幾種絮凝劑在工業水處理中的選擇及應用

陳玉豐 吳雅琴

杭州水處理技術研究開發中心有限公司，浙江 杭州 310012

由于世界的水資源有限，而我國人口的基數較大，工業的發展迅速，用水量巨大，這也就造成了水資源的匱乏。為了保證水資源的可持續利用，就必須從根本上解決水污染的問題。當然為了有效地解決這一問題，國內外在水處理方面做了大量工作與研究，其中也有很多成功的例子。就目前我國的對水污染問題的解決主要是絮凝劑的有效利用。

1 絮凝劑的作用機理

1.1 鋁鹽的作用機理

鋁鹽主要的是其自身的化學作用，當鋁鹽遇到水之后，將鋁鹽電離變成Al3+離子，但Al3+離子屬于高價正離子，在其與水融合后加強水的正離子濃度，進而為帶負電的膠粒創造力吸附反離子的有利條件。同時，由于Al3+離子與水作用可發生水解，產生Al（OH）3膠體，其帶正電荷并與帶負電荷的膠粒相吸與電中和作用，形成絮狀物，由于其重力大于水，開始沉淀。鋁鹽可以將水中的懸浮物以及膠體等雜質清除。

1.2 PAM的作用機理

PAM是一種有機高分子，它的作用與鋁鹽的作用大同小異，但PAM具有一定的水溶性，其組成部分大部分是鏈狀分子。該水中可以進行電離，電離之后可呈現出正電荷與負電荷，正電荷為陽離子型，負電荷為陰離子型，但其均屬于高分子電解質。水中不可電離的叫做非離子型，也是一種高分子化合物，可以起到凝聚的作用。PAM與鋁鹽的作用機理不同的就是PAM所形成的膠體分子量較大，膠體鏈也較長，沉淀的速度較快，相對鋁鹽而言更適合應用到水污染程度較高的處理之中。

2 幾種絮凝劑在生產中的實際應用

由于對污水的處理方法選擇的過程中，應根據水質的不同而選擇不同的方法。一般常用的有PAM與PAC以及氯化鋁。

2.1 PAM的應用

鍋爐沖渣污水中通常使用的是PAM，所以就根據鍋爐沖渣污水的處理對PAM的應用進行說明。

1）加藥試驗

由于不同水污染的處理方法不同，對藥物的量也有一定的控制。所以在進行加藥試驗的時候，應對鍋爐沖渣水的污染狀況進行分析，當懸浮物的含量在5000mg／L左右的時候，應選擇陰離子型PAM作為絮凝劑進行假藥的實驗。

2）實驗的步驟

首先將PAM進行配置，并將濃度控制為1%；將電石渣漿液調節沖渣水，pH值為5，將5滴PAM溶液滴入1000m/L的沖渣水樣本中，對其進行沉淀的時間以及效果進行記錄；將pH值逐漸上調，直到pH值為9為止，然后重復上一步驟，并將滴加PAM的含量逐漸增加，觀察其進行沉淀的時間以及效果的變化，將其記錄。

3）實驗記錄

當pH值為5時，加藥逐漸遞增，一滴時，沉降大于3min，并且清澈度比較低；兩滴時，沉降大于3min，水體的清澈率較低；三滴時，沉降大于3min，并且清澈度比較低；四滴時，沉降小于3min，水體的清澈率為中等水平；五滴時，沉降小于2min，水體的清澈程度中等。當pH值為6時，加藥一滴，沉降大于3min，并且清澈度比較低；兩滴，沉降大于3min，并且清澈度比較低；三滴時，沉降低于2min，水體的清澈度為中等；四滴時，變化較為明顯，沉降時間低于0.5min，水體的清澈程度高；五滴時，沉降時間低于0.5min，水體的清澈程度高。pH值為7時，加藥一滴，沉降大于3min，并且清澈度比較低；兩滴時，沉降小于2min，水體的清澈程度中等；三滴時，沉降時間低于0.5min，水體的清澈程度高；四滴時，沉降時間低于0.5min，水體的清澈程度高；五滴時，沉降時間低于0.5min，水體的清澈程度高。pH值為8時，加藥一滴時，沉降大于3min，并且清澈度比較低；兩滴時，沉降小于2min，水體的清澈程度中等；三滴時，沉降時間低于0.5min，水體的清澈程度高；四滴時，沉降時間低于0.5min，水體的清澈程度高；五滴時，沉降時間低于0.5min，水體的清澈程度高；當pH值為9時，加藥一滴，沉降時間高于3min，水體的清澈度較低；兩滴時，沉降小于2min，水體的清澈程度中等；三滴時，沉降時間低于0.5min，水體的清澈程度高；四滴時，沉降時間低于0.5min，水體的清澈程度高；五滴時，沉降時間低于0.5min，水體的清澈程度高。

4）實驗總結

由以上的記錄可以看出，pH值越大，對污水的處理效果就越好，水體的透明度就越高。由此說明PAM的優點有：陰離子型的PAM為固體粉末，相對而言，其存儲以及運輸都比較便利，并且沒有腐蝕性，也無毒，相對比較安全，如果大顆粒懸浮物的含量較大，污染相對嚴重的污水，用此種辦法處理效果相對較好，少量的藥物就能處理大量的污水，性價比較高。其缺點主要是對pH值有一定的要求，鹽堿度較強，適用于中性以及偏上的水污染處理，對酸性水質的處理方法相對繁瑣，要求降水的酸性進行調節，方可進行處理。

2.2 PAC、氯化鋁的應用

2.2.1 PAC的應用

（1）PAC的使用方式主要是用水稀釋后經文丘里式噴射器將其投入到水力循環澄清池當中。在水的渾濁度小于100NTU時，見投放的藥劑量控制在8ppm，處理后的水質渾濁度小于5NTU。當然，如果水的渾濁度相對較大時，投藥的劑量也應增大。

（2）PAC的優點是無毒，但有腐蝕性，其腐蝕性很低，進行加藥也比較方便，不需要對其進行特殊處理，用很少的藥量就可以對大面積的河水進行除污，對于中等渾濁度的水質處理比較適合，性價比相對較高，對污水處理的效果也比較明顯。

（3）PAC的缺點也有很多，由于PAC是液體溶劑，所以其在儲存方面比較麻煩，應該用桶裝，運輸的過程當中，占用的空間相對較大，造成運輸的不便。同時，該類藥物對氣溫的要求也比較嚴格，由于PAC的化學性質不穩定，遇到高溫很容易降低甚至失去藥效，不適合長時間的儲存。此外，對pH值的要求范圍比較苛刻，對pH值的要求范圍是8>pH>5.5，對于污染濃度較高的水處理達不到預期的效果。

2.2.2 氯化鋁的應用

我國對工業河水的早期處理方法就是氯化鋁的使用，將其用水稀釋，然后使用文丘里式噴射器將其投入水中。當渾濁度小于100NTU時，投入的藥量在150mL～250mL，當渾濁度增加時，其具體的投入量按水的渾濁程度而定。

（1）氯化鋁的優點是產品無毒，但是有一定的腐蝕性，價格也比較低廉，不需要進行過多的處理，對污水的處理效果比較理想。

（2）其缺點是，藥物的用量比較大，性價比也比較低，存儲也是一大難題，需要的空間比較大，化學性質相對不穩定，容易失去藥效，不適合長期的存儲。其沉淀物較多，容易在加藥設備內部形成結垢，這對正常的加藥產生了一定的影響。此外對濃度較高的污水處理的效果不理想，對水質的pH值要求比較嚴格。

結語

我國的絮凝劑的發展從單一的種類到現在多品種，并逐漸增多。將其廣泛應用到各種工業廢水的處理過程當中，隨著近幾年科技的發展以及工業的進步，對污水的處理問題越來越嚴格，由我國的發展趨勢可以看出，我國工業對絮凝劑的發展趨于向廉價實用、高效環保的方向發展。減低絮凝劑的生產成本是工業發展的當務之急，以此來加強工業的進步，減少環境的污染，加強水資源的利用，促進社會的發展與經濟的進步。

[1]程俊，樊麗華，張麗紅.水處理絮凝劑的應用及研究進展[J].化工生產與技術，2008（04）

[2]周毅，黃君敏.無機絮凝劑在工業廢水處理中的應用現狀及發展趨勢分析[J].內蒙古石油化工，2005（02）