全球站点您好,欢迎光临大千净化材料系列官方网站! 搜索按钮
         净化材料电话
新闻
新闻中心 当前位置:首页 > 新闻中心 > 技术知识

混凝剂的分类及常用种类特点

来源:巩义市大千净化材料有限公司 发布时间:2018-1-26 19:30:38

    混凝剂的分类:

    按作用分:混凝剂、絮凝剂、助凝剂

    按化学组成分:无机混凝剂、有机混凝剂

    按分子量大小分:低分子混凝剂、高分子混凝剂

    按来源分:天然混凝剂、合成混凝剂

    无机盐类混凝剂:

    应用于饮用水处理的混凝剂应符合以下基本要求:混凝效果好;对人体健康无害;使用方便;货源充足,价格低廉。常用的有:硫酸铝、三氯化铁、硫酸亚铁、硫酸铝钾(明矾)、铝酸钠和硫酸铁。

    硫酸铝

    白色有光泽结晶,Al2(SO4)3·nH2O(n=6、10、14、16、18和37等),常用的是Al2(SO4)3·18H2O,分子量666.41,相对密度1.61,易溶于水,常温下溶解度约为50%。

    硫酸铝有固、液两种形态,固态硫酸铝产品有精制和粗制两种。精制硫酸铝为白色结晶体,比重约为1.62,A12O3含量不小于15%,不溶杂质含量不大于0.5%,价格较贵。粗制硫酸铝的A12O3含量不小于14%,不溶杂质含量不大于2.4%,价格较低,但质量不稳定,且因不溶杂质含量多,增加了药液配制和废渣排除方面的操作麻烦。

    硫酸铝使用方便,但水温低时,硫酸铝水解较困难,形成的絮凝体比较松散,效果不及铁盐混凝剂。

    三氯化铁

    具有金属光泽的黑褐色结晶体,FeCl3·6H2O,有强烈吸水性,市售无水三氯化铁产品中FeCl3含量达92%以上,不溶杂质小于4%。液体三氯化铁浓度一般在30%左右,

    三氯化铁是铁盐混凝剂中最常用的一种。三氯化铁溶于水后,和铝盐相似,水合铁离子Fe(H2O)63+也进行水解、聚合反应。在一定条件下,铁离子Fe3+通过水解聚合可形成多种成分的配合物或聚合物,如单核组分Fe(OH)2+、Fe(OH)2+及多核组分Fe2(OH)24+、Fe3(OH)45+等等,以至Fe(OH)3沉淀物。三氯化铁的混凝机理也与硫酸铝相似,但混凝特性与硫酸铝略有区别。一般形成的絮凝体比铝盐絮凝体密实;处理低温或低浊水的效果优于硫酸铝。但三氯化铁腐蚀性较强,且固体产品易吸水潮解,不易保管。

    硫酸亚铁

    固体产品是半透明绿色结晶体,FeS03·7H2O,俗称绿矾。易溶于水,20℃时溶解度为21%。

    硫酸亚铁在水中离解出的是二价铁离子Fe2+,水解产物只是单核配合物,故不具Fe3+的优良混凝效果。同时,Fe2+会使处理后的水带色,特别是当Fe2+与水中有色胶体作用后,将生成颜色更深的溶解物。故采用硫酸亚铁作混凝剂时,应将二价铁Fe2+氧化成三价铁Fe3+。

    高分子混凝剂:

    无机高分子混凝剂:聚合氯化铝、聚合硫酸铝、聚合硫酸铁、聚合氯化铁、聚硅酸金属盐等。

    人工合成有机高分子混凝剂:乙烯吡啶(阳离子型)、聚丙烯酰胺

    天然高分子物质:淀粉、树胶、动物胶等

    聚合氯化铝(PAC) 亦称碱式氯化铝或羟基氯化铝,分子式〔Al2(OH)nCl6-n〕m,m为聚合度,单体为铝的羟基配合物Al2(OH)nCl6-n。通常n=1~5,m≤10,聚合物分子量在1000左右。

    聚合氯化铝是以铝灰或含铝矿物作原料,采用酸溶或碱溶法加工制成。由于原料和生产工艺不同,产品规格也不一致,聚合氯化铝可看成氯化铝AlCl3在一定条件下经水解、聚合逐步转化成Al(OH)3沉淀物过程中的各种中间产物。一般铝盐(如Al2(SO4)3或A1Cl3)在投入水中后才进行水解聚合反应,反应产物的物种受水的pH值及铝盐浓度影响。而聚合氯化铝在投入水中前的制备阶段即已发生水解聚合,投入水中后也可能发生新的变化,但聚合物成分基本确定。其成分主要决定于羟基OH和铝Al的摩尔数之比,通常称之为盐基度(碱化度)

    优点:

    1)形成絮凝体速度快、徐凝体大而密实,沉降性能好;

    2)投加量比无机混凝剂低

    3)对原水适应性好,最佳混凝pH值范围较宽

    4)对设备的腐蚀小,处理后水的pH值和碱度变化较小

    混凝机理:利用水解缩合过程中产生的高价多核配合物的压缩双电层作用和吸附电性中和作用。

    关于铝盐对生物体的影响;

    1) 饮用水摄铝不到5%;

    2) 无机铝排泄快(取决于肾功能);

    3) Alzheimer disease 的可能性(脑损伤);

    4) WHO标准0.2mg/L,非健康考虑,只要是避免着色。

    聚合硫酸铝(PAS) 利用硫酸根SO42-起到类似羟基架桥作用,把简单铝盐水解产物桥联起来,促进铝的水解反应形成高价多核配合物以提高混凝效果。

    聚合硫酸铁(PFS) 是碱式硫酸铁的聚合物,[Fe(OH)n(SO4)3-0.5n]m,其中m为聚合度,n<2,m>10。它是一种红褐色的粘性液体。

    制备聚合硫酸铁有好几种方法,但目前基本上都是以硫酸亚铁为原料,采用不同氧化方法,将硫酸亚铁氧化成硫酸铁,控制总硫酸根和总铁的摩尔数之比,使氧化过程中羟基OH取代部分硫酸根而形成碱式硫酸铁Fe(OH)n(SO4)3-0.5n。碱式硫酸铁易于聚合而产生聚合硫酸铁。从经济上考虑,采用工业废硫酸和副产品硫酸亚铁生产聚合硫酸铁具有开发应用前景,不过这样制备的聚合硫酸铁作为饮用水处理的混凝剂时,必须经检验无毒方可使用。

    优点:用量少,絮体形成速度快、沉降速度也快,有效的pH值范围宽,腐蚀性小。

    聚硅酸金属盐 主要包括聚硅酸铝和聚硅酸铁及二者的复合物。

    合成有机高分子混凝剂

    阳离子型聚电解质指大分子结构重复单元中带有正电荷基团如胺基(-NH3+)、亚胺基(-CH2-NH2+-CH2-)、季胺基(N+R4)的水溶性聚合物,包括聚乙烯胺、聚乙烯亚胺、阳离子单体与丙烯酰胺共聚物等。

    阴离子聚电解质指大分子结构重复单元中带有负电荷基团如羧基(-COO-)、磺酸基(-SO32-)等的水溶性聚合物,如丙烯酸盐的均聚物或丙烯酸与丙烯酰胺的共聚物。

    两性聚电解质指大分子重复单元既包含正电基团又有负电基团。

    非离子型有机高分子聚合物有聚丙烯酰胺和聚氧化乙烯。

    天然有机高分子混凝剂 主要有淀粉类、聚糖类、纤维素衍生物类和动物骨胶等。

    助凝剂

    从广义上而言,凡能提高或改善混凝剂作用效果的化学药剂也可称为助凝剂。

    (1) 以吸附架桥改善已形成的絮体结构为目的的助凝剂

    聚丙烯酰胺的聚合度可高达10000~90000,相应的分子量高达150万~600万。它的混凝效果在于对胶体表面具有强烈的吸附作用,在胶粒之间形成桥联。

    聚丙烯酰胺每一链节中均含有一个酰胺基(一CONH2)。由于酰胺基之间的氢键作用,线性分子往往不能充分伸展开来,致使桥架作用削弱。为此,通常将PAM在碱性条件下(pH>10进行部分水解,生成阴离子型水解聚合物(HPAM)

    PAM经部分水解后,部分酰胺基带负电荷;在静电斥力下,高分子得以充分伸展开来,吸附架桥作用得以充分发挥。由酰胺基转化为羧基的百分数称水解度,亦即y/x值。水解度过高,负电性过强,对絮凝也产生阻碍作用。一般控制水解度在30%~40%较好。通常以HPAM作助凝剂以配合铝盐或铁盐作用,效果显著。

    有机高分子混凝剂的毒性是人们关注的问题。PAM及HPAM的毒性主要在于单体丙烯酰胺。故产品中的单体残留量应有严格控制。有的国家规定丙烯酰胺含量不得超过0.2%,有的国家规定不得超过0.05%。

    骨胶是一种粒状或片状动物胶,属高分子物质,分子量在3000~80000之间。骨胶易溶于水,无毒、无腐蚀性,与铝盐或铁盐配合使用,效果显著,但价格比铝盐和铁盐高,使用时应通过试验和经济比较确定合理的胶、铁或胶、铝的投加量之比。此外,骨胶使用较麻烦,不能预制久存,需现场配制,即日使用,否则会变成冻胶。

    活化硅酸为粒状高分子物质,在通常的pH值下带负电荷。活化硅酸是硅酸钠(俗称水玻璃)在加酸条件下水解、聚合反应进行到一定程度的中间产物,故它的形态和特征与反应时间、pH值及硅浓度有关。活化硅酸作为处理低温、低浊水的助凝剂效果较显著,但使用较麻烦,也需现场调制,即日使用,否则会形成冻胶而失去助凝作用。

    海藻酸钠是多糖类高分子物质,是海生植物用碱处理制得,分子量达数万以上。用以处理较高浊度的水效果较好,但价格昂贵,生产上使用不多。

    (2) 以调节原水酸碱度来促进混凝剂水解为目的的助凝剂

    一般加石灰,氢氧化钠和碳酸钠主要是价格问题

    (3) 以破坏水中有机物对胶体颗粒的稳定作用来改善混凝效果的混凝剂

    高锰酸钾、高铁酸盐、氯、臭氧等。其中氯有三卤甲烷的问题。

    (4) 以改变混凝剂化学形态来促进混凝效果的助凝剂。如亚铁盐的氧化等。

    混凝药剂选用原则:

    混凝效果好、无毒害成分、货源充足、成本低、有新型药剂的卫生许可、最好借鉴已有经验。

新闻中心
相关产品
       

版权所有:巩义市大千净化材料有限公司  地址:巩义市夹津口镇工业区
电话:0371-69580958  传真:0371-69580959
技术支持: 手机:13071011921 手机版
邮箱:13071011921@163.com   备案号:豫ICP备09002491号-8

     

 

13071011921