 , 还具 有 杀 菌 、 色 、 脱 缓 蚀等多种功能, 高效复合型絮凝剂 的研 制与开发逐 步成为 当前 絮凝 剂研 究 的热点 。 预期 , 复合 型 絮 凝 剂今后将逐步单独形成一个系列加以研究。就组分 看, 目前 无机 复合型 高分子 絮凝 剂大致 可 以归纳 为 : 金属 离 子 ( ” 、 e 、 a 、 、 n 等 ) 合 F ¨ C2 Mg Z 2 复 型, 酸根 复 合 型 , 以及 上 述 两 类 之综 合… 1。无 机 高
清 效果 好 , 淀物 含水 率低 , 理 费 用低 等 优 点 , 沉 处 可 用作饮 用 水 净 水 剂 , 蔗 制 糖 澄 清 剂 以及 制 革 、 甘 淀
无机高分子复合絮凝剂的研制趋向
论述与研究无机高分子复合絮凝剂的研制趋向汤鸿霄(中国科学院生态环境研究中心环境水化学国家重点实验室)摘 要 复合型无机高分子絮凝剂的研制在我国成为一种发展趋势,对其需要有科学的认识。
以聚硅酸加强铝、铁聚合物的粘结聚集能力时,要同时考虑其电中和能力的减弱,达到净增絮凝效果。
实验表明,聚合硅酸铁、聚合硅酸铝都符合这一规律,它们大多是以卷扫絮凝方式发挥作用。
关键词 复合絮凝剂 无机高分子聚合物 聚合硅酸铁 聚合硅酸铝无机高分子絮凝剂(IPF)是1960年后发展起来的新型混凝剂,目前它的生产和应用在全世界都取得迅速进展。
由于这类化合物与历来的水处理药剂相比在很多方面都自有特色,因而被称为第二代无机絮凝剂。
IPF的优点反映在它比传统混凝剂如硫酸铝、氯化铁等效能更优异,而比有机高分子絮凝剂(OPF)价格低廉。
现在它成功地应用在给水、工业废水以及城市污水的各种流程,包括前处理、中间处理和深度处理中,逐渐成为主流絮凝剂。
但是,在形态、聚合度及相应的凝聚-絮凝效果方面,无机高分子絮凝剂仍处于传统金属盐混凝剂与有机絮凝剂之间的位置。
它的分子量和粒度大小以及絮凝架桥能力仍比有机絮凝剂差很多,而且还存在对进一步水解反应的不稳定性问题。
这些主要弱点促使研究和开发向各种复合型无机高分子絮凝剂发展。
目前我国制备的复合无机絮凝剂种类繁多,各有不同的配方和工艺,质量也参差不齐,许多生产工艺应用含不同杂质的原料,加入各种成分制成产品。
这些产品的效能并没有明显的提高,反而混入若干有害物质,但由于其价格较低仍大量生产和应用,甚至影响到质量较好的产品市场,这对我国絮凝剂工业的现代化和规模化十分不利,甚至会对人体健康和生态环境造成损害。
当前迫切需要在絮凝剂的研究、生产和应用领域形成共同的科学理念,在管理部门建立必要的规范体制。
复合絮凝剂有各种成分,其主要原料是铝盐、铁盐和硅酸盐。
它们可以预先分别羟基化聚合后再加以混合,也可以先混合再加以羟基化聚合,但最终总是要形成羟基化的更高聚合度的无机高分子形态,才会达到优异的絮凝效能。
无机高分子絮凝剂的研究进展
阳离子型、阴离子型和复合型三大类,文章简要概述 了不 同类型无机高分子絮凝剂 的研制、开发,指 出了 目前无机高 分子絮凝剂研究 中存在的问题 ,并对今后的研究方向做 了展望 。
[ 关键词】 无机高分子絮凝剂 ;阳离子型无机 高分子 絮凝剂 ;复合型无机 高分子絮凝剂
【 图分 类 号] 3 . 中 0651 [ 标 识 码】 文献 A [ 章 编 -]0 716 (0 81.0 00 文 g 10 .8520 )00 5 .3 -
和废水的处理中得 到了广泛的应用。 目前广泛使用的无机 高分
子絮凝剂是在传统的铝盐、铁盐絮凝剂的基础上发展起来的, 它可分为 阳离子型、阴离子型和复合型三大类。传统铝盐、铁 盐类 絮凝剂使用历史悠久 ,但在水处理 过程 中存在不少问题 ,
6 年 代 后 期 逐 渐 被 迅速 发展 起 来 的 无 机 高 分子 絮 凝 剂 所 取 代 。 0
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第3 5卷 总第 16 8 期
无机 高分子絮凝剂 的研 究进展
连 培聪 ,孙根行
( 陕西科 技大学 资源 与环境 学院 ,陕西 西 安 70 2 ) 10 1
[ 摘
要】 高分子 絮凝剂 的研制与应用已成 为环境科学和化学工作者的热门课题。 目前无机高分子絮凝剂 分为 无机
无机高分子絮凝剂 比原有传统 药剂有更好的絮凝效果而相应
[ 稿 日期]2 0 -3 1 收 0 80 —4 【 者简 介]连培 聪(9 2) 作 18 - ,男 ,湖北 孝感 人 ,在读 硕士 研究 生 ,主 要研 究方 向为水 处理 剂的应 用与开 发
高分子絮凝剂的研究发展
高分子絮凝剂的研究发展摘要:高分子絮凝剂广泛应用于多个领域,高分子絮凝剂又分为无机高分子絮凝剂:聚合铝类、聚合铁类、活性硅酸类;有机高分子絮凝剂:天然高分子和合成高分子及其应用举例和发展前景。
关键字:絮凝剂;高分子絮凝剂;类别;应用;发展前景;Polymer flocculants research and developmentAbstract;Polymer flocculants are widely used in many fields,Polymer floccu lant is divided intoInorganic polymer flocculants:PACl class、Polyferric class、Activity of silicic acid class;Organic polymer flocculant:Natural polymer an d synthetic polymer and application examples and ProspectsKey words:coagulants;Polymer flocculant;Categories;Apply;Prospects;絮凝剂理论基础是;“聚并”理论,絮凝剂主要是带有正电(负)性的基团中和一些水中带有负(正)电性难于分离的一些粒子或者叫颗粒,降低其电势,使其处于不稳定状态,并利用其聚合性质使得这些颗粒,集中,并通过物理或者化学方法分离出来。
一般为达到这种目的而使用的药剂,称之为絮凝剂。
絮凝剂主要应用于给水各污水处理领域。
絮凝剂按照其化学成分总体可分为无机絮凝剂和有机絮凝剂两类。
其中无机絮凝剂又包括无机凝聚剂和无机高分子絮凝剂;有机絮凝剂又包括合成有机高分子絮凝剂、天然有机高分子絮凝剂和微生物絮凝剂。
1、无机高分子絮凝剂1.1无机絮凝剂分类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。
无机高分子絮凝剂研究进展
无机高分子絮凝剂研究进展一、绪论1.1 研究背景和意义1.2 国内外研究进展1.3 研究目的和内容二、无机高分子絮凝剂的基本性质和结构分类2.1 絮凝剂的基本性质2.2 无机高分子絮凝剂的结构分类2.3 无机高分子絮凝剂的性能及应用三、制备方法的研究进展3.1 沉淀法3.2 溶液聚合法3.3 辅助剂法3.4 气相聚合法3.5 模板法3.6 图案化合成法四、功能化无机高分子絮凝剂的合成4.1 表面改性4.2 共聚改性4.3 复配改性4.4 含活性基团有机高分子结构的合成五、无机高分子絮凝剂的应用研究5.1 水处理5.2 纤维素的生产5.3 生物医学5.4 光催化六、结论6.1 已有成果的评估6.2 未来的发展方向6.3 重点问题的探讨一、绪论1.1 研究背景和意义现代社会的工业化进程不断加速,使得工业废水、生活污水、农业污染等环境污染问题变得越来越突出。
为了保障人民健康和可持续发展,必须对这些污染问题进行有效地治理。
絮凝技术因为具有低耗、高效、易操作等优点,成为了环境污染治理中的重要方法之一。
而在絮凝技术中,無機高分子絮凝剂由于具有良好的絮凝效果、成本低、操作简便等优点,被广泛应用于水处理、生物医学、环境保护和纤维素的生产等领域。
1.2 国内外研究进展随着絮凝技术的不断发展,无机高分子絮凝剂的研究也在不断深入。
在国外,已经发现了很多新的无机高分子絮凝剂,如聚铝铵、聚硫酸铝等,这些絮凝剂具有更高的絮凝效率和稳定性。
同时,随着先进制备技术的应用,也有越来越多的无机高分子絮凝剂通过改性实现功能化的研究。
在国内,无机高分子絮凝剂的研究始于上世纪七十年代。
近年来,国内研究人员也在不断地探索细化制备和功能化改性的研究,已经取得了一定的进展。
1.3 研究目的和内容基于以上背景和研究进展,本文旨在全面系统地总结无机高分子絮凝剂在结构、制备及应用方面的研究进展,为进一步推动该领域的研究提供有益的参考。
本文主要研究内容包括:无机高分子絮凝剂的基本性质和结构分类、制备方法的研究进展、功能化无机高分子絮凝剂的合成、无机高分子絮凝剂的应用研究。
水处理絮凝剂的研究及应用进展
水处理絮凝剂的研究及应用进展摘要:水的净化处理方法中,絮凝沉淀法使用的絮凝剂,根据化学成分不同,可以分为无机、有机、天然高分子、微生物和复合絮凝剂。
详细介绍了水处理絮凝剂的种类、使用性能及其研究进展。
关键词:水处理絮凝剂综述研究进展一、概况絮凝作为一种经济有效的手段,被广泛用于给排水处理中。
絮凝效果的好坏,主要取决于不同絮凝剂的性能。
现行水处理工艺中的絮凝剂主要分为无机絮凝剂和有机高分子絮凝剂两大类。
其中,有机高分子絮凝剂又分为人工合成高分子絮凝剂,天然高分子絮凝剂和微生物絮凝剂三种类型。
二、絮凝剂种类1.无机絮凝剂无机絮凝剂广泛用于水处理,按相对分子量可分为无机低分子絮凝剂和无机高分子絮凝剂。
1.1无机低分子絮凝剂分为铝盐系和铁盐系。
常用铝盐有Al2(SO4)3和明矾;常用铁盐有FeCl3水合物、FeSO4水合物和Al2(SO4)3。
该絮凝剂价格低、资源充足,但用量大,残渣多,效果差,已基本上完成了低分子向高分子转变。
1.2无机高分子絮凝剂无机高分子絮凝剂主要有聚铝和聚铁。
刘胜兵[ ]通过实验证明聚合铝铁絮凝剂的絮凝效果比传统无机盐絮凝剂高2~3倍。
无机高分子聚铁投入处理水中后,即可直接吸附在颗粒表面,发挥很强的电中和及架桥粘结作用。
无机高分子的絮凝机理类似于有机高分子,但分子量和尺度远低于有机高分子,主要借助微米级小颗粒相互聚集成链状物进行电中和及架桥作用,同时本身又逐步转化为凝胶沉淀物形态,它的絮凝作用介于传统絮凝剂和有机絮凝剂之间。
2.有机高分子絮凝剂与无机絮凝剂相比,有机高分子絮凝剂结构多样、活性基因多、相对分子量高,具有用量少、浮渣产量少、絮凝能力强,絮体容易分离、除油及除悬浮物效果好等优点,产品以聚丙烯酰胺(PAM)系列为主,广泛用于石油、印染、食品、化工、造纸工业等废水处理中。
按其官能团离解后所带电荷不同,主要分为以下三种。
2.1阳离子有机高分子絮凝剂这是目前有机高分子絮凝剂发展的主要方向,适合用来除去废水中的有机物。
无机高分子絮凝剂的应用研究
无机高分子絮凝剂的应用研究【论文关键词】:絮凝剂;废水处理;应用【论文摘要】:无机高分子絮凝剂的研究、开发和应用在最近十几年来受到了国内外水处理界的广泛重视。
将目前已开发出的无机高分子絮凝剂分为聚合铝、聚合铁、聚合硅酸和复合型无机高分子四大类,在简要概述了不同类型无机高分子絮凝剂机理及其在废水处理中的应用,最后提出了絮凝剂的研究思路和方向。
目前,絮凝剂研究正朝着的以废制废、变废为宝,利用工业废水或矿渣来制取絮凝剂,同时用其处理废水,使资源优化的思路逐步展开。
伴随着微生物絮凝剂的深入研究,微生物絮凝剂取代部分传统的无机高分子絮凝剂和合成有机高分子絮凝剂将成为一种趋势。
研制新型、高效、安全、经济的絮凝剂是絮凝剂生产发展的必然方向。
经过絮凝剂无害处理后的水可以回用,当前国内每年工业用水、城市给水、污水处理需求絮凝剂百万吨,研究絮凝剂对国民生产具有重大的现实意义。
1. 聚合铝水处理领域应用概况在水处理工程领域中,聚合氯化铝絮凝剂在国内外的需求量日益激增,尤其在给水处理中已逐渐取代传统的凝聚剂而成为主流絮凝剂。
大量的应用实践证明,使用聚合氯化率替代传统的铁、铝盐混凝剂,可明显提高水厂的净化效能、降低处理成本、改善出水水质。
其主要优点表现在:⑴ 优良的凝聚除浊脱色和去除腐殖质的效果及较广泛的使用pH范围聚合氯化铝不仅具有强烈的凝聚除浊效果,而且也具有明显脱色及去除腐殖质的效果。
在相同处理条件下达到最佳絮凝作用,聚合铝所需剂量比传统铝盐要减少2/3之多。
在相同剂量条件下,使用聚合铝能够获得比传统铝盐更低的残余浊度,因而可以以较低剂量得到相同的处理结果。
此外,聚合铝使用的pH范围比传统铝盐要宽的多。
⑵ 良好的低温混凝处理效能及沉降效能一般在低温水(<5℃)时,传统混凝剂的混凝除浊效能明显降低并导致出水水质恶化,而使用聚合铝,无论是低温还是常温水,都能获得较好的混凝除浊效果。
此外,聚合铝能够明显提高固液分离效率,改善沉降过滤及污泥脱水性能,从而缩短沉淀池的停留时间,增加产水量。
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无 机 高 分 子 絮 凝 剂 (nrai P l e l cl t,P ) Iognc o m rFo u ns IF y c a 是 一 类 新 型 的水 处 理 药 剂 , 世 纪 6 上 O年 代 后 在 世 界 上 发 展
起来. 由于 这类 化 合 物 与 历 来 的 水 处 理 药 剂 相 比在很 多 方 面
备 创 新 发 展 的基 础 产 业 .
生 、 鸿 霄 等 人 将 该 类 研 究 推 广 到 三 价 共 存 阴离 子 增 聚 聚 合 汤 铝 , 阴离 子 对 铝 盐 水 解 一 聚 合 的作 用 机 理 以及 该 类 聚合 铝 在
制 备 和 应 用 方 面 取 得 了 一 系 列 的 成 果 . 合 铝 包 括 聚合 氯 聚 化 铝 ( A ) 聚 合 硫 酸 铝 ( A ) 主 要 类 型 , 前 得 到 广 泛 PC、 PS等 目 应用的主要是聚合氯化铝 (A ) PC.
以 后 聚 合 铝 在 我 国 得 到 普 遍 的 应 用 . 9 0年 , 勇 有 、 占 19 胡 王
难 度 与 处 理 成 本 , 动 了混 凝 技 术 的 发 展 , 混 凝 方 法 在 给 推 使
水 处 理 和 废 水 处 理 中 得 到 了广 泛 的应 用 . 于我 国是 水 资 源 由
都 自有 特 色 , 而 被 称 为 第 二 代 无 机 絮 凝 剂 .P 因 IF的 优 点 在 于 与 传 统 混 凝 剂 相 比可 成 倍 提 高效 能 而 价 格 相 应 较 低 , 因而
有逐步成为 主流药 剂 的趋势 . 年 来 , 制 和 应用 聚合 铝 、 近 研
铁 、 及 各 种 复 合 型 絮 凝 剂 成 为 热 点 .P 硅 IF的 品 种 已 逐 步 形
比较 匮 乏 的 国家 , 着 经 济 的 迅 猛 发 展 , 口增 长 和 工 业 化 随 人 进 程 的 加 快 , 境 污 染 日趋 严 重 , 水 排 放 总 量 逐 年 增 高 , 环 污 环 境污染治理力度加大 , 因此 , 处 理 药 剂 的 市 场 需 求 量 迅 速 水 增长 , 水处 理 药 剂技 术 不 断 发 展 , 品应 用 范 围逐 年 扩 展 . 产 而 新型 、 高效 水 处 理药 剂 始 终 是 水 处 理 环 保 产 业技 术领 域 中重 点 发 展 的支 柱 产 业 , 是 水 工 业 与 水 污 染 治 理 工 程技 术 与 设 也
城市用水和 工业 废水 处理 工艺 中 , 凝过 程 ( 合 、 混 混 凝 聚 、 凝 ) 应 用 最 普 遍 的 关键 环 节 之 一 . 决 定 着 后 续 流 程 絮 是 它 的 运 行 工 况 、 终 出水 质 量 和 成 本 费 用 , 而 成 为 环 境 工 程 最 因 中重 要 的科 技 研 究 开 发 领 域 . 年 来 , 于 水 资 源 短 缺 及 近 由 水 污 染 的 日益 严 重 , 加 了水 处 理 和废 水 处 理 后 重 复 利 用 的 增
于 11 9 0年介 绍 了碱 式 硫 酸 铝 的 一 些 实 验 室 制 备 方 法 , a y B l i 等 于 12 90年 介 绍 了 用 金 属 铝 和 盐 酸 制 备 碱 式 氯 化 铝 的 方 法 , 时在给水处理方 面也逐 步发展 了铝盐溶 液形 态研究 . 同 美国在 2 0世 纪 7 O年 代 将 聚 合 铝 类 产 品 应 用 于 水 处 理 领 域 中 .0世 纪 8 2 0年 代 , 合 铝 在 日本 的 生 产 和 应 用 达 到 鼎 盛 聚 时 期 j我 国是 2 . O世 纪 6 O年 代 开 始 研 究 聚 合 铝 的 ,O年 代 8
无 机 高 分 子 絮凝 剂 的研 究 进 展 与 应 用
吴 杰 ,马 同森 ,பைடு நூலகம் 成 丽
( 南大 学 化 学化 工 学院 , 南 开封 4 50 ) 河 河 7 0 4
摘 要 : 机 高分 子 絮 凝 剂 是 一 类 新 型 的 水处 理 药剂 , 文 将 目前 已经 开发 的无 机 高分 子 絮 凝 剂 的 分 为 聚 合 铝 、 无 本 聚合 铁 、 合 硅 聚 酸金 属 盐 类 、 合 型 无 机 高分 子 絮 凝 剂 四 类 , 介 绍 了其 原 理 、 备 方 法 和在 水 处理 领 域 的 应 用 , 后 对 其 发展 前 景进 行 了展 望 . 复 并 制 最 关 键 词 : 机 高分 子 絮 凝 剂 ; 无 进展 ; 用 应 中 图分 类 号 : 7 3 1 X 0 . 文 献标 识 码 : A 文 章 编 号 :0 7—0 3 ( 0 8 0 0 2 0 10 84 2 0 )4— 0 0— 5
第 1 第 4期 7卷
2008年 1 2月
河 南教 育 学 院 学报 (自然 科 学版 )
Jun lo n nI s tt o d ct n( trlS in e o r a fHe a n tue fE u ai i o Nau a ce c )
V0 . 7 No 4 11 . De . 0 e 2 08
1 1 原 理 .
聚合氯化铝 (A ) 为最常用的无机高分子絮凝剂 , PC作 其 混 凝 机 理 至 今 仍 未 达 到 统 一 的认 识 . 大 多 数 人 认 为 , 于 但 由 聚合铝是一种含羟基 的聚合物 , 很 强烈 的界 面吸附能 力 , 有 其 在 颗 粒 物 表 面 结 合 的 效 应 , 于 颗粒 物是 其 负 电荷 向 正 电 对 荷 的 转 化 。 于 聚合 铝 则 是 结 合 表 面 O 对 H或 O基 团 发 生 进 一 步 的水 解 , 发 展 趋 势 则 是 在 高 浓 度 、 p 条 件 下 形 成 表 其 高 H 面 沉 淀 , 面覆 盖 层 则 可 由 聚合 铝 转化 为 铝 凝 胶 以 至 氢 氧 化 表