Question

什么是水处理中的混凝剂

Answer 1

水处理中大量使用的混凝剂可分为铝盐和铁盐两类。铝盐有明矾、硫酸铝、碱式氯化铝等;铁盐包括硫酸亚铁、硫酸铁及三氯化铁3种。它们的作用是自身先溶解形成胶体，再与水中杂质作用，以中和或吸附的形式使杂质凝聚成大颗粒而沉淀。
(1)明矾
明矾是硫酸钾铝[KAl(SO4)2]·12H2O或K2S04·Al2(SO4)3·24H2O，是一种复盐，在水中Al2(SO4)3发生水解作用生成氢氧化铝胶体。氢氧化铝是溶解度很小的化合物，它经聚合，以胶体状态从水中析出。在近乎中性的天然水中，氢氧化铝胶体带正电荷，而天然水中的胶体杂质，大都带负电荷，它们中间可起电性中和作用。同时氢氧化铝胶体还具有吸附作用，可吸附水中的自然胶体和悬浮物。在这种中和作用和吸附作用下，水中的胶体微粒渐渐凝聚成粗大的絮状物而下沉。在沉降的过程中，又将其他悬浮物裹入夹带在其中一起沉淀，使水质澄清。
(2)硫酸铝
硫酸铝[Al2(SO4)3]水溶液的pH值约为4.0~5.0，加入水中的反应原理与明矾相同。
(3)碱式氯化铝
碱式氯化铝(PAC)又称羟基氯化铝或聚合氯化铝，其分子式为:[Al2(OH)nCl6-n]m，其中n=1~5，m≤l0。其精制品为白色或黄色固体，也有无色或黄褐色的透明液体。
碱式氯化铝在水中由于羟基的架桥作用而和铝离子生成多核络合物，并带有大量正电荷，能有效地吸附水中带有负电荷的胶粒，电荷彼此被中和，因而与吸附的污物一起形成大的凝聚体而沉淀被除去。另外它还有较强的架桥吸附性能，不仅能除去水中悬浮物，还能使微生物吸附沉淀。
(4)铁盐
常用的是硫酸亚铁，俗称绿矾(FeSO4·7H2O)，也用氯化铁
(FeCl3·6H2O)和硫酸铁[Fe2(SO4)3]。铁盐在水中发生水解产生了Fe(OH)3胶体、Fe(OH)3的混凝作用及过程与铝盐相似。

Answer 2

混凝剂在污水处理中的应用：颗粒中较大的粗粒悬浮物可以利用自然沉淀去除，但是更微小的悬浮物，甚至是某些有害的化学离子，特别是胶体粒子沉降得很慢，甚至能在水中长期保持分散的悬浮状态而不能自然下沉，难以用自然沉淀的方法从水中分离除去。混凝剂的原理是破坏这些细小颗粒的稳定性，使其互相接触而凝聚在一起，形成絮状物，并下沉分离。
利用混凝剂治理污水综合了混合、反应、凝聚、絮凝等九个过程。由于混凝剂投入水中，大多可以提供大量的正离子。正离子能把胶体颗粒表面所带的负电中和掉，使其颗粒间排斥力减小，从而容易靠近并凝聚成絮状细粒，实现了使水中细小胶体颗粒脱稳并凝聚成微小细粒的过程。微小的细粒通过吸附、卷带和架桥形成更大的絮体沉淀下来，达到了可从水中分离出来的目的。
污水治理中常用的混凝剂大致可以分为三类：有机混凝剂、无机混凝剂和高分子混凝剂。有机混凝剂有阴阳离子型之分；无机混凝剂有无机类、碱类、固体细粉类等区别；高分子混凝剂根据聚合度的不同可分为高聚合度混凝剂和低聚合度混凝剂，不同聚合度下又有阳离子型、阴离子型和非离子型，高分子混凝剂也有有机与无机类之分。选用混凝剂的品种、数量应根据处理对象，即不同的废水的试验资料和条件而定，必须从价廉、易得、投用量少、处理效率高且生成的絮状物容易沉淀分离等方面考虑。当投加单个混凝剂处理效果不理想时，还可以投加助凝剂或者可以考虑两种混凝剂按比例混合投加。
大型水处理工程都会使用混凝剂。