混凝剂的发展与展望

1.混凝剂的定义以及其分类

混凝剂是指能使水中悬浮物，胶体物等杂质颗粒产生絮状沉淀的物质。按照使用化合物的类型，可将混凝剂分为无机混凝剂和有机混凝剂两大类，其中有机混凝剂又可分为天然高分子化合物，阳离子高分子化合物，阴离子高分子化合物和非离子高分子化合物等。

2.混凝剂的用途

混凝剂主要用于生活饮用水的净化和工业废水，特殊水质的处理（如含油污水，印染造纸污水、冶炼污水，含放射性特质，含Pb，Cr等毒性重金属和含F污水等）。此外在精密铸造、石油钻探、制革、冶金造纸等方面也有广泛用途。

混凝剂作为水处理药剂的具体用途：

1、不需加其它助剂，絮凝体形成快而粗大，活性高，沉性高，沉淀快。因而对高浊度水的净化效果特别明显。

2、适应PH值范围宽，降低原水中PH值小，因而对管道设备无腐蚀作用。

3、脱色、去污力强。净水效果是AL2（SO4）3的4-6倍，ALCL3的3-5倍。用量小，效力大；成本低，效益高

3.常用无机铝盐混凝剂有哪些？

可做混凝剂的铝盐有多种。

（1）硫酸铝在工业用水处理中，常用的混凝剂是硫酸铝。因为它的含铝量比明矾多。工业用硫酸铝为白色晶体，常因含有少量游离的H2S04，而使其水溶液呈酸性，腐蚀性较强，配药操作困难。

硫酸铝使用方便，对处理后的水质无不良影响。但在水温低时，会水解困难，形成絮凝体比较松散，效果不如铁盐。另外，硫酸铝对水的pH值适应范围较窄，一般在5.5～8.O之间，加入量一般约在几十mg/L到100mg/L之间。如果加入量过大，使水的pH值下降，反而会影响混凝效果，使水发浑。

（2）明矾明矾为白色块状结晶体，其起混凝作用的成分还是硫酸铝，因此其混凝特性与硫酸铝相同。

（3）聚合氯化铝聚合氯化铝以称碱式氯化铝。是一种由碱式氯化铝聚合而成的无机高分子化合物，也有按其所含羟基和氯离子的比值来表达的。

碱化度是聚合氯化铝的一个重要指标：当B约在30%以下时，混凝剂全部由小分子构成，混凝能力低；随着曰值的上升，化合物中羟基所占比例增大，混凝能力上升。但B值过大，其稳定性变差，溶于水后易发生沉淀。一般工业产品的碱化度控制在50%～80%。

用聚合氯化铝做混凝剂有如下优点：

①适用范围宽。对低浊度水、高浊度水、有色水和某些工业废水，都有较好的混凝效果。

②加药量少，可节约药耗，降低制水成本。

③操作方便。一般pH值为7 8时都可取得良好效果，低温时效果仍旧稳定。

④形成凝絮快。

⑤对设备腐蚀性小

4.常用无机铁盐混凝剂有哪些？

常用作混凝剂的铁盐有三氯化铁和硫酸亚铁水合物以及聚合硫酸铁。

（1）三氯化铁 三氯化铁水化物是一种黑褐色的结晶体，极易溶于水。溶解度随温度升高而增大；形成的矾花比重大；易沉降；处理低温、低浊水效果比铝盐好，其适宜的pH值范围也较宽，在5.O 11.O之间。但三氯化铁易于吸潮，其水溶液的腐蚀性很强，必须注意加药系统的防腐。此外用三氯化铁处理后的水色度较高。

（2）硫酸亚铁硫酸亚铁是一种半透明的绿色晶体。俗称 绿矾 ，易溶于水。

（3）聚合硫酸铁聚合硫酸铁是一种以铁的硫酸盐为原料，经加工制造成的无机高分子混凝剂。

从运行实践看，聚铁的混凝能力较强，除色和除有机物的效果优于铁盐，其适用的原水pH值范围较宽，一般为4--11；对于低温和低浊水，也有较好的处理效果。

5.常用有机高分子絮凝剂有哪些？

有机高分子絮凝剂有些文献称为有机混凝剂，这些絮凝剂多做为助凝剂，与无机混凝剂联合使用，处理效果较好。

有机高分子絮凝剂的净化作用，主要是它们的吸附与架桥，使水中的胶体物和细小悬浮杂质生成沉淀性能良好的絮凝体。

高分子絮凝物在水中可以电离，从而形成带阳离子（或阴离子）的基团，由于这些带电基团的同电相斥，使线型高分子能充分伸展开。因此，能很好地发挥其架桥的凝絮作用；同时带电基团还能对脱粒起电中和的脱稳作用；也有利于增强混凝效果。

根据有机高分子絮凝剂电离后，其聚合离子所带电荷性质的不同，可将有机高分子絮凝剂分为阳离子型，阴离子和非离子型三种。

6.混凝剂的发展方向，

当前混凝剂的发展总的方向是“高分子化、复合化、多功能化”。今后需进一步开展的工作： 1.复合型高分子混凝剂的研制 如前所述，复合型混凝剂在水处理领域具有十分明显的优点。所以如何开发高效的复合型混凝剂将是当前和今后研究的热点。有待进一步深入的是对于复合型混凝剂基础理论的研究，以理论指导实践，优化复合型混凝剂的合成工艺，充分发挥各组分的作用及它们之间的协同效应，得到性能更优、能够推广应用的产品。

（2）天然高分子物质及其改性产品的应用 天然有机高分子絮凝剂具有活性基团多、价廉、无毒、可生物降解等优点，用于某些用途时，效果优于人工合成有机高分子絮凝剂。利用价格低廉的原料提取的天然有机高分子絮凝剂将会受到更多的关注。

（3）混凝剂的多功能化 许多文献报道了高铁酸盐在水和废水处理中的应用[30，31]

。高铁酸盐除了对悬浮和胶状颗粒具有混凝作用外，还同时具有杀死有害微生物、降解、氧化部分有机和无机杂质、延缓腐蚀等作用。但目前还未真正得到实际应用，有待进一步研究。随着工业生产的发展，混凝剂将逐渐向多功能方向发展，除具有优良的混凝性能外，还应有杀菌、脱色、除COD、缓蚀等多种功能，这对开拓混凝剂的生产应用范围，推动化学法处理工业水的发展必将具有重要作用。

（4）微生物絮凝剂的研究和开发 使用微生物絮凝剂进行水处理较其他混凝剂最大的优点，是不存在二次污染，安全方便。但由于微生物的加入，使得研制相对困难。今后，有必要在微生物和传统混凝剂的结合应用方面进行更多的研究和探讨，以开发出能广泛应用的新型产品，促进我国水处理事业的发展。

参考文献：

【1】 楚洁. 水处理中混凝剂的研究进展[J]. 泰安师专学报. 2000（06）

【2】 张瑛； 阮晓红 水处理混凝剂及其发展方向.2013.12