絮凝劑在污水處理行業的應用

宋巖

摘 要：以實踐工作經驗為基礎，對絮凝劑的種類進行總結，并對其在污水處理中的應用現狀加以分析。結合實際，探討絮凝劑在污水處理行業中的具體應用，然后從三個角度入手，分析無機高分子絮凝劑在工業污水中的應用，旨在最大程度提高絮凝劑在污水處理行業中的正確運用，提高污水處理效果與質量，為行業發展助益。

關鍵詞：絮凝劑;污水處理;水解作用機理

0 引言

做好污水處理，能夠最大程度節約水資源。在進行污水處理時，絮凝過程比較重要，其是指絮凝劑通過離解、水解過程形成一定產物，并在該產物的作用下凝聚污水中的細微懸浮物、膠體污染物，將這些雜質凝聚絮凝體（具有可分離性質）。一般而言，污水處理時，使用不同種類絮凝劑，其作用機理存在一定差異，壓縮雙電層、電性中和、吸附橋聯、和網羅卷帶是比較主要的四種作用機理，為探討絮凝劑在污水處理中的應用，文章對四種絮凝劑的使用情況進行相應分析。

1 絮凝劑種類及應用現狀分析

1.1 有機高分子絮凝劑

有機高分子絮凝劑能夠發揮澄凈化、污泥脫水的作用，同時也具有沉降和過濾促進的效果，其相對分子量范圍比較廣泛，含有中性官能團、帶電官能團，可直接溶于水，并發揮電解質的功能。從有機高分子絮凝劑來源看，可分為天然和合成兩種，天然有機高分子絮凝劑主要來自于蛋白質、淀粉、纖維素等物質中，合成的代表則是聚丙烯酰胺，也包括聚丙烯酰胺的衍生物。有機高分子絮凝劑應用在污水處理的環境主要是飲用水凈化、工業廢水處理及特殊水質處理，活性強，可快速沉淀，去污力效果強，脫色迅速，在多種pH值水質下均適宜使用，無需擔心腐蝕或損害設備、管道[1]。

1.2 無機絮凝劑

無機絮凝劑主要分為兩種，一種是無機低分子絮凝劑，其主要應用優勢是使用簡便易行，具有較高經濟性，應用缺點主要是具有較強腐蝕性，且使用量大，絮凝效果比較差，主要代表為硫酸鐵、硫酸鋁、氯化鐵、氯化鋁。另外一種是無機高分子絮凝劑，應用優勢是用量少、造價低，與無機低分子絮凝劑相比，其沉降速度更快，絮凝效果更佳，被廣泛應用在城市污水處理中，同時也被運用到大量工業廢水處理中。按照無機高分子絮凝劑所帶電荷性質，其分為兩個種類，分別為陽離子型（包括聚合硫酸鐵、聚合氯化鋁鐵、聚合氯化鋁鐵等）、陰離子型（主要為聚合硅酸）[2]。

1.3 微生物絮凝劑

此種類型絮凝劑是生物高分子化合物，無毒性作用，主要是通過生物技術而得，在特定環境下發酵微生物，包括機能性多糖物質和蛋白質等，并對所需物質進行提取，最終獲得。微生物絮凝劑目前主要被應用在膨脹污泥、糞尿廢水處理中，同時在燃料、紙張及磚廠廢水處理中也有廣泛應用，其之所以能夠發揮絮凝作用，主要是因為物質染色體遺傳基因，應用前景良好。

2 絮凝劑在污水處理中的具體應用

2.1 一級處理

針對于城鎮污水處理，首先需要做好一級處理，在這個處理環節中添加絮凝劑，主要是為了及時將污水中的膠體、懸浮物清除掉，從而有效降低污泥負荷。根據實際工作經驗總結認為，為羌胡一級處理效果，在該環節投放絮凝劑，主要采用有機高分子絮凝劑+無機絮凝劑組合方式。城鎮污水經過一級處理后，膠體和懸浮物基本上能夠被清除，但是污水中仍然含有大量的磷、氮以及有機物，為滿足排放要求，需要進行二級處理[3]。

2.2 強化一級處理

現階段，強化城鎮污水一級處理的工藝主要分為三種，分別為化學強化工藝、生物強化工藝和化學生物絮凝強化工藝。前兩種強化工藝應用時間比較長，工藝流程及實際操作均比較成熟方便，而第三種絮凝強化模式則是近年來新興的強化一級處理的工藝，其主要原理和流程為：城鎮污水集中流入混凝沉淀池后，經過相應處理流進生物反應池，然后向生物反應池中添加混凝劑和絮凝劑，發生水解作用后流入沉淀池，然后排水。

2.3 深度處理

在城鎮污水處理時，進行到污水深度處理環節時，同樣需要投加絮凝劑，目的是為了進一步清除污水中的懸浮物、氮、磷等物資，保證污水排放達到國家標準，滿足污水回收要求。但是，在投加絮凝劑過程中需要注意的是，選擇何種絮凝劑，需要結合混凝試驗結果來確定，一般選擇單用無機絮凝劑，也根據實際需要配合投加無機絮凝劑和有機絮凝劑[4]。

2.4 污泥脫水

污泥脫水環節主要應用的絮凝劑為有機高分子型，通常情況下，污泥雖然經過消化處理和濃縮過程后，但是仍然含有一定水分，其含水量在95-97%之間，因此需要將毛細管結合水進行二次處理。對于城鎮污水處理而言，污水廠在處理有機型的污泥時，使用濃度為0.1-0.5%的陽離子絮凝劑，也需要通過一定的試驗來確定具體選擇絮凝劑，結合污泥性質來明確投加量，并且也要將污泥脫水設備的整體使用狀況納入到考慮因素中。

2.5 低溫低濁度水處理

高分子復合型絮凝劑是一種復合物，其基礎物質為無機鐵鋁鹽、聚硅酸，能夠發揮較強的架橋吸附效果，同時具備電中和功能，投加到低溫低濁度水中，可迅速沉淀，并且生成大的礬花，絮凝效果良好。經過高分子復合型絮凝劑出苦力后的低溫低濁度污水，當中的鋁離子和鐵離子含量會顯著下降，能夠克服傳統絮凝方法的不足，也能夠避免應用鹽鐵處理后水色度偏高的現象。

3 無機高分子絮凝劑在工業廢水中的應用

3.1 分析污泥性質

工業廢水中也含有大量污泥，污泥含水量比較高，對水有較高的親和度，這是因為污泥是比較特殊的絮體，其結構比較復雜，且不均勻，主要是由微生物新陳代謝產生的，組成物質包括有機殘體、膠體、顆粒物等，同時也含有一些貴金屬物質，處理起來比較麻煩。研究發現，原始污泥在沒有經過脫水處理前，其含水量接近100%，最低含水量也在96%左右，這也是其體積大、脫水難度大的根本原因所在[5]。

3.2 煤氣洗滌廢水處理

目前工業廢水的處理方法比較多，包括離子交換法、絮凝劑沉淀法、膜分離法等，其中絮凝劑沉淀法是現階段國內工業廢水處理最為常見的方法，不僅簡單易行，同時也能顯著提高工業廢水的水質。針對于煤氣洗滌廢水，對其進行處理的目的是將工業廢水中的焦油和懸浮物清除干凈，使水質能夠滿足工業生產需要，同時也不會對周邊環境造成影響，最大限度保護地下水生態環境。煤氣洗滌廢水主要采用無機絮凝劑進行處理，絮凝劑材料包括硫酸鋁、聚合鐵、硫酸亞鐵、聚合鋁等。有實驗專門對上述四種絮凝劑的應用效果進行研究，結果證實，隨著投加量的增加，污染物去除率會達到峰值，如果再繼續增加4種絮凝劑的投加量，則焦油和懸浮物等污染物的去除率不增反降。

4 結束語

綜上所述，在污水處理過程中，應用絮凝劑非常重要，其應用在污水處理的各個環節，包括一級處理、深度處理及污泥脫水等環節。絮凝劑的種類比較多，主要分為有機、無機及生物絮凝劑三種。對上述三種絮凝劑在污水處理中應用現狀進行分析，并總結其實踐應用，具有現實意義。與此同時，在實際使用過程中，要結合需要，正確選擇絮凝劑，嚴格掌握每種絮凝劑的水解作用機理，為污水處理廠獲得更多經濟效益和運營效益，為污水處理行業發展提供更多幫助。

參考文獻：

[1]劉飛禹，吳文清，海鈞，等.絮凝劑對電滲處理河道疏浚淤泥的影響[J].中國公路學報，2020，33（2）：346-348.

[2]王萍萍，陳召洋.絮凝劑用于乙炔炭黑水分離的實驗研究[J].石油與天然氣化工，2020，049（002）：54-57.

[3]王森，來凡，肖雪莉，等.TXC絮凝劑對污泥脫水性能的影響及其優化[J].陜西科技大學學報，2020（2）：145-147.

[4]侯鋒，王凱軍，曹效鑫，等.《地下式城鎮污水處理廠工程技術指南》解讀[J].中國環保產業，2020，21（08）：255-259.

[5]孫躍平，小泉明.污水處理廠循環式硝化脫氮法設計與運行管理[J].凈水技術，2020，039（002）：36-40.