混凝剂

混凝剂编辑词条目录1用途2选用原则3投加方式4应用5产品种类编辑本段用途混凝剂主要用于生活饮用水的净化和工业废水，特殊水质的处理(如含油污水，印染造纸污水、冶炼污水，含放射性特质，含Pb,Cr等毒性重金属和含F污水等)。

此外在精密铸造、石油钻探、制革、冶金造纸等方面也有广泛用途。

混凝剂就是在水处理过程中可以将水中的胶体微粒子相互粘结和聚集在一起的物质，通常混凝剂分为有机混凝剂和无机混凝剂两大类。

混凝的过程就是在水处理的过程中加入药剂，使杂质产生凝聚、絮凝的过程。

给水处理:以地面水为水源时，去除浊度和细菌。

经混凝沉淀后一般浊度小于10 度。

废水处理工业废水:用于处理一些特殊的废水，脱色、去除悬浮物等印染废水处理:适用于含颜料、分散染料、水溶性分子量较大的等染料废水处理。

混凝剂的选择与染料种类有关，需做混凝试验。

可以单独用无机混凝剂，也可和有机高分子絮凝剂联用。

采用PAC 混凝剂，投加量为140mg/L 时，TO C 去除率为68%。

含油废水处理:乳化油颗粒小、表面带电荷，加混凝剂，压缩双电层。

通常采用混凝气浮工艺。

混凝剂作为水处理药剂的具体用途:1、不需加其它助剂，絮凝体形成快而粗大，活性高，沉性高，沉淀快。

因而对高浊度水的净化效果特别明显。

2、适应PH值范围宽，降低原水中PH值小，因而对管道设备无腐蚀作用。

3、脱色、去污力强。

净水效果是AL2(SO4)3的4-6倍，ALCL3的3-5倍。

用量小，效力大;成本低，效益高。

编辑本段选用原则混凝剂种类繁多，如何根据水处理厂工艺条件、原水水质情况和处理后水质目标选用合适的混凝药剂，是十分重要的。

混凝剂品种的选择应遵循以下一般原则:(1)混凝效果好。

在特定的原水水质、处理后水质要求和特定的处理工艺条件下，可以获得满意的混凝效果。

(2)无毒害作用。

当用于处理生活饮用水时，所选用混凝剂不得含有对人体健康有害的成分;当用于工业生产时，所选用混凝药剂不得含有对生产有害的成分。

(3)货源充足。

应对所选用的混凝剂货源和生产厂家进行调研考察，了解货源是否充足、是否能长期稳定供货、产品质量如何等。

(4)成本低。

当有多种混凝药剂品种可供选时，应综合考虑药剂价格、运输成本与投加量等，进行经济比较分析，在保证处理后水质前提下尽可能降低使用成本。

(5)新型药剂的卫生许可。

对于未推广应用的新型药剂品种，赢取当地卫生部门的许可。

(6)借鉴已有经验。

查阅相关文献并考察具有相同或类似水质的水处理厂，借鉴其运行经验，为选择混凝剂提供参考。

对于各种混凝药剂混凝效果的比较及混凝剂投加量优化，混凝试验是最有效的方法之一。

编辑本段投加方式药剂的投加采用重力投加和压力投加，无论哪种投加方式，由溶解池到溶液池，到药液投加点，均应设置药液提升设备，常用的药液提升设备是计量泵和水射器。

1.重力投加：利用重力将药剂投加在水泵吸水管内或者吸水井的吸水喇叭口处，利用水泵叶轮混合。

2.压力投加：利用水泵或者水射器将药剂投加到原水管中，适用于将药剂投加到压力水管中，或者需要投加到标高较高、距离较远的净水构筑物内。

3.水泵投加：水泵投加是在溶液池中提升药液到压力管中，有直接采用计量泵和采用耐酸泵配以转子流量计两种投加方式。

4.水射器投加：水射器投加是利用高压水(压力>0.25MP)通过喷嘴和喉管时的负压抽吸作用，吸入药液到压力水管中。

水射器投加应有计量设备，一般水厂的给水管都有较高压力，故使用方便。

编辑本段应用混凝剂在污水处理中的应用:颗粒中较大的粗粒悬浮物可以利用自然沉淀去除，但是更微小的悬浮物，甚至是某些有害的化学离子，特别是胶体粒子沉降得很慢，甚至能在水中长期保持分散的悬浮状态而不能自然下沉，难以用自然沉淀的方法从水中分离除去。

混凝剂的原理是破坏这些细小颗粒的稳定性，使其互相接触而凝聚在一起，形成絮状物，并下沉分离。

利用混凝剂治理污水综合了混合、反应、凝聚、絮凝等九个过程。

由于混凝剂投入水中，大多可以提供大量的正离子。

正离子能把胶体颗粒表面所带的负电中和掉，使其颗粒间排斥力减小，从而容易靠近并凝聚成絮状细粒，实现了使水中细小胶体颗粒脱稳并凝聚成微小细粒的过程。

微小的细粒通过吸附、卷带和架桥形成更大的絮体沉淀下来，达到了可从水中分离出来的目的。

污水治理中常用的混凝剂大致可以分为三类:有机混凝剂、无机混凝剂和高分子混凝剂。

有机混凝剂有阴阳离子型之分;无机混凝剂有无机类、碱类、固体细粉类等区别;高分子混凝剂根据聚合度的不同可分为高聚合度混凝剂和低聚合度混凝剂，不同聚合度下又有阳离子型、阴离子型和非离子型，高分子混凝剂也有有机与无机类之分。

选用混凝剂的品种、数量应根据处理对象，即不同的废水的试验资料和条件而定，必须从价廉、易得、投用量少、处理效率高且生成的絮状物容易沉淀分离等方面考虑。

当投加单个混凝剂处理效果不理想时，还可以投加助凝剂或者可以考虑两种混凝剂按比例混合投加。

编辑本段产品种类混凝剂是混凝过程中不可缺少，在混凝过程中占有十分重要的地位。

为了获得理想的混凝效果，应根据不同原水水质选用适当的混凝剂。

在选用混凝剂时，可以通过模拟实验的方法进行优选，同时也需要对各类混凝剂的特性有初步的了解。

混凝剂的种类繁多，有研究报道的可能多达数百种，但真正得到一定规模应用的仅有数十种。

混凝剂的分类方法有多种，按其作用可分为:凝聚剂、絮凝剂、助凝剂;按其化学组成成分可分为:无机混凝剂、有机混凝剂;按其分子量大小可分为低分子混凝剂、高分子混凝剂;按其来源可分为;天然混凝剂、合成混凝剂。

其实各种分类方法相互交叉包容，目前通常使用的是前两种分类方法，即按作用分类和按化学组合分类。

无机盐类混凝剂无机盐类混凝剂品种较少，但在水处理中应用较普遍，主要是水溶性的两价或三价金属盐，如铁盐和铝盐及其水解聚合物。

可以选用的无机盐类混凝剂有硫酸铝、三氯化铁、硫酸亚铁、硫酸铝钾(明矾)、铝酸钠和硫酸铁等。

1. 硫酸铝硫酸铝含有不同数量的结晶水，Al2(SO4)3·18H2O，其中n=6、10、14、16，18和27，常用的是Al2(SO4)3·18H2O其分子量为666.41，比重1.61，外观为白色，光泽结晶。

硫酸铝易溶于水，水溶液呈酸性，室温时溶解度大致是50%，pH值在2.5以下。

沸水中溶解度提高至90%以上。

硫酸铝在我国使用较为普遍，大都使用块状或粒状硫酸铝。

根据其不溶解杂质含量，将硫酸铝分为精制和粗制两种。

精制硫酸铝的价格较贵，杂质含量不大于0.5%，Al2O3含量不小于15%;粗制硫酸铝的价格较低，杂质含量不大于2.4%，Al2O3含量不小于15%。

硫酸铝易溶于水，可干式或湿式投加。

湿式投加时一般采用10-20%的浓度(按商品固体重量计算)。

硫酸铝使用时水的有效pH值范围较窄，约在5.5-8之间，其有效pH值随原水的硬度含量而异:对于软水，pH值在5.7-6.6;中等硬度的水为6.6-7.2;硬度较高的水则为7.2-7.8。

在控制硫酸铝剂量时应考虑上述特性。

有时加入过量硫酸铝，会使水的pH值降至铝盐混凝有效pH值以下，既浪费了药剂，又使处理后的水发混。

采用硫酸铝作混凝剂时，运输方便，操作简单，混凝效果好，但水温低时，硫酸铝水解困难，形成的絮凝体较松散，混凝效果变差。

粗制硫酸铝由于不溶性杂质含量高，使用时废渣较多，带来排除废渣方面的操作麻烦，而且因酸度较高而腐蚀性较强，溶解与投加设备需考虑防腐。

2. 三氯化铁三氯化铁(FeCl3·6H2O)是一种常用的混凝剂，是黑褐色的结晶体，有强烈吸水性，极易溶于水，其溶解度随温度上升而增加，形成的矾花，沉淀性能好，处理低温水或低浊水效果比铝盐好。

我国供应的三氯化铁有无水物、结晶水物和液体。

市售无水三氯化铁产品中FeCl3含量可达92%以上，不溶性杂质小于4%。

三氯化铁适合于干投或浓溶液投加，液体、晶体物或受潮的无水物腐蚀性极大，调制和加药设备必须考虑用耐腐蚀器材(不锈钢的泵轴运转几星期也即腐蚀，用钛制泵轴有较好的耐腐性能)。

三氯化铁加入水后与天然水中碱度起反应，当被处理水的碱度低或其投加量较大时，在水中应先加适量的石灰。

水处理中配制的三氯化铁溶液浓度宜高，可达46%。

采用三氯化铁做混凝剂时，其优点是易溶解，形成的絮凝体比铝盐絮凝体密实，沉降速度快，处理低温、低浊水时效果优于硫酸铝，适用的pH值范围较宽，投加量比硫酸铝小。

其缺点是三氯化铁固体产品极易吸水潮解，不易保管，腐蚀性较强，对金属、混凝土、塑料等均有腐蚀性，处理后色度比铝盐处理水高，最佳投加范围较窄，不易控制等。

3. 硫酸亚铁硫酸亚铁(FeS04·7H20)是半透明绿色结晶体，俗称绿矾，易于溶水，在水温20℃时溶解度为21%。

硫酸亚铁通常是生产其他化工产品的副产品，价格低廉，但应检测其重金属含量，保证其在最大投量时处理后水中重金属含量不超过国家有关水质标准的限量。

固体硫酸亚铁需溶解投加，一般配置成10%左右的重量百分比浓度使用。

当硫酸亚铁投加到水中时，离解出的二价铁离子只能生成简单的单核络合物，因此，不如三价铁盐那样有良好的混凝效果。

残留于水中的Fe2+会使处理后的水带色，当水中色度较高时，Fe2+与水中有色物质反应，将生成颜色更深的不易沉淀的物质(但可用三价铁盐除色)。

根据以上所述，使用硫酸亚铁时应将二价铁先氧化为三价铁，然后再起混凝作用。

通常情况下，可采用调节pH值、加入氯、曝气等方法使二价铁快速氧化。

当水的pH值在8.0以上时，加入的亚铁盐的Fe2+易被水中溶解氧氧化成Fe3+ ，当原水的pH值较低时，可将硫酸亚铁与石灰、碱性条件下活化的活化硅酸等碱性药剂一起使用，可以促进二价铁离子氧化。

当原水pH值较低而且溶解氧不足时，可通过加氯来氧化二价铁:6FeSO4+3Cl2=2Fe(SO4)3+2FeCl3根据以上反应式，理论上硫酸亚铁与氯生物的投量之比约为8:1，但实际生产中，为使亚铁氧化迅速充分氧化，可根据实际情况略增加氯的投加量。

当水的pH值<8.0时，则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)。

当水中没有足够溶解氧时，则可加氯或漂白粉予以氧化，理论上1毫克/升FeSO4需加氯0.234毫克/升。

铁盐使用时，水的pH值的适用范围较宽，在5.0-11间。

4.碳酸镁铝盐与铁盐作为混凝剂加入水中形成絮体随水中杂质一起沉淀于池底，作为污泥要进行适当处理以免造成污染。

大水厂产生的污泥量甚大，因此不少人曾尝试用硫酸回收污泥中的有效铝、铁，但回收物中常有大量铁、锰和有机色度，以致不适宜再作混凝剂。

碳酸镁在水中产生Mg(0H)2胶体和铝盐、铁盐产生的A1(OH)3与Fe(OH)3胶体类似，可以起到澄清水的作用。