聚合氯化鋁等絮凝劑的發(fā)展趨勢(shì)及應(yīng)用

我國(guó)城市污水處理廠常用活性污泥法工藝，其中絮凝劑在廢水處理中具有很重要的作用，它可以用來(lái)降低原水的濁度、色度等感觀指標(biāo)，去除多種高分子有機(jī)物，某些重金屬和放射性物質(zhì)，它可以自成獨(dú)立的處理系統(tǒng)，又可以與其它處理單元過(guò)程進(jìn)行組合，作為預(yù)處理、中間處理和終處理過(guò)程，而且還常用于污泥脫水前的濃縮過(guò)程，以改善污泥的脫水性能．經(jīng)過(guò)絮凝劑無(wú)害處理后的水可以回用．當(dāng)前國(guó)內(nèi)每年用水、城市給水、污水處理需求絮凝劑百萬(wàn)噸，因此絮凝劑具有很重要的意義．
1　無(wú)機(jī)絮凝劑 
    無(wú)機(jī)鹽類(lèi)絮凝劑主要分為鋁鹽和鐵鹽，它們存在很大的缺點(diǎn)：殘留在水中的鋁離子會(huì)導(dǎo)致二次污染；鐵離子本身有顏色，并對(duì)設(shè)備有腐蝕作用，提高成本；投加量大，產(chǎn)泥量高，運(yùn)行費(fèi)用高．為克服二次污染及腐蝕設(shè)備，從20世紀(jì)6o年代開(kāi)始無(wú)機(jī)鹽聚合物的研究．使用無(wú)機(jī)鹽聚合物類(lèi)絮凝劑效果好，殘留在水中的鋁、鐵離子少，而且易生產(chǎn)、價(jià)廉、使用范圍廣，在我國(guó)實(shí)際用量占絮凝劑總量的80％以上。
2　有機(jī)合成高分子絮凝劑
    合成高分子絮凝劑投加量少，一般在2％以下，效果好，形成的絮體大，而且強(qiáng)度大，不易破碎，不增加泥量，降低熱值，無(wú)腐蝕性．它分非離子型、陽(yáng)離子型、陰離子型和兩性四種．常用有機(jī)絮凝劑有：聚丙烯酰胺(PAM)、聚丙烯酸鈉、聚氧乙烯、聚乙烯胺、聚乙烯磺酸鹽等，其中聚丙烯酰胺的應(yīng)用多，占合成高分子絮凝劑的8o％左右．然而這一類(lèi)絮凝劑由于存在著一定量的殘余單體丙烯酰胺，不可避免的帶來(lái)毒性，所以限制了它的應(yīng)用．高分子量(106以上)聚丙烯酸鈉屬陰離子型絮凝劑，有強(qiáng)烈的絮凝作用而且無(wú)毒；對(duì)懸浮于水中的細(xì)微粒產(chǎn)生非離子性吸附，使粒子之間產(chǎn)生交聯(lián)；對(duì)具有金屬氫氧化物這類(lèi)正電荷的膠體粒子更顯示出其優(yōu)良性能．陸興章等研制出二甲基二丙烯丙基氯化銨均聚物和一系列不同相對(duì)分子質(zhì)量、不同陽(yáng)離子的共聚物，對(duì)硅藻土或高嶺土均有優(yōu)良的絮凝效果．高華星等把以聚二甲基二烯丙基氯化銨為主體鍵節(jié)的陽(yáng)離子高分子絮凝劑用于印刷油墨廢水處理，試驗(yàn)結(jié)果表明處理后廢水油污去除率高，沉渣少，廢水的回用效果好
復(fù)合絮凝劑
    復(fù)合型絮凝劑是近年才開(kāi)始研制的新型絮凝劑，能克服使用單一絮凝劑的許多不足，適應(yīng)范圍廣，對(duì)低濃度或高濃度水質(zhì)、有色廢水、多種工業(yè)廢水都有良好的凈水效果，脫污泥性好，pH使用范圍大．然而復(fù)合在有機(jī)合成制備上手續(xù)復(fù)雜，成本較高，并有可能存在二次污染，還未見(jiàn)復(fù)合絮凝劑有工業(yè)化生產(chǎn)和使用的報(bào)道．污水或活性污泥中，有機(jī)固體顆粒帶負(fù)電荷，無(wú)機(jī)固體顆粒帶正電荷，混合固體顆粒呈電中性。所以有機(jī)污水或污泥加陽(yáng)離子型絮凝劑，對(duì)無(wú)機(jī)污水或污泥加陰離子型絮凝劑，對(duì)混合污水或污泥加非離子型絮凝劑．趙立志等用含單寧45％的落葉松膠與甲醛、二甲胺在弱酸性條件下進(jìn)行曼尼希反應(yīng)，使單寧胺甲基化，制成的絮凝劑與無(wú)機(jī)、聚丙烯酰胺聯(lián)用，可提高絮凝效果．帶有PAM的聚合氯化鋁、聚合氯化鐵，為無(wú)機(jī)有機(jī)高分子聚合物，它們具有無(wú)機(jī)、有機(jī)的雙重優(yōu)點(diǎn)，又避免了兩者的不足，還具有某些獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，使凈水效果得到高度發(fā)揮．無(wú)機(jī)離子使懸浮顆粒發(fā)生絮凝并沉淀，高分子有機(jī)陽(yáng)離子的高度架橋又促進(jìn)了絮凝吸附速度，故能達(dá)到快速凈水的目的．江霜英等以天然高分子物質(zhì)甲殼素制備殼聚糖，并用殼聚糖、聚合鋁和三氯化鐵制成了復(fù)合型絮凝劑CAF，其凈水效果優(yōu)于無(wú)機(jī)絮凝劑聚合鋁和三氯化鐵，成本更低。
3　結(jié)束語(yǔ) 
    絮凝劑在廢水處理中具有舉足輕重的地位，它正向著、無(wú)毒、價(jià)廉、復(fù)合、多功能、適合工業(yè)化生產(chǎn)的方向．大力發(fā)展無(wú)機(jī)鹽聚合物絮凝劑以替代無(wú)機(jī)鹽絮凝劑，可以降低二次污染，同時(shí)也可以減少對(duì)設(shè)備的腐蝕程度．目前我國(guó)有機(jī)高分子絮凝劑已商品化的僅有PAM、聚丙烯酰胺和羧甲基纖維素等幾個(gè)品種，無(wú)毒的有機(jī)合成高分子絮凝劑(如烷基烯丙基鹵化銨的均聚和共聚物類(lèi)等)，優(yōu)化其合成工藝，降低成本．利用天然高分子化合物無(wú)毒、無(wú)污染、價(jià)廉、選擇性大等優(yōu)點(diǎn)，解決其電荷密度小、分子量低、不穩(wěn)定、溶解性不好等，發(fā)展性能更優(yōu)的絮凝劑。對(duì)微生物絮凝劑，目前的任務(wù)是：尋找價(jià)廉的培養(yǎng)基和控制絮凝劑發(fā)揮作用的佳條件，對(duì)絮凝劑合成的條件及起絮凝活性的因素進(jìn)行深入研究，以符合工業(yè)化生產(chǎn)要求．復(fù)合型絮凝劑以其價(jià)廉的優(yōu)勢(shì)必將迅速發(fā)展，簡(jiǎn)化有機(jī)合成制備過(guò)程，降低生產(chǎn)成本，盡可能減少可能存在的二次污染問(wèn)題