废水处理药剂的分类及应用领域

　　絮凝沉淀法是选用无机絮凝剂(如硫酸铝)和有机阴离子型絮凝剂聚丙烯酰胺(PAM)配制成水溶液加入废水中，便会产生压缩双电层，使废水中的悬浮微粒失去稳定性，胶粒物相互凝聚使微粒增大，形成絮凝体、矾花。絮凝体长大到一定体积后即在重力作用下脱离水相沉淀，从而去除废水中的大量悬浮物，从而达到水处理的效果。为提高分离效果，可适时、适量加入助凝剂。处理后的污水在色度、含铬、悬浮物含量等方面基本上可达到排放标准，可以外排或用作人工注水采油的回注水。

废水处理药剂分类

最常用的废水处理药剂是絮凝剂，絮凝剂分两大类：无机絮凝剂，有机絮凝剂。

絮凝剂工作原理

絮凝沉淀法是选用无机絮凝剂(如硫酸铝)和有机阴离子型絮凝剂聚丙烯酰胺(PAM)配制成水溶液加入废水中，便会产生压缩双电层，使废水中的悬浮微粒失去稳定性，胶粒物相互凝聚使微粒增大，形成絮凝体、矾花。絮凝体长大到一定体积后即在重力作用下脱离水相沉淀，从而去除废水中的大量悬浮物，从而达到水处理的效果。为提高分离效果，可适时、适量加入助凝剂。处理后的污水在色度、含铬、悬浮物含量等方面基本上可达到排放标准，可以外排或用作人工注水采油的回注水。

无机絮凝剂

无机絮凝剂为高价金属盐，如硫酸铝、硫酸铁、三氯化铁、四氯化钛及无机酸和碱。

氯化铁的特性：

1、水解速度快，水合作用弱。形成的矾花密实，沉降速度快。受水温变化影响小，可以满足在流动过程中产生剪切力的要求。

2、固态产品为棕褐色，红褐色粉末，极易溶于水。

3、可有效去除源水中的铝离子以及铝盐混凝后水中残余的游离态铝离子。

4、适用范围广，生活饮用水，工业用水，生活用水，生活污水和工业污水处理等。

5、用药量少，处理效果好，比其它混凝剂节约10-20%费用。6、使用方法和包装用途以及注意事项同聚合氯化铝基本一样。三氯化铁是城市污水及工业废水处理的高效廉价絮凝剂，具有显著的沉淀重金属及硫化物、脱色、脱臭、除油、杀菌、除磷、降低出水COD及BOD等功效。

　　硫酸铝的特性：极易溶于水，硫酸铝在纯硫酸中不能溶解（只是共存），在硫酸溶液中与硫酸共同溶解于水，所以硫酸铝在硫酸中溶解度就是硫酸铝在水中的溶解度。常温析出含有18分子结晶水，为18水硫酸铝，工业上生产多为18水硫酸铝。含无水硫酸铝51.3%，即使100℃也不会自溶（溶于自身结晶水）。不易风化而失去结晶水，比较稳定，加热会失水，高温会分解为氧化铝和硫的氧化物。加热至770℃开始分解为氧化铝、三氧化硫、二氧化硫和水蒸气。溶于水、酸和碱，不溶于乙醇。水溶液呈酸性。水解后生成氢氧化铝。水溶液长时间沸腾可生成碱式硫酸铝。工业品为灰白色片状、粒状或块状，因含低铁盐而带淡绿色，又因低价铁盐被氧化而使表面发黄。粗品为灰白色细晶结构多孔状物。无毒，粉尘能刺激眼睛。

　　典型的例子是某些选矿厂往浓密池中加石灰以加速精矿的沉降，提高浓密与过滤的效率减少金属的流失。

有机絮凝剂　有机絮凝剂分为离子型和非离子型。 　离子型絮凝剂，即能改变颗粒表面电荷，又能起桥链作用，引起絮凝。如我们经常使用的聚丙烯酰胺（也称3絮凝剂）。用于加速浓密池精矿的快速沉降。从而降低精矿含水，较少金属流失。 　絮凝剂在选矿中的另一应用实例是选择絮凝。通过向矿浆中加入絮凝剂和分散剂使有用矿粒选择性絮凝沉降而脉石矿物仍处于分散状态，从而到达有用矿物与脉石分离的目的。　典型的例子是某些选矿厂往浓密池中加石灰以加速精矿的沉降，提高浓密与过滤的效率减少金属的流失。

有机絮凝剂

有机絮凝剂分为离子型和非离子型。

　　离子型絮凝剂，即能改变颗粒表面电荷，又能起桥链作用，引起絮凝。如我们经常使用的聚丙烯酰胺（也称3絮凝剂）。用于加速浓密池精矿的快速沉降。从而降低精矿含水，较少金属流失。

絮凝剂在选矿中的另一应用实例是选择絮凝。通过向矿浆中加入絮凝剂和分散剂使有用矿粒选择性絮凝沉降而脉石矿物仍处于分散状态，从而到达有用矿物与脉石分离的目的。

　　絮凝剂的作用：一是去电作用，一是桥链作用。

　　所谓去电作用是：悬浮粒子间有相互作用力，它主要由于离子表面的ζ电位所引起的。带相同电荷的颗粒，相互排斥而不容易絮凝，带相反电荷的颗粒相互吸引发生絮凝。添加絮凝剂的目的就是降低颗粒表面的电荷从而降低颗粒相互接近时产生的斥力而使之絮凝。

所谓桥链作用是：絮凝剂分子不只吸附在一个颗粒上，特别是高分子絮凝剂的分子，在颗粒之间好像架一座桥一样，将颗粒连接起来，通常称为“桥链作用”使颗粒絮凝。

　　有机絮凝剂一般分子量比较大，通常达几万、几十万、甚至上百万、故添加量很少即可起到桥链作用。通常配成1/万数量级的极稀硫酸，添加量也就是毫升数量级。当然具体的添加量还需通过试验来确定。

絮凝剂不可多加，多加后吸附絮凝剂的矿粒间相互排斥，破坏了桥链作用，反而不易絮凝。

水处理絮凝剂

　　聚丙烯酰胺由于具有高分子化合物的水溶性以及其主链上活泼的酰基，因而在石油开采、水处理、纺织印染、造纸、选矿、洗煤、医药、制糖、养殖、建材、农业等行业具有广泛的应用，有“百业助剂”、 “万能产品”之称。

1 水处理领域

聚丙烯酰胺在水处理工业中的应用主要包括原水处理、污水处理和工业水处理3个方面。在原水处理中，聚丙烯酰胺与活性炭等配合使用，可用于生活水中悬浮颗粒的凝聚和澄清；在污水处理中。聚丙烯酰胺可用于污泥脱水；在工业水处理中，聚丙烯酰胺主要用作配方药剂。在原水处理中，用有机絮凝剂聚丙烯酰胺代替无机絮凝剂，即使不改造沉降池，净水能力也可提高20%以上。所以许多大中城市在供水紧张或水质较差时，都采用聚丙烯酰胺作为补充。在污水处理中，采用聚丙烯酰胺可以增加水回用循环的使用率。

2 石油采油领域

　　在石油开采中，聚丙烯酰胺主要用于钻井泥浆材料以及提高采油率等方面，广泛应用于钻井、完井、固井、压裂、强化采油等油田开采作业中，具有增粘、降滤失、流变调节、胶凝、分流、剖面调整等功能。我国油田开采已经步入中后期，为提高原油采收率，主要推广聚合物驱油和三元复合驱油技术。通过注入聚丙烯酰胺水溶液，改善油水流速比，使采出物中原油含量提高。国外聚丙烯酰胺在油田方面的应用不多，我国由于特殊的地质条件，大庆油田和胜利油田已经开始广泛采用聚合物驱油技术。

3 造纸领域

　　聚丙烯酰胺在造纸领域中广泛用作驻留剂、助滤剂、均度剂等。它的作用是能够提高纸张的质量，提高浆料脱水性能，提高细小纤维及填料的留着率，减少原材料的消耗以及对环境的污染等。聚丙烯酰胺在造纸中使用的效果取决于其平均分子量、离子性质、离子强度及其它共聚物的活性。非离子型聚丙烯酰胺主要用于提高纸浆的滤性，增加干纸强度，提高纤维及填料的留着率；阴离子型共聚物主要用作纸张的干湿增强剂和驻留剂；阳离子型共聚物主要用于造纸废水处理和助滤作用，另外对于提高填料的留着率也有较好的效果。此外，聚丙烯酰胺还应用于造纸废水处理和纤维回收。

4 纺织印染工业

　　在纺织工业中，聚丙烯酰胺作为织物后处理的上浆剂、整理剂，可以生成柔顺、防皱、耐霉菌的保护层。利用它的吸湿性强的特点，能减少纺细纱时的断线率；聚丙烯酰胺作后处理剂可以防止织物的静电和阻燃；用作印染助剂时，聚丙烯酰胺可使产品附着牢度大、鲜艳度高，还可以作为漂白的非硅高分子稳定剂；此外，聚丙烯酰胺还可以用于纺织印染污水的高效净化。

5 其他领域

　　在采矿、洗煤领域，采用聚丙烯酰胺作絮凝剂可促进采矿、洗煤回收水中固体物的沉降，使水澄清，同时可回收有用的固体颗粒，避免对环境造成污染；在制糖工业中，聚丙烯酰胺可加速蔗汁中细粒子的下沉，促进过滤和提高滤液的清澈度；在养殖工业中，聚丙烯酰胺可改善水质，增加水的透光性能，从而改善水的光合作用；在医药工业中，聚丙烯酰胺可用作分离抗菌素的絮凝剂、用作药片的赋型粘接剂以及工艺水澄清剂等；在建材工业中，聚丙烯酰胺可用作涂料增稠分散剂、锯石板材冷却剂以及陶瓷粘接剂等；在农业上，聚丙烯酰胺作为高吸水性材料可用作土壤保湿剂以及种子培养剂等。在建筑工业中，聚丙烯酰胺可以增强石膏水泥的硬度，加速石棉水泥的脱水速度。此外，聚丙烯酰胺还可用作天然或合成皮革的保护涂层以及无机肥料的造粒助剂等。