无机絮凝剂的种类介绍

絮凝剂的种类介绍

凝聚是指胶体被压缩双电层而脱稳的过程；絮凝则指胶体由于高分子聚合物的吸附架桥作用聚结成大颗粒絮体的过程；混凝则包括凝聚与絮凝两种过程。

一、混凝剂

1. 无机盐类混凝剂

⑴聚合三氯化铁(PFC)

a. 物化性能：

棕黄色粘稠液体。相对密度1.450，酸性，易溶于水。聚合氯化铁是20世纪80年代后期，针对铝盐絮凝剂残留铝对人体带来严重危害及铝的生物毒性等问题，铁盐絮凝剂混凝效果差、产品稳定性不好等不足，研制开发的新型无机高分子絮凝剂。聚合氯化铁絮凝效果与三氯化铁比较要高得多。当处理的水温较低时，效果更明显。

b. 制备方法：

在三氯化铁溶液中加入氢氧化钠，生成碱式氯化铁一钠，加入氢氧化钙生成碱式氯化铁一钙。要求铁离子(Fe3+)浓度在0.01～0.75mol/L，氢氧根与铁的比(OH/Fe)在0～2.5之间。具体配制如下：将10mL 0.5mol/L六水氯化铁(FeCl3·6H2O)用水稀释到200mL，在快速搅拌下，缓慢地加入50mL 0.25mo l的氢氧化钠，控制碱化度为11%左右，即为产品。每次制备数量不宜过多，制备后立即使用。存放不得超过20h，否则溶液将发生变化。

c. 产品应用：

该产品可用于生活用水及生产给水的净化处理。可直接计量投加或适当稀释后投加，用做原水处理时有效投加量20～50mg/L，适用pH值范围广，处理后水的pH降低不大，不增加水的色度，是一种新型高分子絮凝剂。

⑵聚合氯化硫酸铁(PFCS)

a.物化性质：

棕黄色粘稠液体，无味或略带氯气味。相对密度1.450，酸性，易溶于水。

b.制备方法：

①以FeSO4为原料，FeSO4用量为23%～64%，水用量为15%～20%,催化剂用量为2%～8%，次氯酸钠为氧化剂，充分搅拌反应3h，静止熟化后过滤，即得产品。②以硫酸铁为原料，以氯气为氧化剂，使二价铁氧化为三价铁离子，然后以氢氧化钠中和调整碱化度，同时加入氯化钙为稳定剂，反应0.5h，可得到液体产品。

c.产品应用：

该产品可用于生活用水及生产给水的净化处理。可直接计量投加或适当稀释后投加，用做原水处理时有效投加量20～50mg/L，适用pH值范围广，处理后水的pH降低不大，不增加水的色度，是一种新型高分子絮凝剂。

⑶聚磷硫酸铁(PPFS)

a.物化性能：

深红棕色液体，经浓缩、干燥得红棕色固体。聚磷硫酸铁是新型无机高分子净水剂，它是在聚合硫酸铁的基础上引入磷酸根而合成的。其特点是不仅可以用于pH范围广的水质，而且其水解、沉降速度快，对废水中的S2-，COD、浊度有较高的去除率。

b.制备方法：

聚磷硫酸铁的制备原理是先由硫酸亚铁经氧化制备聚合硫酸铁，然后向聚合硫酸铁溶液中加入计量的磷酸钠，在一定的温度下，反应一段时间后，即生成聚磷硫酸铁，将溶液浓缩干燥，可得红棕色固体产品。在反应器内加入硫酸亚铁，然后加入计量的98%的浓硫酸和30%的过氧化氢水溶液，将其加热至80℃反应2h。然后再加入计量的磷酸钠，在80℃下，反应0.5h即得深红棕色液体，产物经浓缩、干燥，得红棕色固体。

c.产品应用：

聚磷硫酸铁是一种低温低浊度的净水剂，pH范围在7～10之间混凝效果最佳，对COD有好的去除效果。

⑷三氯化铁

a.物化性能：

固体产品为褐绿色晶体，密度2.898mg/cm3，熔点282℃，在空气中极易吸收水分而潮解。液体产品为红棕色溶液。易溶于水、乙醇、甘油、乙醚和丙酮，

难溶于苯。氯化铁应用于水处理做絮凝剂，在20世纪70年代初期，因其良好的溶解性能及优良的絮凝效果，一度引起广泛的关注。但由于其强烈的吸水性，为包装、储存和运输带来不便，使其应用受到一定的限制。

b.制备方法：

原料可用铁屑或铁粉、盐酸。为综合利用，也可用烧渣，烧渣中含铁为20%～30%。其反应式如下：2Fe+6HCl→2FeCl3+3H2↑向带蒸汽夹套的反应锅内加入30%～31%的盐酸，加热到40～50℃时，加入烧渣。烧渣与盐酸的质量比为(0.3～0.5)∶1，进行搅拌，当反应锅内溶液达到38～80波美度时，停止加渣，继续搅拌，反应1～1.5h。当料达到40～42波美度时，反应基本完成。将反应溶液移入另一容器内，静止一昼夜，上部黄色透明液体为三氯化铁。然后将其蒸发浓缩至55～60波美度时，即可冷却结晶，经过1～2d，析出棕黄色粒状三氯化铁结晶，纯度可达85%以上。在生产中要控制好温度和波美度。

c.产品应用：

该产品用于饮用水及工业给水净化处理。液体产品可直接计量投加，固体产品需在溶解池调配成10%～20%溶液后计量投加。固体产品吸湿性极强，开封后最好一次性配成溶液，有效投加浓度一般在10～50mg/L。产品腐蚀性强，投加设备需进行防腐处理，操作工人应配备保护设施。可用于活性污泥脱水。使用的pH值范围为6.0～11.0，最佳的pH值范围为6.0～8.4。通常的用量为5～100mg/L。形成的絮凝体粗大，沉淀速度快，不受温度的影响。用它来处理浊度高的废水，效果更显著。它的腐蚀性大，比硫酸亚铁的腐蚀性强，能腐蚀混凝土和使某些塑料变形。当它溶解于水时，产生氯化氢气体，污染周围环境。三氯化铁不仅可做絮凝剂，也可做防水剂等。

⑸聚硅硫酸铝(PASS)

a.物化性能：

聚硅酸硫酸铝是无色透明液体，有效浓度2%左右。

b.制备方法：

一般由含有适量硫酸根的聚合氯化铝、聚合硫酸铁等作原料。王德英等报道了用Al3+∶SiO2=1∶1的摩尔比，用硅酸钠、硫酸和硫酸铝作原料制备聚硅酸硫酸铝絮凝剂。其过程为：取计量的硅酸钠，用去离子水溶解后，用硫酸溶液

调pH值到一定范围。将计量的硫酸铝加入到硅酸溶液中，用水稀释到二氧化硅含量为2%,充分搅拌后，放置2h即制得聚硅酸硫酸铝絮凝剂。

c.产品应用：

聚硅酸硫酸铝是一种低温低浊度的净水剂，pH范围在7～10之间混凝效果最佳，对COD的去除效果也比较好。

⑹硫酸铝

a.物化性能：

精制硫酸铝是白色结晶体。

b.产品应用：

硫酸铝使用便利，混凝效果好，不会给处理后的水质带来影响。当水温较低时硫酸铝水解困难，形成的絮体较为松散。

硫酸铝可分干式和湿式投加。湿式投加一般采用10%～20%的浓度（按商品重量计算）。硫酸铝使用时水的有效PH范围较窄，跟原水硬度有关，对于软水，PH值5.7～6.6，中等硬度为6.6～7.2，硬度较高为7.2～7.8。

明矾是硫酸铝和硫酸钾的复盐Al2（SO4）3·K2SO4·24H2O，其中Al2O3含量约为10%，是天然物，作用机理与硫酸铝同。

⑺聚合氯化铝

聚合氯化铝具有以下优点：应用范围广，对各种废水都可以达到较好的混凝效果；易快速形成大的矾花，沉淀性能好，投药量一般比硫酸铝低，过量投加也不会像硫酸铝那样造成水浑浊；适宜的PH值范围较宽（5～9），且处理后水的PH值和碱度下降较小；水温较低时，仍可保持稳定的混凝效果；其碱化度比其他铝盐、铁盐高，因此药液对设备的侵蚀作用小。