合肥祥和磷化的绝招-无机高分子絮凝剂处理废水.doc

合肥祥和磷化的绝招—无机高分子絮凝剂处理废水我国是水资源短缺和污染严重的国家之一。随着我国经济的发展,社会的进步以及人民生活水平的不断提高,人们对环境污染治理日益重视,对环境的要求也越来越高。我国水污染状况十分严重,已成为经济与社会发展的制约因素。水污染治理已成为刻不容缓的首要问题。水资源的再生利用对现实社会具有深远意义。????混凝过程是给水和废水处理众多工艺流程中不可缺少的前置单元操作技术,而絮凝剂又是决定絮凝效果的关键因素之一,它的研制与开发成为各国环境工作者的重要科研内容。絮凝剂种类有200~300种。按化学成分分为无机和有机两大类。有机絮凝剂品种很多,均为巨大的线性高分子,但因其可能的毒性在水处理中用得较少;无机混凝剂品种较少,但在水处理中用得很多,目前以铁盐和铝盐及其水解聚合物为主,包括传统低分子混凝剂和无机高分子混凝剂(又称第二代无机混凝剂)。由于铁盐类混凝剂易腐蚀设备,因而铝盐类混凝剂应用较广。无机高分子絮凝剂(IPF)是20世纪60年代以来发展起来的又一类新型水处理药剂。它比传统絮凝剂性能更优异,又比有机高分子絮凝剂(OPF)价格低廉,尤其在当前水源污染日趋加剧的情况下,IPF发挥了重要作用,因而被称为第二代无机絮凝剂。目前IPF的生产和应用在全世界都得到了迅速发展,已成为主流絮凝剂。近年来,这类絮凝剂的研制和应用正成为热点,开发各种新型无机高分子絮凝剂是该领域的热门研究课题。????1、无机高分子絮凝剂的种类????无机高分子絮凝剂是在传统铁、铝絮凝剂的基础上发展起来的,一般指铝、铁盐水解)))沉淀动力学中间产物,即羟基聚合离子。其他一些品种,如钙、镁和聚硅酸等主要作为中和剂和助凝剂使用。随着研究向开发各种新型无机高分子絮凝剂的发展,复合型絮凝剂应运而生,研制和应用聚合铝、铁与硅复合型絮凝剂成为热点,无机高分子絮凝剂的品种已逐渐形成系列,主要分为阳离子型、阴离子型、无机复合型、有机复合型、无机有机复合型等类型,详见表1。????????????目前,在我国絮凝剂市场上,传统絮凝剂的用量仅占20%,而无机高分子絮凝剂(主要是PAC和PFS)的用量则占80%以上,其中PAC占65%~70%,PFS占7%~8%。????1.1、聚合铝????聚合铝包括PAC和PAS。聚合铝实际上是一种多铝多羟基络合物,它是一定条件下铝盐水解一聚合一沉淀过程的中间产物。聚合铝的混凝作用机理是:以其水解产物对水中颗粒或胶体污染物进行电中和及脱稳、吸附架桥或粘附卷扫而生成粗颗粒絮凝体再加以分离去除。对混凝过程起主要作用的是药剂投加量、pH值、颗粒表面积、浓度等。????聚合铝,特别是PAC是一种优良的无机高分子絮凝剂。PAC较硫酸铝、硫酸亚铁、三氯化铁等净水剂具有用量少、效率高、絮凝体大、沉降快、净水性能好等优点,PAC处理前后水的pH值变化小,对水处理设备腐蚀小,因而适用范围广。将聚合铝用于高浊度水、低温低浊度水、有色水和工业污水,都能取得较好的絮凝效果。PAC的缺点是其生产受原料限制,成分复杂,生产过程长,反应条件不易控制,很难得到聚合度相同的产品,价格也较贵。????1.2、铁系絮凝剂????聚合硫酸铁(PFS)是在硫酸铁分子族的网状结构中插入羟基后形成的一种无机高分子絮凝剂。可有效去除水中的悬浮物、有机物、硫化物、亚硝酸盐、胶体及金属离子。PFS具有除臭、破乳及污泥脱水等功能,对浮游微生物也有较好的去除作用。PFS处理含油污水的效果远比硫酸亚铁显著,且对金属设备的腐蚀性较小。缺点是产生的污泥量较多、出水带色。张仲燕曾用PFS处理机械加工中排放的O/W性乳化废液,取得了良好的破乳效果。利用硫酸烧渣、钢铁表面处理酸洗液中的硫酸亚铁为原料制备的PFS能有效处理东北地区的低温低浊水。处理前后pH值基本无变化,COD值和浊度去除率达95%以上,既能以废治废又能保护环境。????PFS是目前已在工业废水、城市污水处理中得到广泛应用的一种高效水处理剂。其应用pH值范围广、腐蚀性小、残留铁离子少、絮凝颗粒密度大、沉降迅速。但与PAC类似,PFS的相对分子质量以及絮凝架桥能力仍比有机絮凝剂差很多,而且还存在处理后的水颜色较深等问题。????1.3、活化硅酸????活化硅酸(ASI)是一种阴离子型助凝剂。1937年,J.R.Baylis首先发现ASI具有良好的助凝作用,并开始在水处理中应用,取得了良好的效果。????1951年,我国天津市自来水公司对活化硅酸的净水特性进行了研究,并成功地在生产中将其作为助凝剂使用。其后,国内其他水厂也相继试用,但效果较差,这固然与各地水质情况有关,但主要还是对ASI的性质、变化规律及使用条件把握不透。期间国内外许多研究工作者对其聚合机制、聚合方法及影响因素进行了大量研究,取得了令人满意