廢水淤泥的脫水處置等。無機絮凝劑首要有鐵鹽系和鋁鹽系兩大類, 按陰離子成分又可分為鹽酸系和硫酸系, 按相對分子量又可分為低分子系統(tǒng)和高分子系統(tǒng)兩大類。
1.1 無機低分子絮凝劑 傳統(tǒng)的無機絮凝劑為低分子的鋁鹽和鐵鹽, 其效果機理首要是雙電層
吸附[4]。鋁鹽中首要有硫酸鋁(Al(SO4)3·18H2O)、明礬(Al2(SO4)3·K2SO4·24H2O)、鋁酸鈉(NaAlO3)。鐵鹽首要有三氯化鐵(Fe-Cl3·6H2O)、硫酸亞鐵(FeSO4·6H2O)和硫酸鐵(Fe2(SO4)3·2H2O )。硫酸鋁絮凝效果較好, 運用方便,但當水溫低時, 硫酸鋁水解艱難, 構成的絮凝體較松懈, 效果不及鐵鹽。三氯化鐵是另一種常用的無機低分子絮凝劑, 具有易溶于水, 構成大耳中的絮體、沉降功能好、對溫度、水質和pH 的習慣規(guī)模廣等長處, 但其腐蝕性較強, 且有刺激性氣味, 操作條件差[5～9]。無機低分子絮凝劑的長處是經(jīng)濟、用法簡略, 但用量大、殘渣多。絮凝效果比高分子絮凝劑的絮凝效果低
1.2 無機高分子絮凝劑
無機高分子絮凝劑是20 世紀60 時代以來在傳統(tǒng)的鐵鹽和鋁鹽根底上展開起來的一類新式
水處置藥劑。其絮凝效果好, 報價相對較低, 已逐漸變成干流絮凝藥劑。在日本、西歐和中國, 當前都已有適當規(guī)模的無機高分子絮凝劑的出產(chǎn)和運用, 其產(chǎn)值約占絮凝劑總產(chǎn)值的30%～
60%[10]。這些年, 中國高分子絮凝劑的展開趨勢首要是向聚合鋁、鐵、硅及各種復合型絮凝劑方向展開, 并已逐漸構成系列: 陽離子型的有聚合氯化鋁(PAC)、聚合硫酸鋁(PAS)、聚合磷酸鋁(PAP)、聚合硫酸鐵(PFS)、聚合氯化鐵(PFC)、聚合磷酸鐵(PFP)等; 陰離子型的有活化硅酸(AS)、聚合硅酸(PS);無機復合型的有聚合氯化鋁鐵(PAFC)、聚硅酸硫酸鐵(PFSS)、聚硅酸硫酸鋁(PFSC)、聚合氯硫酸鐵(PFCS)、聚合硅酸鋁(PASI)、聚合硅酸鐵(PFSI)、聚合磷酸鋁鐵(PAFP)、
硅鈣復合型聚合氯化鐵(SCPAFC)等。生物聚合鐵(BPFS)
2 有機高分子絮凝劑
有機高分子絮凝劑是20 世紀60 時代開端運用的第二代絮凝劑。與無機高分子絮凝劑比較, 有機高分子絮凝劑用量少, 絮凝速度快, 受共存鹽類、污水pH 值及溫度影響小, 生成污泥量少,
節(jié)約用水。強化廢(污)水處置, 并能收回運用。但有機和無機高分子絮凝劑的效果機理不相同, 無機高分子絮凝劑首要經(jīng)過絮凝劑與水體中膠體粒子間的電荷效果使N 電位下降, 完成膠體粒子的聚會, 而有機高分子絮凝劑則首要是經(jīng)過吸附效果將水體中的膠粒吸附到絮凝劑分子鏈上, 構成絮凝體。有機高分子絮凝劑的絮凝效果受其分子量巨細、電荷密度、投加量、混合時刻和絮凝體穩(wěn)定性等要素的影響。當前有機高分子絮凝劑首要分兩大類, 即組成有機高分子絮凝劑和天然改性高分子絮凝劑。2.1 組成有機高分子絮凝劑
組成有機高分子絮凝劑以聚乙烯、聚丙烯類聚合物及其共聚物為主, 其間聚丙烯酞胺類用量 最大, 占有機高分子絮凝劑的80%左右。當前, 國內外有關陽離子型組成高分子絮凝劑的報道比較多首要是季胺鹽類、聚胺鹽類以及陽離子型聚丙烯酞胺等, 其間研討與運用最多的是季胺鹽類。它們均己研發(fā)成功并在工業(yè)水處置中得到了廣泛的運用。龍柱等人運用協(xié)同增效原理將聚和氯化鋁與有機組成高分子復合, 制得一種新式有機—無機復合高分子絮凝劑, 處置造紙廢水, 效果優(yōu)于獨自運用聚和氯化鋁。因為有機組成高分子絮凝劑的出產(chǎn)成本高, 商品或殘留單體有毒, 使其廣泛運用受到限制。
2.2 天然改性高分子絮凝劑
天然高分子絮凝劑的運用遠小于組成的有機高分子絮凝劑, 原因是其電荷量密度較小, 分子 量較低, 且易發(fā)作生物降解而失掉其絮凝活性。而經(jīng)改性后的天然有機高分子絮凝劑與組成的有 機高分子絮凝劑比較, 具有選擇性大、無毒、價廉等顯著特色。這類絮凝劑按其質料來歷的不一樣, 大體可分為淀粉衍生物、纖維素衍生物、植物膠改性商品、多糖類及蛋白質改性商品等[11] 。因為天然高分子物質具有分子量散布廣、活性基團點多、布局多元化等特色, 易于制成功能優(yōu)秀的絮凝劑,所以這類絮凝劑的開發(fā)氣勢較大, 國外已有不少商品化商品。中國天然高分子資源較為豐厚, 但相對而言, 中國在這方面研討還展開得較少。 ( 1) 淀粉衍生物
淀粉衍生物是經(jīng)過淀粉分子中葡萄糖單元上羥基與某些化學試劑在必定條件下反響制得的。 曹炳明等人[12]用木薯粉為質料研發(fā)的CS- 1 型陽離子絮凝劑, 用于污水處置廠二級污水的處置, 可縮短泥水別離的絮凝沉降進程, 進步出水水質, 對污泥脫水具有杰出的促進效果。 ( 2) 木質素衍生物
木質素是存在于植物纖維中的一種芳香族高分子, 是水處置及各種化工商品中的根底質料。
Ractior 和Dilling 別離于70 時代中后期以木質素為質料組成了季胺型陽離子表面活性劑,
用其處置染料廢水獲得了杰出的絮凝效果。朱建華等人[15]運用造紙蒸煮廢液中的木質素組成了木質素陽離子表面活性劑, 用其處置陽離子染料、直接染料及酸性染料廢水。試驗結果表明, 這種藥劑具有杰出的絮凝功能, 對各種染料的脫色率均超越90%。吳冰艷等[16]將從造紙黑液中獲取的木質素與便宜的季銨鹽單體反響, 組成了木素季銨鹽絮凝劑, 該絮凝劑對高濃度高色度的J 酸染料廢水有極好的絮凝效果。 ( 3) 甲殼素衍生物
甲殼素是自然界含量僅次于纖維素的第二大天然有機高分子化合物, 它是甲殼類(蝦、蟹)動 物、昆蟲的外骨骼的首要成分。甲殼素的化學成分是N- 乙酰- D- 葡萄糖胺殘基以β- 1, 4 糖苷鍵銜接而成的多糖。對甲殼素進行分子改造, 脫除其乙酰基, 得到殼聚糖, 它是一種極好的陽離子絮凝劑。因為這類物質分子中均富含酰胺基及氨基、羥基, 因而具有絮凝、吸附等功能, 不只對重金屬有鰲合吸附效果[17～19], 還可有效地吸附水中帶負電荷的微細顆粒。殼聚糖作為高分子絮凝劑的最大優(yōu)勢是對食物加工廢水的處置, 殼聚糖可使各種食物加工廢水的固形物70%～
98%。
3.微生物絮凝劑 污泥脫水機
微生物絮凝劑是一種高效、無毒、無二次污染、能自行降解、運用規(guī)模廣的新一代絮凝劑[20, 21]。 微生物絮凝劑的絮凝機理有三種:橋連效果、中和效果和卷掃效果。當前盛行的一種學說以為:絮凝劑是經(jīng)過離子鍵、氫鍵的效果與懸浮穎粒聯(lián)系。因為絮凝劑的分子量較大, 一個絮凝劑分子可一起與幾個懸浮穎粒聯(lián)系, 在適合條件下敏捷構成網(wǎng)狀布局而堆積, 然后表現(xiàn)出很強的絮凝才能。影響微生物絮凝劑絮凝才能的要素許多, 首要包含溫度、pH 值、金屬離子、絮凝劑濃度等。早在20 世紀70 時代末, 日本專家就在研討酞酸酯的生物降解進程中, 發(fā)現(xiàn)了具有絮凝效果的微生物培養(yǎng)液, 并于80 時代后期制成了命名為NOC—1 的第一種微生物絮凝劑。中國于90 時代開端觸及這一范疇的研討, 并取得了適當?shù)某晒? 單個現(xiàn)已運用到工程上。
