废水淤泥的脱水处置等。无机絮凝剂首要有铁盐系和铝盐系两大类, 按阴离子成分又可分为盐酸系和硫酸系, 按相对分子量又可分为低分子系统和高分子系统两大类。
1.1 无机低分子絮凝剂 传统的无机絮凝剂为低分子的铝盐和铁盐, 其效果机理首要是双电层
吸附[4]。铝盐中首要有硫酸铝(Al(SO4)3·18H2O)、明矾(Al2(SO4)3·K2SO4·24H2O)、铝酸钠(NaAlO3)。铁盐首要有三氯化铁(Fe-Cl3·6H2O)、硫酸亚铁(FeSO4·6H2O)和硫酸铁(Fe2(SO4)3·2H2O )。硫酸铝絮凝效果较好, 运用方便,但当水温低时, 硫酸铝水解艰难, 构成的絮凝体较松懈, 效果不及铁盐。三氯化铁是另一种常用的无机低分子絮凝剂, 具有易溶于水, 构成大耳中的絮体、沉降功能好、对温度、水质和pH 的习惯规模广等长处, 但其腐蚀性较强, 且有刺激性气味, 操作条件差[5～9]。无机低分子絮凝剂的长处是经济、用法简略, 但用量大、残渣多。絮凝效果比高分子絮凝剂的絮凝效果低
1.2 无机高分子絮凝剂
无机高分子絮凝剂是20 世纪60 时代以来在传统的铁盐和铝盐根底上展开起来的一类新式
水处置药剂。其絮凝效果好, 报价相对较低, 已逐渐变成干流絮凝药剂。在日本、西欧和中国, 当前都已有适当规模的无机高分子絮凝剂的出产和运用, 其产值约占絮凝剂总产值的30%～
60%[10]。这些年, 中国高分子絮凝剂的展开趋势首要是向聚合铝、铁、硅及各种复合型絮凝剂方向展开, 并已逐渐构成系列: 阳离子型的有聚合氯化铝(PAC)、聚合硫酸铝(PAS)、聚合磷酸铝(PAP)、聚合硫酸铁(PFS)、聚合氯化铁(PFC)、聚合磷酸铁(PFP)等; 阴离子型的有活化硅酸(AS)、聚合硅酸(PS);无机复合型的有聚合氯化铝铁(PAFC)、聚硅酸硫酸铁(PFSS)、聚硅酸硫酸铝(PFSC)、聚合氯硫酸铁(PFCS)、聚合硅酸铝(PASI)、聚合硅酸铁(PFSI)、聚合磷酸铝铁(PAFP)、
硅钙复合型聚合氯化铁(SCPAFC)等。生物聚合铁(BPFS)
2 有机高分子絮凝剂
有机高分子絮凝剂是20 世纪60 时代开端运用的第二代絮凝剂。与无机高分子絮凝剂比较, 有机高分子絮凝剂用量少, 絮凝速度快, 受共存盐类、污水pH 值及温度影响小, 生成污泥量少,
节约用水。强化废(污)水处置, 并能收回运用。但有机和无机高分子絮凝剂的效果机理不相同, 无机高分子絮凝剂首要经过絮凝剂与水体中胶体粒子间的电荷效果使N 电位下降, 完成胶体粒子的聚会, 而有机高分子絮凝剂则首要是经过吸附效果将水体中的胶粒吸附到絮凝剂分子链上, 构成絮凝体。有机高分子絮凝剂的絮凝效果受其分子量巨细、电荷密度、投加量、混合时刻和絮凝体稳定性等要素的影响。当前有机高分子絮凝剂首要分两大类, 即组成有机高分子絮凝剂和天然改性高分子絮凝剂。2.1 组成有机高分子絮凝剂
组成有机高分子絮凝剂以聚乙烯、聚丙烯类聚合物及其共聚物为主, 其间聚丙烯酞胺类用量 最大, 占有机高分子絮凝剂的80%左右。当前, 国内外有关阳离子型组成高分子絮凝剂的报道比较多首要是季胺盐类、聚胺盐类以及阳离子型聚丙烯酞胺等, 其间研讨与运用最多的是季胺盐类。它们均己研发成功并在工业水处置中得到了广泛的运用。龙柱等人运用协同增效原理将聚和氯化铝与有机组成高分子复合, 制得一种新式有机—无机复合高分子絮凝剂, 处置造纸废水, 效果优于独自运用聚和氯化铝。因为有机组成高分子絮凝剂的出产成本高, 商品或残留单体有毒, 使其广泛运用受到限制。
2.2 天然改性高分子絮凝剂
天然高分子絮凝剂的运用远小于组成的有机高分子絮凝剂, 原因是其电荷量密度较小, 分子 量较低, 且易发作生物降解而失掉其絮凝活性。而经改性后的天然有机高分子絮凝剂与组成的有 机高分子絮凝剂比较, 具有选择性大、无毒、价廉等显著特色。这类絮凝剂按其质料来历的不一样, 大体可分为淀粉衍生物、纤维素衍生物、植物胶改性商品、多糖类及蛋白质改性商品等[11] 。因为天然高分子物质具有分子量散布广、活性基团点多、布局多元化等特色, 易于制成功能优秀的絮凝剂,所以这类絮凝剂的开发气势较大, 国外已有不少商品化商品。中国天然高分子资源较为丰厚, 但相对而言, 中国在这方面研讨还展开得较少。 ( 1) 淀粉衍生物
淀粉衍生物是经过淀粉分子中葡萄糖单元上羟基与某些化学试剂在必定条件下反响制得的。 曹炳明等人[12]用木薯粉为质料研发的CS- 1 型阳离子絮凝剂, 用于污水处置厂二级污水的处置, 可缩短泥水别离的絮凝沉降进程, 进步出水水质, 对污泥脱水具有杰出的促进效果。 ( 2) 木质素衍生物
木质素是存在于植物纤维中的一种芳香族高分子, 是水处置及各种化工商品中的根底质料。
Ractior 和Dilling 别离于70 时代中后期以木质素为质料组成了季胺型阳离子表面活性剂,
用其处置染料废水获得了杰出的絮凝效果。朱建华等人[15]运用造纸蒸煮废液中的木质素组成了木质素阳离子表面活性剂, 用其处置阳离子染料、直接染料及酸性染料废水。试验结果表明, 这种药剂具有杰出的絮凝功能, 对各种染料的脱色率均超越90%。吴冰艳等[16]将从造纸黑液中获取的木质素与便宜的季铵盐单体反响, 组成了木素季铵盐絮凝剂, 该絮凝剂对高浓度高色度的J 酸染料废水有极好的絮凝效果。 ( 3) 甲壳素衍生物
甲壳素是自然界含量仅次于纤维素的第二大天然有机高分子化合物, 它是甲壳类(虾、蟹)动 物、昆虫的外骨骼的首要成分。甲壳素的化学成分是N- 乙酰- D- 葡萄糖胺残基以β- 1, 4 糖苷键衔接而成的多糖。对甲壳素进行分子改造, 脱除其乙酰基, 得到壳聚糖, 它是一种极好的阳离子絮凝剂。因为这类物质分子中均富含酰胺基及氨基、羟基, 因而具有絮凝、吸附等功能, 不只对重金属有鳌合吸附效果[17～19], 还可有效地吸附水中带负电荷的微细颗粒。壳聚糖作为高分子絮凝剂的最大优势是对食物加工废水的处置, 壳聚糖可使各种食物加工废水的固形物70%～
98%。
3.微生物絮凝剂 污泥脱水机
微生物絮凝剂是一种高效、无毒、无二次污染、能自行降解、运用规模广的新一代絮凝剂[20, 21]。 微生物絮凝剂的絮凝机理有三种:桥连效果、中和效果和卷扫效果。当前盛行的一种学说以为:絮凝剂是经过离子键、氢键的效果与悬浮颖粒联系。因为絮凝剂的分子量较大, 一个絮凝剂分子可一起与几个悬浮颖粒联系, 在适合条件下敏捷构成网状布局而堆积, 然后表现出很强的絮凝才能。影响微生物絮凝剂絮凝才能的要素许多, 首要包含温度、pH 值、金属离子、絮凝剂浓度等。早在20 世纪70 时代末, 日本专家就在研讨酞酸酯的生物降解进程中, 发现了具有絮凝效果的微生物培养液, 并于80 时代后期制成了命名为NOC—1 的第一种微生物絮凝剂。中国于90 时代开端触及这一范畴的研讨, 并取得了适当的成果, 单个现已运用到工程上。
