廢水淤泥的脫水處置等。無機(jī)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(jī)低分子絮凝劑 傳統(tǒng)的無機(jī)絮凝劑為低分子的鋁鹽和鐵鹽, 其效果機(jī)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(yùn)用方便,但當(dāng)水溫低時(shí), 硫酸鋁水解艱難, 構(gòu)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(jī)低分子絮凝劑, 具有易溶于水, 構(gòu)成大耳中的絮體、沉降功能好、對溫度、水質(zhì)和pH 的習(xí)慣規(guī)模廣等長處, 但其腐蝕性較強(qiáng), 且有刺激性氣味, 操作條件差[5～9]。無機(jī)低分子絮凝劑的長處是經(jīng)濟(jì)、用法簡略, 但用量大、殘?jiān)唷Ｐ跄Ч雀叻肿有跄齽┑男跄Ч?nbsp;
1.2 無機(jī)高分子絮凝劑
無機(jī)高分子絮凝劑是20 世紀(jì)60 時(shí)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(bào)價(jià)相對較低, 已逐漸變成干流絮凝藥劑。在日本、西歐和中國, 當(dāng)前都已有適當(dāng)規(guī)模的無機(jī)高分子絮凝劑的出產(chǎn)和運(yùn)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(fù)合型絮凝劑方向展開, 并已逐漸構(gòu)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(jī)復(fù)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(fù)合型聚合氯化鐵(SCPAFC)等。生物聚合鐵(BPFS)
2 有機(jī)高分子絮凝劑
有機(jī)高分子絮凝劑是20 世紀(jì)60 時(shí)代開端運(yùn)用的第二代絮凝劑。與無機(jī)高分子絮凝劑比較, 有機(jī)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(qiáng)化廢(污)水處置, 并能收回運(yùn)用。但有機(jī)和無機(jī)高分子絮凝劑的效果機(jī)理不相同, 無機(jī)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(jī)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(gòu)成絮凝體。有機(jī)高分子絮凝劑的絮凝效果受其分子量巨細(xì)、電荷密度、投加量、混合時(shí)刻和絮凝體穩(wěn)定性等要素的影響。當(dāng)前有機(jī)高分子絮凝劑首要分兩大類, 即組成有機(jī)高分子絮凝劑和天然改性高分子絮凝劑。2.1 組成有機(jī)高分子絮凝劑
組成有機(jī)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(jī)高分子絮凝劑的80%左右。當(dāng)前, 國內(nèi)外有關(guān)陽離子型組成高分子絮凝劑的報(bào)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(yùn)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(yùn)用。龍柱等人運(yùn)用協(xié)同增效原理將聚和氯化鋁與有機(jī)組成高分子復(fù)合, 制得一種新式有機(jī)—無機(jī)復(fù)合高分子絮凝劑, 處置造紙廢水, 效果優(yōu)于獨(dú)自運(yùn)用聚和氯化鋁。因?yàn)橛袡C(jī)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(yùn)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(yùn)用遠(yuǎn)小于組成的有機(jī)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(jī)高分子絮凝劑與組成的有 機(jī)高分子絮凝劑比較, 具有選擇性大、無毒、價(jià)廉等顯著特色。這類絮凝劑按其質(zhì)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(zhì)改性商品等[11] 。因?yàn)樘烊桓叻肿游镔|(zhì)具有分子量散布廣、活性基團(tuán)點(diǎn)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(xué)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(zhì)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(jìn)程, 進(jìn)步出水水質(zhì), 對污泥脫水具有杰出的促進(jìn)效果。 ( 2) 木質(zhì)素衍生物
木質(zhì)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(zhì)料。
Ractior 和Dilling 別離于70 時(shí)代中后期以木質(zhì)素為質(zhì)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(yùn)用造紙蒸煮廢液中的木質(zhì)素組成了木質(zhì)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(yàn)結(jié)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(zhì)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(jī)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(xué)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(jìn)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?yàn)檫@類物質(zhì)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(fù)電荷的微細(xì)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(jī)
微生物絮凝劑是一種高效、無毒、無二次污染、能自行降解、運(yùn)用規(guī)模廣的新一代絮凝劑[20, 21]。 微生物絮凝劑的絮凝機(jī)理有三種:橋連效果、中和效果和卷掃效果。當(dāng)前盛行的一種學(xué)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?yàn)樾跄齽┑姆肿恿枯^大, 一個(gè)絮凝劑分子可一起與幾個(gè)懸浮穎粒聯(lián)系, 在適合條件下敏捷構(gòu)成網(wǎng)狀布局而堆積, 然后表現(xiàn)出很強(qiáng)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(jì)70 時(shí)代末, 日本專家就在研討酞酸酯的生物降解進(jìn)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(shí)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(shí)代開端觸及這一范疇的研討, 并取得了適當(dāng)?shù)某晒? 單個(gè)現(xiàn)已運(yùn)用到工程上。
