化学信息学课程论文

安徽大学化学化工学院

化学信息学课程论文

题目 : 高分子絮凝剂合成及在污水处理中的作用学号 :

姓名 :

授课教师 : 年级专业: 2009级化学工程与工艺

联系方式：

电子邮箱：

高分子絮凝剂合成及在污水处理中的作用

****

（安徽大学化学工程与工艺合肥 230601）

摘要近年来，水污染日益严重。为了解决水污染问题，在污水处理方面，随着研究发现高分子絮凝剂在污水处理中占有重要地位。本文着重综述了高分子絮凝剂的合成、分类、工作原理以及净水的优点。现在随着科学技术的进步，新的依托高分子絮凝剂的净水方法也在探索中。

关键词无机高分子复合絮凝剂有机高分子复合絮凝剂有机无机高分子复合絮凝剂污水处理Polymer Flocculant Synthesis and Sewage Treatment in the Role (Department of Chemical Engineering and Technology，AnHui University，He fei，230601)

Abstract In recent years, the increasingly serious water pollution. In order to solve the problem of water pollution, in sewage treatment, as the study found in polymeric flocculants in wastewater treatment plays an important role in. This paper summarized the high polymer flocculant synthesis, classification, working principle and the advantages of water purification. Now, with the progress of science and technology, the new way that relying on polymer flocculant in water purification method under exploration.

Keywords Inorganic polymer flocculatants Organic polymer flocculants

Organic inorganic polymer compound flocculating agent Sewage treatment

1 前言

水是生命的源泉。水资源的重要性对我们来说不言而喻，然而随着工业的发展和生活的进步，水资源受到污染程度也在日益严重。生活污水和工业污水的任意排放，已使我们的淡水资源困乏。我们不得不考虑污水处理的问题。在污水处理中，国内外多采用高分子絮凝剂沉淀法。

1.1污水分类

1）按污水来源来分，污水一般分为生产污水和生活污水。生产污水包括工业污水、农业污水以及医疗污水等，而生活污水就是日常生活产生的污水,是指各种形式的无机物和有机物的复杂混合物。

2）按污水的性质来分，水的污染有两类：一类是自然污染；另一类是人为污染。当前对水体危害较大的是人为污染。

1.2高分子絮凝剂

高分子絮凝剂性能优良, 特点主要体现在以下几个方面: 1.分子量高, 产品性能稳定； 2.吸附架桥能力强； 3.具有多种官能团, 絮凝效果好, 使用范围广；4.投药量少, 产生的污泥量少, 投药量一般为无机混凝剂的1/ 10；5.形成的絮体大而密实, 便于与水分离；6.处理后污泥中的絮凝剂残留物可以随污泥焚烧掉, 不会造成二次污染。

在污水处理中，高分子絮凝剂优点，得到日愈广泛的应用。其新产品的不断问世，产品类型、规格更加齐全，功能也逐步多样化。新产品不仅具有一般普通有机高分子絮凝剂的吸附架桥絮凝悬浮

物的功能，而且具有电性中和和带特殊表面活性作

用的破乳除油功能，使有机高分子絮凝剂从单纯的污水处理达标回注与回用发展到达标外排的程度，具有更加广阔的应用前景。

2 国内外关于絮凝剂的情况

有机高分子絮凝剂出现于本世纪五十年代中期,是美国Dow公司开发的, 商品名为Separan, 用于

铀矿的沥取。六十年代中, 高分子絮凝剂逐渐发展成系列品种, 应用迅速扩大, 如水处理、环境保护、冶金选矿以及在各工业生产中的澄清、过滤等固一液分离过程。[1]

在国内外给水、污水处理及污泥脱水中, 主要使用的絮凝剂无机高分子絮凝剂、有机高分子絮凝剂以及有机无机高分子复合絮凝剂。

我国水处理中使用的高分子絮凝剂的类型有: 1.聚丙烯酰胺, 主要用于给水处理、污水处理、污泥脱水;2.聚胺,主要用于给水处理;3.聚二烯丙基二甲基氯化铵, 主要用于工业废水; 4.双氰胺甲醛树脂, 主要用于工业废水。

在污水处理中,由于污水来源于各种行业,水质复杂,任何种类单一絮凝剂很难絮凝完全, 因此,复合型高分子絮凝剂应运而生.复合型高分子絮凝剂由多种物质共聚而成, 分子结构中具有多种官能团, 可以处理水中不同性质的胶体物质。比如河南油田选用了复合高分子絮凝剂, 对乳化严重、油水密度小、分离沉降慢、高含油、高浊度的稠油污水进行处理,可以达到回注水质标准。[2]

3 絮凝剂工作原理

絮凝沉淀法是选用无机絮凝剂（如硫酸铝）和有机阴离子型絮凝剂聚丙烯酰铵（PAM）配制成水溶液加入废水中，便会产生压缩双电层，使废水中的悬浮微粒失去稳定性，胶粒物相互凝聚使微粒增大，形成絮凝体、矾花。絮凝体长大到一定体积后即在重力作用下脱离水相沉淀，从而去除废水中的大量悬浮物，从而达到水处理的效果。为提高分离效果，可适时、适量加入助凝剂。处理后的污水在色度、含铬、悬浮物含量等方面基本上可达到排放标准，可以外排或用作人工注水采油的回注水。高分子絮凝剂, 总的作用是促进粒子的絮凝下沉。

4 絮凝剂的分类及合成

4.1无机高分子絮凝剂

4.1.1改性的单阳离子无机高分子絮凝剂

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。

聚硅酸盐作为一类新型的无机高分子絮凝剂，由于同时具有电中和及吸附架桥作用，且易于制备，价格便宜，在水处理过程中被广泛应用。采用硅酸钠、硫酸铁等为原料，制备了聚硅硫酸铁(PFSS)絮凝剂，并以印染废水为对象对其絮凝效果进行了研究。主要考察了SiO2：浓度、Fe／Si物质的量比、聚硅酸(Ps)活化时间、聚硅酸(PS)与聚硫酸铁(PFS)聚合温度、聚合pH值等因素对产品絮凝性能的影响。结果表明，在Si02浓度为1.0％、Fe／Si物质的量比为0．5、聚硅酸(Ps)活化时间为3h、聚硅酸(Ps)与聚硫酸铁(PFS)聚合温度为60℃。聚合pH值为1．5条件下制备的聚硅硫酸铁对废水絮凝效果最好，浊度脱除率达到88．9%，废水的COD去除率达到80.9%。[3]

4.1.2改性的多阳离子无机絮凝剂

聚合硫酸氯化铁铝(PAFCS)在饮用水及污

水处理中，有着比明矾更好的效果；在含油废