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混凝法在工業(yè)污水處理中的應(yīng)用（上）

      （一）功能和原理

      廢水中的膠體（1-100nm）和細(xì)微懸浮物（100~10000nm）能在水中長期保持穩(wěn)定的懸浮狀態(tài)，靜止而不沉，使廢水產(chǎn)生混濁現(xiàn)象?；炷ň褪窍驈U水中投加混凝藥劑，使其中的膠體和細(xì)微懸浮物脫穩(wěn)，并聚集為數(shù)百微米以至數(shù)毫米的硯花，進(jìn)而可以通過重力沉降或其他固液分離手段予以去除的廢水處理技術(shù)。

      （二）常用混凝劑和助凝劑

      常用的混凝劑和助凝劑有以下幾種：①無積鹽類混凝劑；②有機(jī)高分子類混凝劑；③助凝劑。

      ①無機(jī)鹽類混凝劑目前應(yīng)用最廣的是鐵系和鋁系金屬鹽，可分為普通鐵、鋁鹽和喊化聚合物，其他還有碳酸鎂、活性硅酸、高嶺土、膨潤土等。

      （a）三氯化鐵：三氯化鐵（FeCl₃·6H₂O）是一種常用的混凝劑，是黑褐色的結(jié)晶體，有強(qiáng)烈吸水性，形成的礬花，沉淀性好。處理低溫水或低濁水時(shí)的效果比鋁鹽好，適宜的pH 范圍較寬，但處理后的水的色度比鋁鹽的高。三氯化鐵液體、晶體物或受潮的無水物腐蝕性極大，調(diào)制和加藥設(shè)備必須考慮用耐腐蝕材料。

      （b）硫酸亞鐵：硫酸亞鐵（FeSO₄·7H₂O)是半透明綠色晶體。通常不如三價(jià)鐵鹽那樣有良好的混凝效果，且殘留在水中的Fe²⁺會使處理后的水帶色。

      （c）硫酸鋁：硫酸鋁（Al₂（SO₄)3）是廢水處理中使用最多的混凝劑。硫酸鋁使用便利，混凝效果較好。使用硫酸鋁的有效pH范圍較窄，且跟原水硬度有關(guān)，如對于軟水，pH在5.7~6.6；中等硬度的水為6.6~7.2；硬度較高的水則為7.2~7.8。

明礬是硫酸鋁和硫酸鉀的復(fù)鹽Al₂（SO₄)₃·K₂SO₄·24H₂O，其中A1₂O₃，含量約為10.6%，也可作為混凝劑。

      （d）聚合氯化鋁：聚合氯化鋁的化學(xué)式為[Al₂(OH)_nCl_6-n]_m，n可取1~5之間的整數(shù)，m為1~10之間的整數(shù)。聚合氯化鋁作為混凝劑處理水時(shí)，有下列優(yōu)點(diǎn)：對污染嚴(yán)重或低濁度、高濁度、高色度的原水都可達(dá)到好的混凝效果；水溫低時(shí)，仍可保持穩(wěn)定的混凝效果；礬花形成快，顆粒大而重，沉淀性能好，投藥量一般比硫酸鋁低；適宜的pH范圍較寬，在5-9間，當(dāng)過量投加時(shí)也不會像硫酸鋁那樣造成水渾濁的反效果；藥液對設(shè)備的侵蝕作用小，且處理后水的pH和堿度下降較小。

      （e）聚合硫酸鐵：聚合硫酸鐵的化學(xué)式為[Fe₂(OH)_n（SO₄)_3-n/2]。它與聚合鋁鹽都是具有一定堿化度的無機(jī)高分子聚合物。適宜水溫10℃-50℃，pH5.0-8.5,但在 pH4.0-11范圍內(nèi)仍可使用。與普通鐵鋁鹽相比，它具有投加劑量少、礬花生成快、對水質(zhì)的適應(yīng)范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。

      ②有機(jī)高分子類混凝劑

      高分子混凝劑分為天然和人工兩種，其中天然高分子混凝劑的應(yīng)用遠(yuǎn)不如人工的廣泛。高分子混凝劑溶于水中，通常會形成粘性的液體。

      有機(jī)高分子混凝劑可分為陰離子型、陽離子型和非離子型。高分子混凝劑中，以聚丙烯酰胺應(yīng)用最為普遍，其產(chǎn)量占高分子混凝劑總產(chǎn)量的80%。聚丙烯酰胺常作為助凝劑與其他混凝劑一起使用，可產(chǎn)生較好的混凝效果。聚丙烯酰胺的投加次序與廢水水質(zhì)有關(guān)。當(dāng)廢水濁度低時(shí)，宜先投加其他混凝劑，再投加聚丙烯酰胺；當(dāng)廢水濁度高時(shí)，應(yīng)先投加聚丙烯酰胺，再投加其他混凝劑。

      ③助凝劑

      常用的助凝劑主要有以下三類：

      （a）pH調(diào)整劑，在原水pH不符合工藝要求，或在投加混凝劑后pH發(fā)生較大變化時(shí)，就需要投加酸性或堿性物質(zhì)予以調(diào)整。常用的pH調(diào)整劑有硫酸、熟石灰、氫氧化鈉、純堿等。

      （b）絮體結(jié)構(gòu)改良劑，其作用是加大絮體的粒徑、密度和機(jī)械強(qiáng)度。這類物質(zhì)有水玻璃、活性硅酸和粉煤灰、黏土等。前二者主要作為骨架物質(zhì)來強(qiáng)化低溫和低堿度下的絮凝作用；后二者則作為礬花形成核心來加大絮體密度，改善其沉降性能和污泥的脫水性能。

      （c）氧化劑，當(dāng)原水中的有機(jī)物含量較高時(shí)容易形成泡沫，不僅使感觀性狀惡化，絮凝體也不易沉降。此時(shí)，應(yīng)投加Cl₂和次氯酸鈣和次氯酸鈉等氧化劑來破壞有機(jī)物。當(dāng)用FeSO₄作混凝劑時(shí)，則常用O₃、Cl₂將Fe^2＋氧化為Fe^3＋以提高混凝效果。

      結(jié)語：

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