第三篇 混凝剂的种类.ppt

第三章 混凝剂的种类 混凝剂的品种目前不下二三百种，按其化学成分可分为无机及有机两大类；按其作用分可分为凝聚剂、絮凝剂、助凝剂；按其分子量大小可分为低分子混凝剂、高分子混凝剂；按其来源分为天然混凝剂、合成混凝剂。 表 常用的混凝剂 3.1 无机混凝剂 3.１.１铝盐混凝剂 ａ硫酸铝是世界上水和废水处理中使用最多的混凝剂。市售的硫酸铝分为固态和液态两种，其中固态的按硫酸铝含量的不同分为精制和粗制两种。 ｂ明矾是硫酸铝与硫酸钾或硫酸铵的复盐，在我国民间常用于饮用水净化，但在工业水及废水处理中应用不多。 ｃ聚合氯化铝的效能在许多方面优于硫酸铝，如投放剂量下降，对原水水温及pH的变化适应性较强，等等。 聚合氯化铝做混凝剂时，与无机盐类混凝剂相比，具有很多优点： 1.形成絮凝体速度快，絮凝体大而密实，沉降性能好。 2.投加量相对与无机盐类混凝剂低； 3.对原水水质适应性好，无论是低温、低浊、高浊、高色度、有机污染等原水，均保持较稳定的处理效果； 4.最佳混凝pH值范围宽，最佳投加量范围宽，一定范围内过量投加不会造成水的pH值的大幅下降，不会突然出现混凝效果很差的现象； 5.由于聚合氯化铝的盐基度比无机盐高，因此在配置和投加过程中药剂对设备的腐蚀程度小，处理后水的pH值和碱度变化也较小。 3.1.2 铁盐混凝剂 a 三氯化铁 三氯化铁其优点是易溶解，形成的絮凝体比铝盐絮凝体密实，沉降速度快，处理低温、低浊度水时优于硫酸铝，使用的pH值范围较宽，投加量比硫酸铝小。三氯化铁的主要缺点是对金属有腐蚀作用，处理后水色度比铝盐色度处理水大，最佳投药量范围宽，不易控制。 b 聚合硫酸铁 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。 3.2 有机高分子絮凝剂 人工合成有机高分子絮凝剂已在给水和废水处理及泻泥调理中得到广泛应用。人工合成有机高分子絮凝剂都是水溶性聚合物，重复单元中常包含带电基团，因而也被称为聚电解质。包含带正电基因的为阳离子型聚电解质，包含带负电基团的为阴离子型聚电解质。既包含带正电基团又包含带负电基团的为两性型聚电解质。有些人工合成有机高分子絮凝剂在制备时没有人为地引进带电基团，为对称起见，称为非离子型聚电解质。在水和废水处理中，使用较多的是阳离子型、阴离子型和非离了型聚电解质，两性型聚电介质使用较少。 3.2.1阴离子型聚电解质 阴离子型聚合电解质主要是重复单元中包含-COOM(其中M为氢离子或金属离子)基团或-SO3H基团的水溶性聚合物，主要品种有部分水解的聚丙烯酰胺(含聚丙烯酸纳)和聚磺基苯乙烯。阴离子型聚电解质由自由基加聚反应合成，分子量可因反应条件不同而异。作为水处理絮凝剂，只能是选用高分子量的(分子段MW＞106。)，低分子量(MW＜l 05)阴离子聚电解质不是絮凝剂，而是胶体稳定剂。由于羧基电离度不大，巳水解的聚丙烯酰胺中-COOH基团含量不高(低于未水解的-COOH基含量)，因而负电荷密度不大；但磺酸基电离度很大，因而聚磺基苯乙烯的负电 荷密度较高。 3.2.2阳离子型聚电解质 阳离子型聚电解质主要是分子重复单元中含有带正电荷的氨基(一NH3+)、亚氨基(一CH2-NH2 -CH 2-)或季铵基(N+R4)的水溶性聚合物，主要品种有二甲基二烯丙基氰化铵与丙烯酰胺的共聚物或均聚物，聚乙烯基咪唑啉等。高分子量阳离子型聚电解质由自由基加聚反应制备，低分子量阳离子型聚电解质由自由基缩聚反应合成。由于水中胶体粒子一般带负电荷所以阳离子型聚电解质不论分子量大小，均起絮凝剂作用。由于阳离子单体价格较高．因而在合成阳离子型聚电解质时引入的带正电荷的单体的数量有所限制，造成正电荷密度不是很高。 3.2.3非离子型聚电解质 非离子型聚电解质的主要品种为未水解的高分子量聚丙烯酰胺和聚氧化乙烯。这里的“未水解”， 是指在聚丙烯酰胺分子重复单元中已水解的酰胺量占全部酰胺基的比例低于3％，而不是指完全没有水解。 聚丙烯酰胺系列聚电解质由分子量和电荷不同的聚丙烯酰胺及其衍生物组成，是用量最大的人工合成有机高分子絮凝剂。 3.2.3聚电解质的性质 聚电解质的物理性状是其重要商品特征。高分子量聚电解质一般为固体，其原因是高分子量聚电解质很粘，只要浓度高于1％，就不能用泵来输送。目前高分子量聚电解质有颗粒状，片状和珠状等。固态高分子高聚电解质使用中的问题是溶解性、溶解速率(过慢)、液体过粘不易操作，等等。低分子量