廢水處理藥劑

絮凝沉澱法是選用無機絮凝劑(如硫酸鋁)和有機陰離子型絮凝劑聚丙烯醯胺(PAM)配製成水溶液加入廢水中，便會產生壓縮雙電層，使廢水中的懸浮微粒失去穩定性，膠粒物相互凝聚使微粒增大，形成絮凝體、礬花。絮凝體長大到一定體積後即在重力作用下脫離水相沉澱，從而去除廢水中的大量懸浮物，從而達到水處理的效果。為提高分離效果，可適時、適量加入助凝劑。處理後的污水在色度、含鉻、懸浮物含量等方面基本上可達到排放標準，可以外排或用作人工注水採油的回注水。

基本介紹

• 中文名：廢水處理藥劑
• 實質：絮凝劑
• 分類：無機絮凝劑，有機絮凝劑
• 作用：廢水處理

藥劑分類

最常用的廢水處理藥劑是絮凝劑，絮凝劑分兩大類：無機絮凝劑，有機絮凝劑。

工作原理

絮凝沉澱法是選用無機絮凝劑(如硫酸鋁)和有機陰離子型絮凝劑聚丙烯醯胺(PAM)配製成水溶液加入廢水中，便會產生壓縮雙電層，使廢水中的懸浮微粒失去穩定性，膠粒物相互凝聚使微粒增大，形成絮凝體、礬花。絮凝體長大到一定體積後即在重力作用下脫離水相沉澱，從而去除廢水中的大量懸浮物，從而達到水處理的效果。為提高分離效果，可適時、適量加入助凝劑。處理後的污水在色度、含鉻、懸浮物含量等方面基本上可達到排放標準，可以外排或用作人工注水採油的回注水。

無機絮凝劑

無機絮凝劑為高價金屬鹽，如硫酸鋁、硫酸鐵、氯化鐵、四氯化鈦及無機酸和鹼。

氯化鐵的特性：1、水解速度快，水合作用弱。形成的礬花密實，沉降速度快。受水溫變化影響小，可以滿足在流動過程中產生剪下力的要求。2、固態產品為棕褐色，紅褐色粉末，極易溶於水。3、可有效去除源水中的鋁離子以及鋁鹽混凝後水中殘餘的游離態鋁離子。4、適用範圍廣，生活飲用水，工業用水，生活用水，生活污水和工業污水處理等。5、用藥量少，處理效果好，比其它混凝劑節約10-20%費用。6、使用方法和包裝用途以及注意事項同聚合氯化鋁基本一樣。三氯化鐵是城市污水及工業廢水處理的高效廉價絮凝劑，具有顯著的沉澱重金屬及硫化物、脫色、脫臭、除油、殺菌、除磷、降低出水COD及BOD等功效。

硫酸鋁的特性：極易溶於水，硫酸鋁在純硫酸中不能溶解（只是共存），在硫酸溶液中與硫酸共同溶解於水，所以硫酸鋁在硫酸中溶解度就是硫酸鋁在水中的溶解度。常溫析出含有18分子結晶水，為18水硫酸鋁，工業上生產多為18水硫酸鋁。含無水硫酸鋁51.3%，即使100℃也不會自溶（溶於自身結晶水）。不易風化而失去結晶水，比較穩定，加熱會失水，高溫會分解為氧化鋁和硫的氧化物。加熱至770℃開始分解為氧化鋁、三氧化硫、二氧化硫和水蒸氣。溶於水、酸和鹼，不溶於乙醇。水溶液呈酸性。水解後生成氫氧化鋁。水溶液長時間沸騰可生成鹼式硫酸鋁。工業品為灰白色片狀、粒狀或塊狀，因含低鐵鹽而帶淡綠色，又因低價鐵鹽被氧化而使表面發黃。粗品為灰白色細晶結構多孔狀物。無毒，粉塵能刺激眼睛。

典型的例子是某些選礦廠往濃密池中加石灰以加速精礦的沉降，提高濃密與過濾的效率減少金屬的流失。

有機絮凝劑　有機絮凝劑分為離子型和非離子型。 　離子型絮凝劑，即能改變顆粒表面電荷，又能起橋鏈作用，引起絮凝。如我們經常使用的聚丙烯醯胺（也稱3絮凝劑）。用於加速濃密池精礦的快速沉降。從而降低精礦含水，較少金屬流失。 　絮凝劑在選礦中的另一套用實例是選擇絮凝。通過向礦漿中加入絮凝劑和分散劑使有用礦粒選擇性絮凝沉降而脈石礦物仍處於分散狀態，從而到達有用礦物與脈石分離的目的。　典型的例子是某些選礦廠往濃密池中加石灰以加速精礦的沉降，提高濃密與過濾的效率減少金屬的流失。

有機絮凝劑

有機絮凝劑分為離子型和非離子型。

離子型絮凝劑，即能改變顆粒表面電荷，又能起橋鏈作用，引起絮凝。如我們經常使用的聚丙烯醯胺（也稱3絮凝劑）。用於加速濃密池精礦的快速沉降。從而降低精礦含水，較少金屬流失。

絮凝劑在選礦中的另一套用實例是選擇絮凝。通過向礦漿中加入絮凝劑和分散劑使有用礦粒選擇性絮凝沉降而脈石礦物仍處於分散狀態，從而到達有用礦物與脈石分離的目的。

絮凝劑的作用：一是去電作用，一是橋鏈作用。

所謂去電作用是：懸浮粒子間有相互作用力，它主要由於離子表面的ζ電位所引起的。帶相同電荷的顆粒，相互排斥而不容易絮凝，帶相反電荷的顆粒相互吸引發生絮凝。添加絮凝劑的目的就是降低顆粒表面的電荷從而降低顆粒相互接近時產生的斥力而使之絮凝。

所謂橋鏈作用是：絮凝劑分子不只吸附在一個顆粒上，特別是高分子絮凝劑的分子，在顆粒之間好像架一座橋一樣，將顆粒連線起來，通常稱為“橋鏈作用”使顆粒絮凝。

有機絮凝劑一般分子量比較大，通常達幾萬、幾十萬、甚至上百萬、故添加量很少即可起到橋鏈作用。通常配成1/萬數量級的極稀硫酸，添加量也就是毫升數量級。當然具體的添加量還需通過試驗來確定。

絮凝劑不可多加，多加後吸附絮凝劑的礦粒間相互排斥，破壞了橋鏈作用，反而不易絮凝。

水處理絮凝劑

聚丙烯醯胺由於具有高分子化合物的水溶性以及其主鏈上活潑的醯基，因而在石油開採、水處理、紡織印染、造紙、選礦、洗煤、醫藥、製糖、養殖、建材、農業等行業具有廣泛的套用，有“百業助劑”、 “萬能產品”之稱。

1 水處理領域

聚丙烯醯胺在水處理工業中的套用主要包括原水處理、污水處理和工業水處理3個方面。在原水處理中，聚丙烯醯胺與活性炭等配合使用，可用於生活水中懸浮顆粒的凝聚和澄清；在污水處理中。聚丙烯醯胺可用於污泥脫水；在工業水處理中，聚丙烯醯胺主要用作配方藥劑。在原水處理中，用有機絮凝劑聚丙烯醯胺代替無機絮凝劑，即使不改造沉降池，淨水能力也可提高20%以上。所以許多大中城市在供水緊張或水質較差時，都採用聚丙烯醯胺作為補充。在污水處理中，採用聚丙烯醯胺可以增加水回用循環的使用率。

2 石油採油領域

在石油開採中，聚丙烯醯胺主要用於鑽井泥漿材料以及提高採油率等方面，廣泛套用於鑽井、完井、固井、壓裂、強化採油等油田開採作業中，具有增粘、降濾失、流變調節、膠凝、分流、剖面調整等功能。我國油田開採已經步入中後期，為提高原油採收率，主要推廣聚合物驅油和三元複合驅油技術。通過注入聚丙烯醯胺水溶液，改善油水流速比，使采出物中原油含量提高。國外聚丙烯醯胺在油田方面的套用不多，我國由於特殊的地質條件，大慶油田和勝利油田已經開始廣泛採用聚合物驅油技術。

3 造紙領域

聚丙烯醯胺在造紙領域中廣泛用作駐留劑、助濾劑、均度劑等。它的作用是能夠提高紙張的質量，提高漿料脫水性能，提高細小纖維及填料的留著率，減少原材料的消耗以及對環境的污染等。聚丙烯醯胺在造紙中使用的效果取決於其平均分子量、離子性質、離子強度及其它共聚物的活性。非離子型聚丙烯醯胺主要用於提高紙漿的濾性，增加乾紙強度，提高纖維及填料的留著率；陰離子型共聚物主要用作紙張的乾濕增強劑和駐留劑；陽離子型共聚物主要用於造紙廢水處理和助濾作用，另外對於提高填料的留著率也有較好的效果。此外，聚丙烯醯胺還套用於造紙廢水處理和纖維回收。

4 紡織印染工業

在紡織工業中，聚丙烯醯胺作為織物後處理的上漿劑、整理劑，可以生成柔順、防皺、耐黴菌的保護層。利用它的吸濕性強的特點，能減少紡細紗時的斷線率；聚丙烯醯胺作後處理劑可以防止織物的靜電和阻燃；用作印染助劑時，聚丙烯醯胺可使產品附著牢度大、鮮艷度高，還可以作為漂白的非矽高分子穩定劑；此外，聚丙烯醯胺還可以用於紡織印染污水的高效淨化。

5 其他領域

在採礦、洗煤領域，採用聚丙烯醯胺作絮凝劑可促進採礦、洗煤回收水中固體物的沉降，使水澄清，同時可回收有用的固體顆粒，避免對環境造成污染；在製糖工業中，聚丙烯醯胺可加速蔗汁中細粒子的下沉，促進過濾和提高濾液的清澈度；在養殖工業中，聚丙烯醯胺可改善水質，增加水的透光性能，從而改善水的光合作用；在醫藥工業中，聚丙烯醯胺可用作分離抗菌素的絮凝劑、用作藥片的賦型粘接劑以及工藝水澄清劑等；在建材工業中，聚丙烯醯胺可用作塗料增稠分散劑、鋸石板材冷卻劑以及陶瓷粘接劑等；在農業上，聚丙烯醯胺作為高吸水性材料可用作土壤保濕劑以及種子培養劑等。在建築工業中，聚丙烯醯胺可以增強石膏水泥的硬度，加速石棉水泥的脫水速度。此外，聚丙烯醯胺還可用作天然或合成皮革的保護塗層以及無機肥料的造粒助劑等。

常用藥劑

為了使廢水處理後達標排放或進行回用，在處理過程需要使用多種化學藥劑。根據用途的不同，可以將這些藥劑分成以下幾類：

⑴絮凝劑：有時又稱為混凝劑，可作為強化固液分離的手段，用於初沉池、二沉池、浮選池及三級處理或深度處理等工藝環節。

⑵助凝劑：輔助絮凝劑發揮作用，加強混凝效果。

⑶調理劑：又稱為脫水劑，用於對脫水前剩餘污泥的調理，其品種包括上述的部分絮凝劑和助凝劑。

⑷破乳劑：有時也稱脫穩劑，主要用於對含有乳化油的含油廢水氣浮前的預處理，其品種包括上述的部分絮凝劑和助凝劑。。

⑸消泡劑：主要用於消除曝氣或攪拌過程中出現的大量泡沫。

⑹pH調整劑：用於將酸性廢水和鹼性廢水的pH值調整為中性。

⑺氧化還原劑：用於含有氧化性物質或還原性物質的工業廢水的處理。

⑻消毒劑：用於在廢水處理後排放或回用前的消毒處理。

以上藥劑的種類雖然很多，但一種藥劑在不同的場合使用，起到的作用不同，也就會擁有不同的稱呼。比如說Cl2，套用在加強污水的混凝處理效果時被稱為助凝劑，用於氧化廢水中的氰化物或有機物時被稱為氧化劑，用於消毒處理自然就被稱為消毒劑。

污泥脫水原理

陽離子聚丙烯醯胺污泥脫水原理

陽離子聚丙烯醯胺在進行污泥脫水的時候，選擇應該注意一下問題：根據污性質可選用本產品的相應牌號，可有效在污泥進入壓濾之前進行重力污泥脫水。脫水時，產生絮團大，不粘濾布，在壓濾時不流散，用量少，脫水效率高，泥餅含水率在80%以下。

污水和有機廢水的處理:本產品在酸性或鹼性介質中均呈現陽電性，這樣對污水中懸浮顆粒帶陰電荷的污水進行絮凝沉澱，澄清是極為有效的，如酒精廠廢水，啤酒廠廢水，味素廠廢水，製糖廠廢水，肉食品廠廢水，飲料廠廢水，紡織印染廠的廢水等，用陽離子聚丙烯醯胺要比用陰離子聚丙烯醯胺，非離子聚丙烯醯胺或無機鹽效果要高數倍或數十倍，因為這類廢水普遍帶有陰電荷。

聚合硫酸鐵水

介紹

聚合硫酸鐵形態性狀是淡黃色無定型粉狀固體，極易溶於水，10%（重量）的水溶液為紅棕色透明溶液，吸濕性。聚合硫酸鐵廣泛套用於飲用水、工業用水、各種工業廢水、城市污水、污泥脫水等的淨化處理。

套用特點

聚合硫酸鐵與其他無機絮凝劑相比具有以下特點：

1. 新型、優質、高效鐵鹽類無機高分子絮凝劑；
2. 混凝性能優良，礬花密實，沉降速度快；
3. 淨水效果優良，水質好，不含鋁、氯及重金屬離子等有害物質，亦無鐵離子的水相轉移，無毒，無害，安全可靠；
4. 除濁、脫色、脫油、脫水、除菌、除臭、除藻、去除水中COD、BOD及重金屬離子等功效顯著；
5. 適應水體PH值範圍寬為4-11，最佳PH值範圍為6-9，淨化後原水的PH值與總鹼度變化幅度小，對處理設備腐蝕性小；
6. 對微污染、含藻類、低溫低濁原水淨化處理效果顯著，對高濁度原水淨化效果尤佳；
7. 投藥量少，成本低廉，處理費用可節省20%-50%。

聚合硫酸亞鐵套用

聚合硫酸鐵在稀土工業廢水處理時：例如,裝置使廢水的微小固體顆粒和高濃度的離子膜的表面和始終保持一定距離,大大減少有害物質和膜表面有機會避免在膜表面污染,聚合硫酸鐵改善水的循環過度;這個過程不僅將稀土的提取工藝廢水高濃度的分離與富集氯化銨,稀土行業標準後廢水的回收,並通過電解過程和太陽能為一個成功的鹽酸和氨水反應堆的復甦、聚合硫酸鐵減少稀土產業生產原材料的回收,也要經過的燃料電池使用將能量回收補充說,處理大量的浪費水的成本為40元,為1600噸/天,包含100g/L的氯化銨來計算,通過這個過程,一代的鹽酸和氨的水可以實現利潤11萬元，這不僅對該國的污水處理和處置還原、穩定和無害的目標;嚴格控制的稀土工業廢水中的重金屬和有毒、聚合硫酸鐵有害物質含量;在安全、環保和經濟復甦的前提下,利用廢水、聚合硫酸鐵廢氣的能量和資源,實現廢水、廢氣治理和綜合利用、節能減排、實現循環經濟發展的目的。

聚合硫酸鐵使用電介質電泳技術和滲透膜分離技術相結合的方法對污水回用處理,實現廢水處理技術創新和科技進步,充分發揮設備的投資和運營效率,適合中國的國情,符合特徵內蒙古自治區的廢水處理新技術、聚合硫酸鐵新技術和新設備。若新技術被廣泛套用,將提高礦山企業在該地區的工業廢水的處理和處置水平,聚合硫酸鐵進一步保護和改善生態環境,在該地區促進我們的經濟、社會和環境的可持續發展。

聚合硫酸鐵處理含油廢水中的特點：

絮凝技術由於其適應性強、可去除乳化油和溶解油以及部分難以生化降解的複雜高分子有機物的特點而被廣泛套用於含油廢水的處理。常用的絮凝劑主要有無機絮凝劑、有機絮凝劑和複合絮凝劑三大類。

無機高分子絮凝劑中聚合氯化鋁、聚合硫酸鐵等較低分子量無機絮凝劑處理效果好，價格低且用量少，效率高而被廣泛套用.

氧化劑還原劑

從理論上說，氧化還原電位不同的兩種物質都可以相對地成為氧化劑或還原劑，但在廢水處理實踐中能夠使用的氧化劑或還原劑必須滿足以下要求：①對廢水中希望去除的污染物質有良好的氧化或還原作用，②反應後生成的物質應當無害以避免二次污染，③價格便宜、來源可靠，④能在常溫下快速反應、不需要加熱，⑤反應時所需的pH值最好在中性，不能太高或太低。

在廢水中使用

在廢水處理中常用的氧化劑有：①在接受電子後還原變成帶負電荷離子的中性原子，如O2、Cl2、O3等；②帶正電荷的原子，接受電子後還原成帶負電荷的離子，比如在鹼性條件下，漂白粉、次氯酸鈉等藥劑中的次氯酸根OCl-中的CL+和二氧化氯中的Cl4+接受電子還原成Cl-；③帶高價正電荷的原子在接受電子後還原成帶低價正電荷的原子，例如三氯化鐵中的Fe3+和高錳酸鉀中的Mn7+在接受電子後還原成Fe2+和Mn2+。

在廢水處理中常用的還原劑有：①在給出電子後被氧化成帶正電荷的中性原子，例如鐵屑、鋅粉等；②帶負電荷的原子在給出電子後被氧化成帶正電荷的原子，例如硼氫化鈉中的硼元素為負5價，在鹼性條件下可以將汞離子還原成金屬汞，同時自身被氧化成正三價。③金屬或非金屬的帶正電的原子，在給出電子後被氧化成帶有更高正電荷的原子。例如硫酸亞鐵、氯化亞鐵中的二價鐵離子Fe2+在給出一個電子後被氧化成三價鐵離子Fe3+；二氧化硫SO2和亞硫酸鹽SO32-中的四價硫在給出兩個電子後，被氧化成六價硫，形成SO42-。

工業廢水通常採用物理—生化的二級處理工藝，以使水質達到排放標準。然而，由於造紙工業廢水普遍缺磷，導致生化段工藝中微生物營養失衡，工業上雖經過投加磷酸鹽或工業磷酸等藥品補充磷營養。

但新型水處理藥劑處理存在諸多問題：①普通工業磷酸鹽易與廢水中的鈣鹽形成羥基磷灰石沉澱，造成磷營養固化問題，微生物無法吸收，且由於污泥中無機成分增多，污泥沉降性差，影響曝氣池處理水質;

②普通磷酸鹽用量大，工人勞動強度較高，並由於活性污泥中微生物吸收率不高，出水TP存在超標現象;

③冬天溫度低，磷酸鹽易結冰，現場操作條件比較惡劣。

無機磷酸鹽主要通過分子運動和水流紊流擴散為微生物吸附，然後以P2O5形式通過細胞壁被細胞吸收，在這些過程中微生物是通過主動運輸方式吸收營養物質，因此需要消耗自身較多的ATP，微生物吸收效率不高，一部分磷酸鹽隨著出水排放。

SP產品中磷酸是通過活化作用與有機酸絡合，因為有機酸本身也是微生物所需的營養物質，而且它具有調節新陳代謝、提高微生物體內酶活性和增強微生物抗逆性能，禁止重金屬毒性等優點。

整個生化系統去除率提高了1.9%;活性污泥沉降性能提高，減輕了污泥膨脹，微生物種類增多，污泥中有機成分含量提高，生化系統處理穩定;磷營養充分被微生物所吸收，出水總磷平均為0.17mg/L，磷的平均吸收率為88.9%;使用該產品能夠降低設備腐蝕程度，節省人力、物力消耗，提高現場操作安全，實際意義顯著。

此次實驗效果令人滿意，在某種程度上，SP作為一種新磷營養試劑，能很好的替代當前廣泛使用的普通工業磷酸。