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混凝剂的分类

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除垢剂/杀菌灭藻剂/预膜剂/缓蚀阻垢剂/粘泥剥离剂/密闭式缓蚀剂/聚丙烯酰胺/聚合氯化铝等

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1.无机盐类

(1)铝盐:常用的铝盐有硫酸铝Al2(SO43·18H2O和明矾Al2(SO4)3·K2SO4·24H2O;

硫酸铝:极易溶于水,室温时其溶解度即可达 50%以上,水溶液成酸性,pH值在2.5以下;

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

明矾: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。

(2)铁盐:常见的铁盐有三氯化铁水合物FeCl3·6H2O和硫酸亚铁水合物FeSO4·7H2O;

三氯化铁水合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,形成的矾花密度大,易沉降,处理低温、低浊水的效果比铝盐好。

硫酸亚铁水合物是半透明绿色结晶体,俗称“绿矾”,易溶于水。硫酸亚铁离解出的Fe2+只能生成单核络合物,其混凝效果不如三价铁盐,需要氧化。

2.无机盐聚合物类:

(1)聚合铝:一般是二铝到十三铝的羟基络合物

Al2(OH)24+、Al3(OH)45+、Al3(OH)45+、Al6(OH)163+、Al7(OH)174+、Al13(OH)345+等,其中其中Al13(OH)327-准稳性好,脱稳趋势大,是活性成分。

聚合铝的形成一般可分成三个阶段:
首先是单铝多羟基络合物间形成氢键集合体;
其次是集合体中氢键羟基的桥联反应;
最后是桥联反应之后形成多铝多羟基离子的立体构型。

聚合硫酸铝:脱稳能力较大,但贮存性较差;
聚合氯化铝:性能较稳定,贮存性较好;
聚合氯硫铝
聚合硫硅铝

(2)聚合铁:

聚铁是一种多羟基、多核络合体的阳离子型絮凝剂,它可以与水以任何比例快速混合。溶液中含有大量的聚合铁络合离子,它比无机盐类混凝剂有较大的相对分子质量,能有效地压缩双电层,使水中胶体微粒迅速凝聚成大颗粒,同时还兼有吸附架桥的絮凝作用,使微粒絮凝成大颗粒,从而加速颗粒沉淀,提高混凝沉淀效果。适用的原水pH值范围较宽,一般为4~11。

聚合硫酸铁(PFS)→[Fe2(OH)n·(SO43-n/2]m

聚铁混凝效果比三氯化铁好,且使用成本比三氯化铁低30%~40%。

3.有机类化合物:

聚丙烯酸钠 (PAM)


聚乙烯吡啶:将聚丙烯酰胺通过加碱水解
聚乙烯亚胺:


聚丙烯酰胺:阳离子型聚丙烯酰胺,其混凝效果更好。

4.助凝剂。

在使用上述各种混凝剂时,为提高混凝效果,常需复配使用。

(1)以铝盐或铁盐为主的混凝剂,再添加微量(几mg/L)有机高分子混凝剂,可使铝盐或铁盐所形成的细小松散絮凝体在高分子混凝剂的强烈吸附架桥作用下变得粗大而密实,有利于重力沉降。

(2)使用亚铁盐时为提高其混凝效果,常通氯使Fe2+氧化为Fe3+

(3)还有为了控制良好的反应条件,常需添加强碱,以提高水的pH值。

这些微量的高分子混凝剂、氯和强碱等物质又称助凝剂。

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