混凝剂比较全解
混凝剂与助凝剂
土壤修复
通过使用混凝剂与助凝剂， 实现对污染土壤的有效修 复和治理。
05 混凝剂与助凝剂的环境影 响
对水处理过程的影响
混凝剂与助凝剂在水中通过吸附、中和、絮凝等作用，使水中的悬浮物和胶体颗 粒凝聚成大颗粒，便于沉降和过滤，从而去除水中的杂质和有害物质。
04 混凝剂与助凝剂的发展趋 势
新材料的研发
新型无机混凝剂
随着环保要求的提高，新型无机混凝 剂如聚合氯化铝、聚合硫酸铁等具有 更高效、低耗、环保的优点，成为研 究热点。
高分子混凝剂
高分子混凝剂如聚丙烯酰胺、聚丙烯 酸等具有良好的絮凝效果，且易生物 降解，对环境友好。
高效低耗的制备技术
绿色合成技术
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分类
根据作用机理，助凝剂可分为无机盐类、高分子化合物类和其他类型。
助凝剂的作用机理
调整混凝剂的水解产物
01
通过调整混凝剂的水解产物，影响混凝剂与水中胶体颗粒的吸
附和脱稳，从而改善絮体的形成和沉降性能。
压缩双电层
02
助凝剂通过压缩双电层作用，降低胶体颗粒的稳定性，促进颗
粒的凝聚和沉降。
吸附架桥
03
高分子助凝剂通过吸附在胶体颗粒表面，起到架桥作用，将分
散的颗粒连接起来形成较大的絮体。
常用的助凝剂及其应用
无机盐类助凝剂
如硫酸铝、氯化铁等，适用于处理低浊度、低 有机物含量的水。
高分子化合物类助凝剂
如聚丙烯酰胺、聚合氯化铝等，适用于处理高 浊度、高有机物含量的水。
其他类型助凝剂
如天然有机物、工业废弃物等，可用于特定的水质处理需求。
03 混凝剂与助凝剂的联合使 用
混凝剂PAC
混凝剂聚合氯化铝，俗称净水剂，或者混凝剂，又名聚氯化铝，简称聚铝，英文名字PAC。
和碱式聚合氯化铝，喷雾干燥聚合氯化铝同属于相关类净水药剂。
1、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，TOC 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。
2、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。
有机高分子混凝剂技术说明
有机高分子混凝剂技术说明有机高分子混凝剂又分为天然和人工合成两类。
天然有机高分子混凝剂有淀粉、蛋白质、纤维素、木刨花、动物胶、树胶、甲壳素等，它们都具有混凝或助凝作用。
在水处理中，人工合成的有机高分子混凝剂种类日益增多并居主要地位。
有机高分子混凝剂一般都是线性高分子聚合物，分子呈链状，并由许多链节组成，每一链节为一化学单体，各单体以共价键结合。
聚合物的相对分子质量为各单体的相对分子质量的总和，单体的总数称为聚合度。
高分子混凝剂的聚合度即链节数，约为1000～5000，低聚合度的相对分子质量从一千至几万，高聚合度的相对分子质量从几千至几百万。
按高分子聚合物中含有的官能团的带电与离解情况，可分为以下四种∶官能团离解后带正电的称为阳离子型高分子混凝剂；官能团离解后带负电的称为阴离子型；分子中既含正电基团又含负电基团的称为两性型；分子中不含离解基团的称为非离子型。
水处理中常用的是阳离子型、阴离子型，两性型使用极少。
高分子混凝剂中使用最多的是聚丙烯酰胺（PAM，包括其水解产品）和聚氧化乙烯（PEO），它们是非离子型聚合物，其絮凝效果比无机絮凝剂好几十倍。
其次还有阴离子型的高分子混凝剂如聚丙烯酸（PAA）、水解聚丙烯酰胺（HPAM）、聚磺基苯乙烯和阳离子型的高分子混凝剂如丁基溴聚乙烯吡啶、聚二丙烯二甲基胺等。
聚丙烯酰胺的聚合度可达20000～90000，相对分子质量可高达150万～600万。
作为絮凝剂使用的聚丙烯酰胺，相对分子质量最好在500万左右。
高分子混凝剂的混凝效果主要在于对胶体表面具有强烈的吸附作用，在胶体粒子之间起到吸附架桥作用。
为了使高分子混凝剂能更好地发挥吸附架桥作用，应尽可能使高分子的链条在水中伸展开。
为此，通常将聚丙烯酰胺在碱性条件下（pH>10）使其部分水解，生成阴离子型水解聚合物（HPAM）∶聚丙烯酰胺经部分水解后，部分酰胺基转化为羧酸基，带负电荷，在静电斥力作用下，高分子链条得以在水中充分伸展开来。
第三章 混凝剂的种类
第三章混凝剂的种类1.混凝剂的分类若要取得好的混凝效果，应选择适宜的混凝剂与助凝剂。
混凝剂、助凝剂应具有使用方便、价格低廉、货源充足等优点。
混凝剂的种类很多，按其化学成分可分为无机混凝剂、有机混凝剂两大类。
（1）无机混凝剂①铝盐混凝剂如硫酸铝、明矾、聚合氯化铝等。
铝盐混凝剂具有腐蚀性小、净化效果、使用方法等优点。
但水温低时，硫酸铝水解困难，形成的絮凝体较松散。
效果不如铁盐。
值得注意的是聚合氯化铝为一种无机高分子混凝剂，又称碱式氯化铝，简称为PAC，这种聚合铝的优点是矾花形成块，粒重易沉淀，投量比硫酸铝低。
②铁盐混凝剂如三氧化铁、硫酸亚铁、聚合铁等。
铁盐混凝剂所形成的矾花较重，易沉淀，处理低温浊水的效果比铝盐好。
但三氧化铁的腐蚀性较大，出水含铁量较高。
硫酸亚铁又称绿矾，价廉，货源充分，但混凝效果不如三价铁盐。
因此，在使用硫酸亚铁是把二价铁氧化为三价铁，以增强混凝效果。
聚合铁是一种无机高分子混凝剂，其净化效果比三氧化铁、硫酸亚铁的效果好。
铁盐混凝剂的PH使用范围较宽，在5~11之间。
③镁盐混凝剂如硫酸镁、碳酸镁等。
镁盐等混凝剂的特点是形成的絮凝体比铝盐的还重，容易沉淀，而且可以重复利用。
但因镁盐的价格较贵，国内很少采用。
目前应用最广的是铝盐混凝剂和铁盐混凝剂。
（2）有机混凝剂可分为有机合成高分子混凝剂和天然高分子絮凝剂两大类。
①有机合成高分子混凝剂一般都是水溶性的线型高分子聚合物，它呈链状，并由很多链节组成，每一链节为一化和单体，各单体以共价键结合。
聚合体的分子量是各单体的分子量的总和，单体的总数称聚合度。
高分子混凝剂的聚合度即指链节数，高聚合物的相对分子质量高达150万~160万。
按照高分子聚合物在水中离解的情况，可分为阳离子型、阴离子型、非离子型。
在我国使用最多的高分子混凝剂是聚丙烯酰胺（PAM），它是非离子型聚合物，相对分子量在15万以上。
商品浓度一般为8%，使用时，一般控制水浓度在30%~40%较好。
常用混凝剂
常用混凝剂
混凝剂的主要作用是加速水中胶体颗粒的分散，增强絮凝沉淀的效果。
一般情况下所说的混凝剂是指在混凝过程中能够改变混凝液结构并提高净水能力的物质。
常用混凝剂可按化学成份、溶解度、和形态来分类，通常包括无机盐、有机高分子化合物、复合型三种。
目前市场上销售的产品大部分为无机混凝剂，也有少数厂家生产有机混凝剂。
以金属氧化物为主要成份，不含铝盐的无机混凝剂称为铁系无机混凝剂；以铝盐或氢氧化物为主要成份，不含铁盐的无机混凝剂称为铝系无机混凝剂；以氢氧化物为主要成份，含有铁离子或铝离子的混凝剂统称为铝硅系无机混凝剂；当混凝剂中含有多种无机盐时则称为复合混凝剂。
其他形式的混凝剂也称为特殊混凝剂。
如：双氰胺、聚羧酸、金属鳌合剂等，这些新型的混凝剂将逐渐代替传统的混凝剂。
现将混凝剂按其功能进行简单介绍。
1.在常温下呈浆状物的称为无机混凝剂，主要包括硫酸铝、三氯化铁、硫酸亚铁、氯化铁、硫酸钙、磷酸二氢钠、碱式氯化铝（明矾）、硫酸镁、硫酸铵、氯化铵、石灰乳等，这类混凝剂在水处理工业中使用最广泛。
2.在常温下呈粉末状固体的称为有机高分子混凝剂，主要包括聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠、聚合氯化铝、聚合硫酸铁、聚合硫酸铝、聚合硫酸铝铁、活性炭等。
这类混凝剂具有较好的混凝效果，但价格昂贵且易受潮失效，故只适宜于配置低浊度水的预处理系统。
- 1 -。
混凝剂分类
混凝剂分类：
1．水泥类混凝剂：水泥类混凝剂主要用于水泥制品的生产和混凝土的施工。
其中包括水泥增塑剂、水泥减水剂、水泥稳定剂等。
水泥增塑剂可以改善混凝土的可塑性和流动性，减少水泥用量。
水泥减水剂可以降低混凝土的水灰比，提高强度和耐久性。
水泥稳定剂可以防止水泥的早期凝结和失水。
2．粘结剂类混凝剂：粘结剂类混凝剂主要用于陶瓷、玻璃和矿石等领域。
其中包括硅酸盐粘结剂、磷酸盐粘结剂、硫酸盐粘结剂等。
硅酸盐粘结剂可以促进颗粒的粘结和结晶，提高材料的强度和硬度。
磷酸盐粘结剂可以增加矿石的粘结力，提高矿石的选矿效果。
硫酸盐粘结剂可以提高陶瓷的烧结密度和抗氧化性能。
3．纸浆类混凝剂：纸浆类混凝剂主要用于造纸工业中的纤维分散和纸张制备过程。
其中包括沉淀性混凝剂、聚合物混凝剂、阳离子混凝剂等。
沉淀性混凝剂可以促使纤维的沉淀和分散，提高纸张的强度和光滑度。
聚合物混凝剂可以增加纤维的黏合力和纸张的强度。
阳离子混凝剂可以改善纸浆的过滤性能和流变性能。
4．环保类混凝剂：环保类混凝剂主要用于废水处理和废气处理。
其中包括絮凝剂、脱硫剂、脱氮剂等。
絮凝剂可以使悬浮颗粒聚集成团，便于沉淀和过滤。
脱硫剂可以吸收和中和烟气中的硫化物，减少大气污染物的排放。
脱氮剂可以催化氮氧化物的还原和催化分解，降低脱氮的能耗和成本。
常用混凝剂分为哪两大类
常用混凝剂分为哪两大类
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。
PAC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。
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。
常见的混凝剂、助凝剂和絮凝剂
混凝剂、助凝剂和絮凝剂混凝水中悬浮的颗粒在粒径小到一定程度时，其布朗运动的能量足以阻止重力的作用，而使颗粒不发生沉降。
这种悬浮液可以长时间保持稳定状态。
而且，悬浮颗粒表面往往带电（常常是负电），颗粒间同种电荷的斥力使颗粒不易合并变大，从而增加了悬浮液的稳定性。
混凝过程就是加入带正电的混凝剂去中和颗粒表面的负电，使颗粒“脱稳”。
于是，颗粒间通过碰撞、表面吸附、范德华引力等作用，互相结合变大，以利于从水中分离。
混凝剂是分子量低而阳电荷密度高的水溶性聚合物，多数为液态。
它们分为无机和有机两大类。
无机混凝剂主要是铝、铁盐及其聚合物。
絮凝絮凝是聚合物的高分子链在悬浮的颗粒与颗粒之间发生架桥的过程。
“架桥”就是聚合物分子上不同链段吸附在不同颗粒上，促进颗粒与颗粒聚集。
絮凝剂为有机聚合物，多数分子量较高，并有特定的电性（离子性）和电荷密度（离子度）。
实际过程要比上述理论复杂得多。
由于混凝剂/絮凝剂都是高分子物质，同一产品中大大小小的分子都有，所谓“分子量”只是一个平均概念。
所以，在用某一混凝剂或絮凝剂处理污水是，“电中和”和“架桥”作用会交织在一起同时发生。
絮凝过程是多种因素综合作用的结果，目前仍有一些没有认清和解决的问题。
就我们所知，絮凝过程与絮凝剂分子结构、电荷密度、分子量有关；与悬浮颗粒表面性质、颗粒浓度、比表面积有关；与介质（水）的pH值、电导、水中其他物质的存在、水温、搅动情况等因素有关。
因此尽管有理论和经验可循，用实验来选择絮凝剂仍然是不可缺少的。
（1）PAM和无机铝盐混凝剂联用比单独用无机铝盐混凝剂，可以使去浊效果明显改善，而对去除CODMn和UV254改善很少；（2）PAM和无机铝盐混凝剂联用比单独用无机铝盐混凝剂，可使污泥湿基重量减少40%左右；（3）PAM和无机铝盐混凝剂联用比单独用无机铝盐混凝剂，可降低污泥处理费和净水加药费用,从而能降低总的净水成本；（4）用于饮用水处理的PAM，其单体AM含量均应小于0.05%，PAM投加率一般均少于1mg/l，足以保证饮用水的安全性。
混凝剂作用机理范文
混凝剂作用机理范文混凝剂是指在水处理、污水处理等领域中用于凝结悬浮物或溶解物质的化学药剂。
它可以将溶液中的悬浮物或溶解物质聚集成较大的颗粒，使其沉降或浮起，从而实现水质的净化和处理。
混凝剂主要通过以下几种作用机理实现凝结作用。
1.电化学中和机理：混凝剂可以通过电化学反应中和溶液中的带电离子。
当混凝剂被加入水中时，其分子中的氢氧根离子（OH-）会与水中的氢离子（H+）结合，形成水分子（H2O）。
这样就会减少溶液中的酸性或碱性离子，使溶液中的电荷减小，有利于水中悬浮物或溶解物质的凝结。
2.凝聚机理：混凝剂可以通过凝聚机理将细小的悬浮物或溶解物质聚集成较大的团状结构。
混凝剂在水中形成的聚集体有助于吸附、沉降或浮起悬浮物或溶解物质。
这一过程主要涉及混凝剂与悬浮物或溶解物质之间的物理作用力，如吸附力、静电力等。
3.缔合机理：混凝剂可以通过与溶液中的金属离子结合形成难溶的沉淀物质，从而将金属离子从溶液中移除。
混凝剂中的一些成分可以与金属离子发生络合反应，形成金属离子与混凝剂之间的络合物，这些络合物通常具有较大的离子化合物或难溶的沉淀物质，可以从溶液中凝结出来。
4.吸附作用机理：混凝剂可以通过表面吸附作用与悬浮物或溶解物质发生作用。
混凝剂的分子结构通常具有较大的表面积和活性位点，可以吸附住悬浮物或溶解物质的分子或离子。
这样可以使悬浮物或溶解物质相互靠近，形成较大的凝结体，有利于其沉降或浮起。
混凝剂的作用机理并不是单一的，通常是多种机理共同作用的结果。
在实际应用中，选择合适的混凝剂需要考虑水质特点、溶液成分、混凝剂的性质等因素。
不同的混凝剂可能具有不同的机理，因此在具体应用中需要选择适宜的混凝剂来实现水处理和净化的目的。
混凝剂和助凝剂
2、三氯化铁：FeCl3·6H2O（铁盐中最 常用的）
褐色结晶体 特性：易溶解，结成的矾花重，比铝盐 形成的密实，易沉淀，适用于低温、低浊 水，效果优于硫酸铝，但腐蚀性大。混凝机 理与硫酸铝相似，但混凝特性略有不同。
3、硫酸亚铁：FeSO4·7H2O 半透明的绿色结晶体，俗称“绿
矾” 特性：Fe2+效果不如Fe3+ ；受温度影
2.聚合铁
聚合硫酸铁（PFS），已投入使用 分
聚合氯化铁（PFC），正在研究
聚合硫酸铁 [Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]m n<2, m>10
制作： FeSO4 氧 化 Fe2(SO4)3
氧化过程中，部分OH取代SO4→聚合硫酸铁
特性：采用聚合硫酸铁作为混凝剂，其优点 在于：混凝剂用量少；絮凝体形成速度快、沉 降速度快；有效的pH值范围宽；与三氯化铁 比腐蚀性大大降低；处理后水的色度和铁离子 含量均降低。
混凝剂选择原则：
混凝剂应符合以下要求： ①混凝效果好； ②对人体无危害； ③使用方便； ④货源充足，价格低廉。 ⑤借鉴已有经验。
③ 非离子型：所含基团未发生反应的聚合物。 如非离子型聚丙烯酰胺（NPAM）和聚氧化乙烯 (PEO)等。
聚丙烯酰胺
有机高分子聚合物，也称“3#絮凝剂”， 用PAM表示。
分子结构为
—CH2 CH—
链节或单体
CONH2 酰胺基
n
链节数或聚合度
n=2～9万 m=150～600万
碱化水解：
[R-CONH2]n+χH2O+χNaOH→[R-CONH2]n-χ ·[R-COO-Na+]χ+χNH4OH
无 铝系 硫酸铝
机
明矾
名词解释
名词解释二、名词解释：（4’×5）1、需氯量与余氯量——需氯量指用于灭活水中微生物、氧化有机物和还原性物质所消耗的加氯量；余氯量指为了抑制水中残余病原微生物的再度繁殖，管网中尚需维持少量剩余氯。
2、沉淀池截留沉速——沉淀池所能全部去除的颗粒中的最小颗粒的沉速。
以U0表示3、大阻力配水系统——指通过减小反冲洗进水管孔口面积达到增加配水系统水头损失，消弱承托层、滤料层阻力系数及配水系统压力不均匀的影响。
4、离子交换树脂的溶胀性——干树脂浸泡水中，体积胀大，成为湿树脂；湿树脂转型时体积也会变化。
5、异向絮凝——颗粒在水中的布朗运动,所造成的颗粒碰撞聚集。
6、饱和指数——用以定性地预测水中碳酸钙沉淀或溶解倾向性的指数，用水的实际PH 值减去其在碳酸钙处于平衡条件下理论计算的PH值之差来表示。
7、机械搅拌澄清池——利用机械的提升和搅拌作用，促使泥渣循环，并使原水中杂质颗粒与已形成的泥渣接触絮凝和分离沉淀的构筑物。
8、虹吸滤池——一种以虹吸管代替进水和排水阀门的快滤池形式。
滤池各格出水互相连通，反冲洗水由未进行冲洗的其余滤格的滤后水供给。
过滤方式为等滤速、变水位运行。
9、反渗透法——在膜的原水一侧施加比溶液渗透压高的外界压力，原水透过半透膜时，只允许水透过，其他物质不能透过而被截留在膜表面的过程。
10、机械混合——水体通过机械提供能量，改变水体流态，以达到混合目的过程。
11、澄清池——主要依靠活性泥渣层达到澄清目的。
当脱稳杂质随水流与泥渣层接触时，便被泥渣层阻留下来，使水获得澄清。
12、折点加氯——从折点加氯的曲线看，到达峰点H时，余氯最高，但这是化合性余氯而非自由性余氯，到达折点时，余氯最低。
13、氧垂曲线——有机物排入河流后,经微生物降解而大量消耗水中的溶解氧，使河水亏氧;另一方面，空气中的氧通过河流水面不断地溶入水中，使溶解氧逐步得到恢复。
所以耗氧与复氧是同时存在的,污水排入后，DO曲线呈悬索状态下垂，故称为氧垂曲线.BOD5曲线呈逐步下降态，直至恢复到污水排入前的基值浓度。
混凝剂在污水处理中的应用
理效率。
广泛应用
混凝剂在工业废水处理 、生活污水处理、饮用 水处理等领域得到广泛
应用。
02
混凝剂在污水处理中的应 用
混凝剂在生活污水处理中的应用
总结词
高效去除污染物，降低处理成本
详细描述
混凝剂在生活污水处理中起到重要作用，能够有效去除水中的悬浮物、有机物、 重金属离子等污染物，提高出水水质，降低处理成本。常用的混凝剂有铁盐、铝 盐、高分子混凝剂等。
03
混凝剂的优缺点分析
混凝剂的优点
01
02
03
04
高效去除污染物
混凝剂能有效去除污水中的悬 浮物、重金属离子、有机物等
污染物，提高水质。
处理效果好
通过混凝、沉淀、过滤等过程 ，混凝剂能显著降低污水中的 浊度和色度，改善水质外观。
适应性强
混凝剂可根据不同水质和处理 要求选择，适用范围广。
成本相对较低
产生大量化学污泥
混凝剂使用过程中会产生大量 化学污泥，处理和处置难度较
大。
混凝剂使用中的注意事项
合理选择混凝剂种类
根据污水性质和处理要求选择合适的混凝剂 ，避免盲目使用。
优化工艺参数
合理控制pH值、水温等工艺参数，提高处 理效果。
控制投加量
严格控制混凝剂投加量，避免过量使用造成 二次污染和浪费。
加强监测与监管
与生物处理等方法相比，混凝 剂处理成本较低，且操作简单
。
混凝剂的缺点
可能引入新污染
混凝剂本身可能成为新的污染 源，如药剂残留、重金属超标
等问题。
处理效果不稳定
混凝剂处理效果受水质、pH值 、水温等因素影响，处理效果 不稳定。
化学混凝法全解
• 助凝剂(coagulant aids)：当单用混凝剂不能取得良好效果时， 可投加某类辅助药剂以提高混凝效果，这种辅助药剂称为助 凝剂。
26.04.2023
22
1.混凝剂
无机盐类 （铁盐和铝盐）
类型
有机高分子类
26.04.2023
普通铝、铁盐 聚合铝、铁盐
23
(1)无机盐类
1）普通铝、铁盐 –普通铝盐：硫酸铝、明矾等
絮凝剂得到好的絮凝效果的现象。
（4）沉淀物网捕机理
(entrapment in the floc structure)
• 沉淀金属氢氧化物(如Al(OH)3、Fe(OH)3) 或带金属的碳酸盐(如CaCO3)时，水中的 胶粒和细微悬浮物可被这些沉淀物在形成
时作为晶核或吸附质所网捕。
• 以上介绍的混凝的四种机理，在水处理中 往往可能是同时或交叉发挥作用的，只是 在一定情况下以某种机理为主而已。
分子 - 离子分散体系（真溶液）：分
散相粒度为0.1~1nm。
26.04.2023
3
吸附法等处理
0.1nm
1nm
0.1nm
1nm
混凝法处理
自然沉淀或
过滤处理
100m
100nm
粒度
真溶液
胶体溶液
悬浮液
26.04.2023
4
2、去除对象：主要为废水中细小的悬浮颗粒
和胶体颗粒。
3、混凝法的用途
•可以用来降低废水的浊度和色度，去除多种高分子有机物、 某些重金属和放射性物质。如造纸、钢铁、纺织、化工、食
•电位引起的静电斥力，阻止胶粒互相接近和接触碰 撞。
11
• 电位对于某类胶体而言，是固定不变的，它
混凝剂简介介绍
在印染行业中，混凝剂可用于 去除染料和颜料等污染物，实 现废水的净化。
在农业中，混凝剂可用于灌溉 水的处理，去除水中的悬浮物 和有机物，提高灌溉效率并减 少对土壤的污染。
03
混凝剂的制备及使用方法
混凝剂的制备方法
01
02
03
化学合成法
利用化学反应在实验室或 工厂中合成混凝剂。
生物发酵法
利用微生物发酵生产混凝 剂。
上海某水厂的混凝剂应用案例
01
背景介绍
上海某水厂面临着原水中的藻 类含量高、过滤难度大等问题 ，为了提高水质和供水安全性 ，该水厂开始探索混凝剂的应 用。
02
混凝剂选择
经过实验对比和分析，该水厂 选择了硫酸铝作为混凝剂。硫 酸铝是一种常见的混凝剂，能 够有效去除水中的藻类和悬浮 物。
03
实施过程
04
活性炭则具有强大的吸附能力，能够 去除水中的有机物、重金属和余氯等 有害物质。
有机混凝剂
有机混凝剂主要包括聚丙烯酰 胺、聚丙烯酸及其盐类等。
这类混凝剂具有较高的混凝效 果，适用于特定的水处理领域 ，如油田污水处理、印染废水 处理等。
聚丙烯酰胺及其盐类通过形成 高分子絮凝体来吸附悬浮物和 胶体，实现水质的净化。
混凝剂的未来发展方向与前景
发展方向
未来混凝剂的研究将更加注重环保、高效、多功能方向发展。新型复合混凝剂和生物混凝剂将成为研究热点，同 时，混凝剂的智能化应用也将成为未来的发展趋势。
前景
随着全球水资源短缺和水质污染问题的日益严重，混凝剂在水处理领域的应用前景越来越广阔。同时，随着科技 的不断发展，混凝剂的生产和使用也将更加智能化、自动化，为水处理行业的发展提供强有力的支持。
• 实施过程：在污水处理过程中，将聚合氯化铝加入到污水池中，通过搅拌和反应，使污水中的悬浮物和胶体物 质迅速沉降，实现污水的净化。
混凝剂和助凝剂的作用机理详解和应用方法
混凝剂和助凝剂的作用机理详解和应用方法化学混凝所处理的对象，主要是水中的微小悬浮物和胶体杂质。
大颗的悬浮物由于受重力的作用而下沉，可以用沉淀等方法除去。
但是，微小粒径的悬浮物和胶体，能在水中长期保持分散悬浮状态，即使静置数十小时以上，也不会自然沉降。
这是由于胶体微粒及细微悬浮颗粒具有"稳定性"。
1.胶体的稳定性根据研究，胶体微粒都带有电荷。
天然水中的粘土类胶体微粒以及污水中的胶态蛋白质和淀粉微粒等都带有负电荷，其结构示意图见(图8-1)。
它的中心称为胶桉。
其表面选择性地吸附了一层带有同号电荷的离子，这些离子可以是胶校的组成物直接电离而产生的，也可以是从水中选择吸附H+或OH-离子而造成的。
这层离子称为胶体微粒的电位离子，它决定了胶粒电荷的大小和符号。
由于电位离子的静电引力，在其周围又吸附了大量的异号离子.形成了所谓"双电层"。
这些异号离子，其中紧靠电位离子的部分被牢固地吸引着.当胶核运行时，它也随着一起运动，形成固定的离子层。
而其他的异号离子，离电位离子较远，受到的引力较弱，不随胶核一起运动，并有向水中扩散的趋势.形成了扩散层。
固定的离子层与扩散层之间的交界面称为滑动面。
滑动面以内的部分称为胶粒，胶粒与扩散层之间，有一个电位差。
此电位称为胶体的电动电位，常称为∫电位。
而胶核表面的电位离子与溶液之间的电位差称为总电位或∮电位。
胶粒在水中受几方面的影响:①由于上述的胶粒带电现象，带相同电荷的胶粒产生静电斥力，而且∫电位愈高，胶粒间的静电斥力愈大;②受水分子热运动的撞击，使微粒在水中作不规则的运动，即"布朗运动;"③胶粒之间还存在着相互引力--范德华引力。
范德华引力的大小与胶粒间距的2次方成反比，当间距较大时，此引力略去不计。
一般水中的胶粒∫电位较高。
其互相间斥力不仅与∫电位有关，还与胶粒的间距有关，距离愈近，斥力愈大。
而布朗运动的动能不足以将两颗胶粒推近到使范德华引力发挥作用的距离。
混凝剂PAC投加策略详解
混凝剂PAC投加策略详解1、确定药剂最佳投加量为什么先提加药量？因为这不仅直接影响混凝效果，更关系到成本。
因此，关于“加多少药”的讨论，需要慎重，不能一概而论。
需要根据所处理的水质，通过混凝搅拌实验来确定。
毕竟，对于不同的水质，所使用的混凝剂种类和最佳用药量也不一样。
以下为烧杯混凝沉淀实验中确定混凝剂最佳投加量的具体操作方法：所用器材：烧杯、混凝试验搅拌器、量筒、原水样、浊度仪、PH值、温度计；确定原水特征（如：水样的浊度、PH值、温度等）并记录；取6只1000ml的烧杯分别装入等量的原水样；将6只烧杯放置在混凝试验搅拌器的固定位置，并设定六个搅拌杯的不同转速、时间；将事前配置好的混凝剂用移液管依次向加药试管中加入同量的药剂，并启动搅拌器；搅拌结束后，关闭搅拌机，观察不同搅拌杯中在静止沉淀中矾花形成的现象；10min后，可用50ML注射针筒（移液器）抽出6只杯中的上清液30-50ML 放入500ML的搅拌杯内；在再浊度仪立即测定6只杯中的不同浊度，记录对比；取当中浊度最小的烧杯为最佳投加量的选择。
当然，确定混凝药剂投加量的方法还有很多，水友们也可以在评论区讨论，写下你认为最简单有限的方法，以供大家学习。
值得一提的是，关于投加量的计算，最省事的方法就是参考借鉴水质相似的已经建成的污水处理厂资料，在前者的基础上再做适当的调整。
混凝剂投加量计算：T=aQ/1000T—日混凝剂投量（kg/d）a—单位混凝剂最大投量（mg/L）Q—日处理水量（m³/d）2、固体、液体混凝剂的区别如果按药剂的固、液状态分,加药方法可分为干法加药和湿法加药两种。
以PAC为例，采用固体PAC方便药剂储存，且缩小储药池占地面积。
但也存在如下缺点：增加了污水处理厂的劳动人员，且劳动强度较大；固体药剂拆包过程中，难以避免编织袋碎屑掉入溶药池中，从而造成管道堵塞；可能出现药剂与水混合不均匀，混凝效果受影响；储药、搬药过程对加药间卫生环境影响较大。
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混凝剂的比较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。
硫酸铝使用便利，混凝效果较好，不会给处理后的水质带来不良影响。
当水温低时硫酸铝水解困难，形成的絮体较松散。
硫酸铝在我国使用最为普遍，大都使用块状或粒状硫酸铝。
根据其中不溶于水的物质的含量，可分为精制和粗制两种。
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。
粗制硫酸铝中有效氧化铝含量基本与精制相同，主要是不溶于水的物质含量高，废渣较多，最好用热水并拌以搅拌，才能完全溶解，因含有游离酸，酸度较高，腐蚀性强，溶解与投加设备应考虑防腐。
2．聚合氯化铝聚合氯化铝是一种无机高分子混凝剂。
六十年代，日本在制造与应用方面做了大量工作，有逐步取代硫酸铝的趋势。
我国在1973年曾在成都召开全国新型混凝剂技术经验交流会，会上对聚合氯化铝的产品质量提出了要求，其中要求含氧化铝(Al2O8)10％以上，碱化度为50—80％，不溶物1％以下等。
我国某些地区仍将聚合氯化铝称为碱式氯化铝[A1n(OH)m Cl3n-m]，这是由于对它的基本化学式的不同理解而造成的。
聚合氯化铝的化学式应表示为[Al2(OH)n C18-n]m，其中n可取1到5中间的任何整数，m为≤10的整数。
这个化学式实际指m个A12(OH)n Cl6-n(称羟基氯化铝)单体的聚合物。
聚合氯化铝中OH-与Al的比值对混凝效果有很大关系，一般可用碱化度B表示：，例如n＝4时，碱化度。
一般要求B为40～60％。
聚合氯化铝作为混凝剂处理水时，有下列优点：(1)对污染严重或低浊度、高浊度、高色度的原水都可达到好的混凝效果。
(2)水温低时，仍可保持稳定的混凝效果，因此在我国北方地区更适用。
(3)矾花形成快；颗粒大而重，沉淀性能好，投药量—般比硫酸铝低。
(4)适宜的pH值范围较宽，在5—9间，当过量投加时也不会像硫酸铝那样造成水浑浊的反效果。
(5)其碱化度比其他铝盐、铁盐为高，因此药液对设备的侵蚀作用小，且处理后水的pH值和碱度下降较小。
聚合氯化铝的混凝机理与硫酸铝相同，硫酸铝的混凝机理包括了开始的铝离子，最后的氢氧化铝胶体和其中间产物(各种形态的水解聚合物)的作用。
对于水中负电荷不高的粘土胶体，最好利用正电荷较低而聚合度大的水解产物，而对于形成颜色的有机物，则以正电荷较高的水解产物发挥作用为宜。
但硫酸铝的化学反应甚为复杂，不可能根据不同水质人为地来控制水解聚合物的形态。
至于聚合氯化铝则可根据原水水质的特点来控制制造过程中的反应条件，从而制取所需要的最适宜的聚合物，当投入水中，水解后即可直接提供高价聚合离子，达到优异的混凝效果。
目前我国聚合氯化铝应用中存在的问题主要是各地土法综合利用制得的产品，因受原料、工艺条件等限制、质量受到影响，而各地区又缺乏具有完善工艺的专门厂家。
3．三氯化铁三氯化铁(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。
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，形成氢氧化铁胶体，其反应式为(1.15)以上反应式只是一个粗略的表示方法，实际上要复杂得多，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％。
三氯化铁的优点是形成的矾花比重大，易沉降，低温、低浊时仍有较好效果，适宜的pH值范围也较宽范围为pH6.0—11.0，最佳投放范围pH6.0-8.4，缺点是溶液具有强腐蚀性，处理后的水的色度比用铝盐高。
4．硫酸亚铁硫酸亚铁FeS04·7H20是半透明绿色结晶体，易于溶水，在水温20℃时溶解度为21％。
硫酸亚铁离解出的Fe2+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。
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+(1.16)当水的pH值<8.0时，则可加入石灰去除水中CO2(1.17)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：(1.19)理论上1毫克/升FeSO4需加氯0.234毫克/升。
处理饮用水时，硫酸亚铁的重金属含量应极低，应考虑在最高投药量处理后，水中的重金属含量应在国家饮用水水质标准的限度内。
铁盐使用时，水的pH值的适用范围较宽，在5.0—11间。
6. 有机合成高分子混凝剂聚丙烯酰胺(PAM)为非离子型聚合物。
它的产量占高分子混凝剂生产总量的80％，是一种最重要的和使用最多的高分子混凝剂。
在我国西北地区用来处理高浊度水，也称为三号絮凝剂，其结构式为：我国有的产品聚合度大2万—9万，分子量可达150万—800万。
高分子混凝剂的凝聚作用主要通过以下二方面进行。
(1)由于氢键结合、静电结合、范德华力等作用对胶粒有较强的吸附结合力。
(2)因为高聚合度的线型高分子在溶液中保持适当的伸展形状，从而发挥吸附架桥作用把许多细小颗粒吸附后，缠结在一起。
为了使高分子混凝剂能更好地发挥架桥和吸附作用，理论上应使高分子的链条延伸为最大长度并使可以电离的基团达到最大电离度，其目的是为了产生最多的带电部位，有利用吸附和由于这些带电部位的同号电荷的相斥力，使高分子链条延伸为最大长度，有利于架桥，见图1.8。
据我国西北地区的使用经验，碱化后的聚丙烯酰胺的混凝效果比未碱化的提高几倍。
但据有的研究表明：过多的酰胺基转化为羧酸基会带来不利因素，因羧酸基与胶粒的亲合力比酰胺基小并且羧酸基增多不利于与带负电的胶结合，因此在生产中要选取适当的加碱比(NaOH与聚丙烯酰胺用量的重量比称加碱比)，控制水解时间和条件，使水解度处于最佳范围内。
有的研究者建议，当用聚丙烯酰胺作助凝剂时，配制浓度取0.5％加碱比20％(纯重量比)，水解4小时后稀释到0.1％，然后投加，取得好的效果(因水解时粘度会增加，不易均匀混合，稀释后有较好的混合效果）。
聚丙烯酰胺作为助凝剂常与其它混凝剂一起使用，产生良好的混凝效果。
一般情况下，当原水浊度低时，宜先投加其他凝混剂，后投聚丙烯酰胺(相隔半分钟为宜)，使杂质颗粒先行脱稳到一定程度为聚丙烯酰胺大离子的絮凝作用创造有利条件；如原水浊度较高时，宜先投聚丙烯酰胺，后投其它混凝剂，在于让聚丙烯酰胺先在较高浊度水中充分发挥作用，吸附一部分胶粒，使浊度有所降低，其余胶粒由其他混凝剂脱粒脱稳，再由聚丙烯酰胺吸附，这样可降低其他混凝剂的剂量。
聚丙烯酰胺是由丙烯酰胺聚合而成，其中还剩有少量未聚合的丙烯酰胺单体。
这种单体，经由动物试验和职业病害获得证实，是有毒的。
国外有人建议：对人的丙烯酰胺的容许摄入量为0.5微克/公斤体重·日，因此对投加量必须适当限制。
英国规定：混凝剂中单体丙烯酰胺的含量须在0.05％以下；饮用水中聚丙烯酰胺的投加量最大为1.0毫克/升，平均为0.5毫克/升。
二、助凝剂助凝剂本身可以起凝聚作用，也可不起凝聚作用，但与混凝剂一起使用时，它能促进水的混凝过程，产生大而结实的矾花。
助凝剂可以分成：1．酸、碱类用以调整水的pH值，籍以控制良好的反应条件，最常用的是石灰。
2．绒粒核心类用以增加矾花的骨架材料和改善矾花的结构，增加矾花的重量。
如在水中加粘土或沉泥一类大颗粒，可加快矾花的形成和沉降，尤其是在低浊水中适用。
投加高分子物质可以改善矾花结构并起架桥絮凝作用。
无机助凝剂中活化硅酸的应用已得到重视。
活化硅酸系由水玻璃为原料，用各种活化剂(一般用硫酸)处理而得，应看作是一种阴离子型无机高分子电解质。
3．氧化剂类可用来破坏起干扰作用的有机物，如投氯氧化有机物。
又如用氯氧化硫酸亚铁成为高铁。
此外有资料证明投加臭氧能改善混凝作用。
目前常用的混凝剂主要有几下几种：1 、硫酸铝无水硫酸铝是无色结晶，易溶于水，常温下硫酸铝以含十八水合物最为稳定。
Al2(SO4)3·18H2O是具有光泽的无色颗粒或粉末晶体，极易溶于水，水溶液呈酸性（PH<=2.5）。
操作液常用10％～20％的浓度。
在水处理时加入量为l0-5～l0-3mol／L。
明矾[Al2（S04）3·K2S04·24H2O]的作用仍是Al2（S04）3成分。
硫酸铝，腐蚀性小，使用方便，效果好，且对水质无不良影响。
但水温低时，絮凝体形成慢而松散，效果不如铁盐；粗制品使用麻烦。
工业品为白色或微带灰色的粉末或块状结晶，因可能存在少量的硫酸亚铁而使产品表面发黄。
硫酸铝是使用最早的絮凝剂之一。
硫酸铝对水中胶体微粒的絮凝过程分为吸附脱稳、沉淀絮凝、吸附沉淀混合区和再稳定四个区域。
加入过量的硫酸铝，会形成胶体再稳定而影响絮凝效果。
硫酸铝价格便宜，应用较广泛。
2 、聚合氯化铝（又称碱式氯化铝PAC）聚合氯化铝是应用最广泛的一种絮凝剂，它的固体呈无色至黄色树脂状，易潮解，溶液为无色至黄褐色透明状液体，聚合氯化铝易溶于水并易发生水解，水解过程中伴随有电化学、凝聚、吸附、沉淀等物理化学现象。
聚合氯化铝一般是由铝矿土与酸经过酸溶、水解、缩聚等复杂的过程而制成的。
在硫酸铝的使用中，因水质条件复杂，不可能控制它的水解聚合物的形态。
聚合氯化铝正是针对这一问题经研制而成的人工合成品。
聚合氯化铝（包括碱式氯化铝）腐蚀性小，适应的pH值范围较宽（5～9），絮凝体形成快而紧密，对低温、低浊以及高浊、高色水的效果均好，成本较低。