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混凝法在工业污水处理中的应用（上）

      （一）功能和原理

      废水中的胶体（1-100nm）和细微悬浮物（100~10000nm）能在水中长期保持稳定的悬浮状态，静止而不沉，使废水产生混浊现象。混凝法就是向废水中投加混凝药剂，使其中的胶体和细微悬浮物脱稳，并聚集为数百微米以至数毫米的砚花，进而可以通过重力沉降或其他固液分离手段予以去除的废水处理技术。

      （二）常用混凝剂和助凝剂

      常用的混凝剂和助凝剂有以下几种：①无积盐类混凝剂；②有机高分子类混凝剂；③助凝剂。

      ①无机盐类混凝剂目前应用最广的是铁系和铝系金属盐，可分为普通铁、铝盐和喊化聚合物，其他还有碳酸镁、活性硅酸、高岭土、膨润土等。

      （a）三氯化铁：三氯化铁（FeCl₃·6H₂O）是一种常用的混凝剂，是黑褐色的结晶体，有强烈吸水性，形成的矾花，沉淀性好。处理低温水或低浊水时的效果比铝盐好，适宜的pH 范围较宽，但处理后的水的色度比铝盐的高。三氯化铁液体、晶体物或受潮的无水物腐蚀性极大，调制和加药设备必须考虑用耐腐蚀材料。

      （b）硫酸亚铁：硫酸亚铁（FeSO₄·7H₂O)是半透明绿色晶体。通常不如三价铁盐那样有良好的混凝效果，且残留在水中的Fe²⁺会使处理后的水带色。

      （c）硫酸铝：硫酸铝（Al₂（SO₄)3）是废水处理中使用最多的混凝剂。硫酸铝使用便利，混凝效果较好。使用硫酸铝的有效pH范围较窄，且跟原水硬度有关，如对于软水，pH在5.7~6.6；中等硬度的水为6.6~7.2；硬度较高的水则为7.2~7.8。

明矾是硫酸铝和硫酸钾的复盐Al₂（SO₄)₃·K₂SO₄·24H₂O，其中A1₂O₃，含量约为10.6%，也可作为混凝剂。

      （d）聚合氯化铝：聚合氯化铝的化学式为[Al₂(OH)_nCl_6-n]_m，n可取1~5之间的整数，m为1~10之间的整数。聚合氯化铝作为混凝剂处理水时，有下列优点：对污染严重或低浊度、高浊度、高色度的原水都可达到好的混凝效果；水温低时，仍可保持稳定的混凝效果；矾花形成快，颗粒大而重，沉淀性能好，投药量一般比硫酸铝低；适宜的pH范围较宽，在5-9间，当过量投加时也不会像硫酸铝那样造成水浑浊的反效果；药液对设备的侵蚀作用小，且处理后水的pH和碱度下降较小。

      （e）聚合硫酸铁：聚合硫酸铁的化学式为[Fe₂(OH)_n（SO₄)_3-n/2]。它与聚合铝盐都是具有一定碱化度的无机高分子聚合物。适宜水温10℃-50℃，pH5.0-8.5,但在 pH4.0-11范围内仍可使用。与普通铁铝盐相比，它具有投加剂量少、矾花生成快、对水质的适应范围广等优点。

      ②有机高分子类混凝剂

      高分子混凝剂分为天然和人工两种，其中天然高分子混凝剂的应用远不如人工的广泛。高分子混凝剂溶于水中，通常会形成粘性的液体。

      有机高分子混凝剂可分为阴离子型、阳离子型和非离子型。高分子混凝剂中，以聚丙烯酰胺应用最为普遍，其产量占高分子混凝剂总产量的80%。聚丙烯酰胺常作为助凝剂与其他混凝剂一起使用，可产生较好的混凝效果。聚丙烯酰胺的投加次序与废水水质有关。当废水浊度低时，宜先投加其他混凝剂，再投加聚丙烯酰胺；当废水浊度高时，应先投加聚丙烯酰胺，再投加其他混凝剂。

      ③助凝剂

      常用的助凝剂主要有以下三类：

      （a）pH调整剂，在原水pH不符合工艺要求，或在投加混凝剂后pH发生较大变化时，就需要投加酸性或碱性物质予以调整。常用的pH调整剂有硫酸、熟石灰、氢氧化钠、纯碱等。

      （b）絮体结构改良剂，其作用是加大絮体的粒径、密度和机械强度。这类物质有水玻璃、活性硅酸和粉煤灰、黏土等。前二者主要作为骨架物质来强化低温和低碱度下的絮凝作用；后二者则作为矾花形成核心来加大絮体密度，改善其沉降性能和污泥的脱水性能。

      （c）氧化剂，当原水中的有机物含量较高时容易形成泡沫，不仅使感观性状恶化，絮凝体也不易沉降。此时，应投加Cl₂和次氯酸钙和次氯酸钠等氧化剂来破坏有机物。当用FeSO₄作混凝剂时，则常用O₃、Cl₂将Fe^2＋氧化为Fe^3＋以提高混凝效果。

      结语：

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