混凝剂的品种目前不下二三百种，按其化学成分可分为无机及有机两大类；按其作用分可分为凝聚剂、絮凝剂、助凝剂；按其分子量大小可分为低分子混凝剂、高分子混凝剂；按其来源分为天然混凝剂、合成混凝剂。,第四章 混凝剂和助凝剂,混凝剂种类有很多，分： 无机混凝剂 品种较少，主要为铁 盐、铝盐及其聚合物 有机混凝剂 品种较多 一般水处理中常用无机类的，下面介绍几种常见的。,一、混凝剂,（一）无机盐混凝剂 1、硫酸铝：Al2(SO4)18H2O 白色结晶体，分为： 精制：Al2O3 15%，不溶性杂质0.5%，价贵，少用。 粗制：Al2O3 14%，不溶性杂质2.4%，价廉，多用。 特性：混凝效果好，腐蚀性小，使用方便，但水温低时，效果不及铁盐。 明矾 AL2(SO4)3 K2SO4 24H2O,2、三氯化铁：FeCl36H2O（铁盐中最常用的） 褐色结晶体 特性：易溶解，结成的矾花重，比铝盐形成的密实，易沉淀，适用于低温、低浊水，效果优于硫酸铝，但腐蚀性大。混凝机理与硫酸铝相似，但混凝特性略有不同。,3、硫酸亚铁：FeSO47H2O 半透明的绿色结晶体，俗称“绿矾” 特性：Fe2+效果不如Fe3+ ；受温度影响小，腐蚀性高，水中色度较高时，不宜采用；使用时，一般采用氯化法将Fe2+氧化为Fe3+ ，氯和其的比例为1：8。,（二）高分子混凝剂 1.聚合氯化铝，简称PAC。 无机高分子混凝剂系Al(OH)3的中间产物，一般为溶液。 （1）化学式： 1）聚合氯化铝： Al2(OH)nCl6-nm m聚合度 nOH数 n 当，时，分子式为,2）碱式氯化铝 Aln(OH)mCl3n-m 如Al6(OH)14Cl4，Al13(OH)34Cl5溶于水后，离解,由于Al13(OH)345+电荷高，聚合度高，有利于脱稳、吸附架桥，是一种最优形态。,（2）其性能可用碱化度B衡量,B=,如 Al4(OH)10Cl2,B=,B ，越利于吸附架桥，但过高易产生沉淀，故B=5080%,聚合氯化铝做混凝剂时，与无机盐类混凝剂相比，具有很多优点：1.形成絮凝体速度快，絮凝体大而密实，沉降性能好。2.投加量相对与无机盐类混凝剂低；3.对原水水质适应性好，无论是低温、低浊、高浊、高色度、有机污染等原水，均保持较稳定的处理效果；4.最佳混凝pH值范围宽，最佳投加量范围宽，一定范围内过量投加不会造成水的pH值的大幅下降，不会突然出现混凝效果很差的现象；5.由于聚合氯化铝的盐基度比无机盐高，因此在配置和投加过程中药剂对设备的腐蚀程度小，处理后水的pH值和碱度变化也较小。,2.聚合铁,聚合硫酸铁（PFS），已投入使用,聚合氯化铁（PFC），正在研究,分,聚合硫酸铁 Fe2(OH)n(SO4)3-n/2m n10,制作：,氧 化,FeSO4 Fe2(SO4)3,氧化过程中，部分OH取代SO4聚合硫酸铁,特性：采用聚合硫酸铁作为混凝剂，其优点在于：混凝剂用量少；絮凝体形成速度快、沉降速度快；有效的pH值范围宽；与三氯化铁比腐蚀性大大降低；处理后水的色度和铁离子含量均降低。,（1）天然高分子混凝剂 主要有动物胶、淀粉、甲壳素等。 特点：电荷密度小，分子量较低，且易发生降解而失去活性。,3. 有机混凝剂,（2）人工合成高分子混凝剂 阴离子型：主要含-COOM(M为H+或金属离子)或-SO3H的聚合物，如阴离子聚丙烯酰胺(CPAM)和聚苯乙烯磺酸钠（PSS）等。 阳离子型：主要是含有-NH3+、-NH2+的聚合物，如阳离子聚丙烯酰胺（APAM）等。 非离子型：所含基团未发生反应的聚合物。如非离子型聚丙烯酰胺（NPAM）和聚氧化乙烯(PEO)等。,聚丙烯酰胺,有机高分子聚合物，也称“3#絮凝剂”，用PAM表示。 分子结构为,n=29万 m=150600万,碱化水解： R-CONH2n+H2O+NaOHR-CONH2n-R-COO-Na+NH4OH 收卷缩状态得以伸展，吸附架桥作用增强。,水解度： 酰胺基转化为羧基的百分数。控制为3040%较好。特性：吸附架桥显著 高浊度水絮凝剂 低浊度水助凝剂 问题： 制造复杂，价格高 单体有微毒，为安全起见，投量 2mg/l,适用,高分子混凝剂的作用： 靠氢键、静电、范德华力的作用对胶粒强烈的吸附作用。 高聚合度的线型高分子在溶液中保持适当的伸展形状，从而发挥吸附架桥作用，把许多细小颗粒吸附后，缠结在一起。与其他混凝剂共同使用时的注意事项： 当废水低浊度时，宜先投其他混凝剂；当废水浊度高时，应先投加高分子混凝剂。 高分子混凝剂最佳投加量的确定。 在高分子混凝剂使用时，应尽量采用较低的浓度。,(3) 混凝剂研究发展方向,无机复合聚合物混凝剂：聚合硫酸铝铁（PFAS）、聚合氯化铝铁（PFAC）、聚合硫酸氯化铁（PFSC）、聚合硫酸氯化铝（PASC）、聚合铝硅（PASi）、聚合铁硅（PFSi）、聚合硅酸铝（PSA）、聚合硅酸铁（PSF）无机有机复合： 聚合铝/铁-聚丙烯酰胺、聚合铝/铁-甲壳素、聚合铝/铁-天然有机高分子、聚合铝/铁-其它合成有机高分子有机高分子絮凝剂： 阳离子有机化合物 天然改性高分子絮凝剂：无毒易降解， 如甲壳素等 多功能絮凝剂：絮凝、缓蚀阻垢、杀菌灭藻 微生物絮凝剂,(一)定义 当单用混凝剂不能取得良好效果时，可投加某些辅助药剂以提高混凝效果，这种辅助药剂称为助凝剂。 (二) 作用 改善絮粒结构，增大颗粒粒度及比重。 调整废水的pH和碱度，使其达到最佳的混凝条件。,二、助凝剂,(三)分类 A、pH调整剂：调节废水的pH符合混凝处理工艺要求。常用石灰、硫酸、氢氧化钠等。 B、絮凝结构改良剂：投加絮体结构改良剂以增大絮体的粒径、密度。常用骨胶、活化硅酸、海藻酸钠、粘土、水玻璃、PAM等。 C、氧化剂：有机物含量高，易起泡沫，絮凝体不易沉降。投加氯气、次氯酸、臭氧等分解有机物，使胶体脱稳，还可将Fe2+转化成Fe3+,以提高混凝效果。,混凝剂选择原则：,混凝剂应符合以下要求：混凝效果好；对人体无危害；使用方便；货源充足，价格低廉。借鉴已有经验。,