水處理混凝劑的分類及未來(lái)發(fā)展探究

劉中厚

（華設(shè)設(shè)計(jì)集團(tuán)股份有限公司，南京210000）

1 引言

隨著城市化快速發(fā)展，城市用水量及污廢水排放量不斷增加，不僅影響城市建設(shè)，而且直接影響城市環(huán)境及水資源的利用。因此，在城市管理中對(duì)水處理工作越發(fā)重視。在混凝劑技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用下，通過(guò)使用水處理混凝劑將水中的膠體成分同細(xì)微物質(zhì)進(jìn)行黏合處理，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)高效排除，保障了水處理工作的效能。隨著各類環(huán)保法律的接踵頒布，對(duì)高性能水處理混凝劑的需求量日益增加。論文通過(guò)對(duì)水處理混凝劑的分析研究，梳理了當(dāng)前混凝劑的分類及技術(shù)應(yīng)用。

2 水處理混凝劑的研究意義

混凝劑是現(xiàn)代城市水處理中常用的技術(shù)，對(duì)于城市水處理以及水資源保護(hù)都有著非常重要的意義。

一方面，水資源是城市生活中非常重要的資源。城市居民生活及各種生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)，都需要大量的水資源。與此同時(shí)，在水資源使用過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生大量的工業(yè)及生活污廢水。在實(shí)際城市管理活動(dòng)中，如果不對(duì)上述污廢水進(jìn)行處理，將浪費(fèi)大量的水資源，甚至造成城市用水緊張等問(wèn)題。所以，在現(xiàn)代城市水資源管理中，通過(guò)應(yīng)用高效水處理混凝劑，實(shí)現(xiàn)城市水資源的高效循環(huán)使用，提高了水資源的利用率。

另一方面，應(yīng)用水處理混凝劑對(duì)水資源進(jìn)行處理，也是對(duì)城市環(huán)境及水環(huán)境的保護(hù)。城市生活生產(chǎn)的污廢水，如果處理不好，勢(shì)必導(dǎo)致城市水環(huán)境質(zhì)量的下降。污染程度的逐漸加重，將造成城市周邊水環(huán)境的污染等問(wèn)題。在城市建設(shè)過(guò)程中，應(yīng)用水處理混凝劑對(duì)污廢水進(jìn)行高效處理，也是對(duì)水環(huán)境的保護(hù)和改善，對(duì)于提升城市整體環(huán)境有著非常重要的作用。

3 水處理混凝劑的分類

當(dāng)前，水處理混凝劑主要分為無(wú)機(jī)混凝劑和有機(jī)混凝劑兩大類。根據(jù)使用原理及類型的不同，又可進(jìn)一步發(fā)展為不同系列的混凝劑。

3.1 無(wú)機(jī)水處理混凝劑

無(wú)機(jī)水處理混凝劑主要包括鋁系混凝劑、鐵系混凝劑以及聚硅酸類混凝劑。

3.1.1 鋁系混凝劑

鋁系混凝劑是現(xiàn)代水處理中最常應(yīng)用的藥劑，其主要包括聚合氯化鋁(PAC)、聚合磷酸鋁(PAP)、聚合硫酸鋁(PAS)等。目前，聚合氯化鋁是中國(guó)銷量最大、應(yīng)用最廣泛的水處理劑。

鋁系混凝劑的應(yīng)用原理是利用鋁離子對(duì)水中膠體物質(zhì)的雙層電子進(jìn)行吸附，使膠體顆粒物及其他物質(zhì)進(jìn)行膠合，之后通過(guò)過(guò)濾和篩除進(jìn)行處理，保障水處理更加高效。鋁系混凝劑在進(jìn)行水處理時(shí)，具有簡(jiǎn)單方便、藥劑使用量小、效果明顯等特點(diǎn)。但也存在一定的弊端，鋁系混凝劑會(huì)對(duì)凈化后的水體產(chǎn)生一定程度危害。主要原因是鋁系混凝劑中含有的鋁鹽成分，具有一定毒性，長(zhǎng)時(shí)間使用會(huì)對(duì)水體造成毒害污染，影響后續(xù)使用。當(dāng)前鋁系混凝劑相關(guān)研究表明，鋁系混凝劑的混凝效果與混凝劑的鹽基度有很大關(guān)系，在鹽基度達(dá)到75%~85%時(shí)，鋁系混凝劑能最大限度地發(fā)揮混凝效果[1]。

3.1.2 鐵系混凝劑

鐵系混凝劑也是現(xiàn)代混凝劑的常見(jiàn)種類。在具體使用過(guò)程中與鋁系混凝劑成分的應(yīng)用原理相同，也是利用鐵鹽的聚合特效，將水當(dāng)中的膠體和細(xì)微膠類物質(zhì)進(jìn)行良好黏合，從而實(shí)現(xiàn)良好的排出處理。在使用過(guò)程中，因?yàn)殍F系混凝劑無(wú)毒無(wú)害，其相較于鋁系混凝劑更加安全。鐵系混凝劑具有沉降快，水溫和pH適用范圍廣的特點(diǎn)，可以適應(yīng)不同pH的水處理，保障水處理的高效運(yùn)行。

當(dāng)然，鐵系混凝劑也有其自身存在的問(wèn)題，與其他混凝劑相比其具有比較強(qiáng)的腐蝕性，從而造成水體出現(xiàn)水溶性污染物，對(duì)水體的顏色也有一定程度的污染。當(dāng)前，水處理中常用的鐵系混凝劑主要包括一級(jí)磷酸鐵(PFP)、聚磷氯化鐵(PPFC)、聚硫酸氯化鐵(PASC)等。

3.1.3 聚硅酸類混凝劑

聚硅酸類混凝劑是應(yīng)用相對(duì)較早的水處理混凝劑。聚硅酸類混凝劑主要是通過(guò)表面羥基的氫鍵形成吸附作用，對(duì)水體中的污染物進(jìn)行吸附處理。在聚硅酸類混凝劑使用的過(guò)程中，由于分子吸附量的不斷增加，其吸附能力也有所增加，最終形成了較大顆粒狀的沉積物。聚硅酸類混凝劑的水處理效率比較高，但其自身穩(wěn)定性相對(duì)較差，在使用過(guò)程中容易發(fā)生自聚反應(yīng)，導(dǎo)致聚硅酸類混凝劑出現(xiàn)混凝效果下降甚至喪失的問(wèn)題。所以在實(shí)際使用過(guò)程中，聚硅酸類混凝劑一般都是在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行制備，使用也相對(duì)比較復(fù)雜。當(dāng)前水處理工作中，經(jīng)常是將聚硅酸類混凝劑與其他2種混凝劑進(jìn)行配合使用，從而實(shí)現(xiàn)混凝效果的提升[2]。

3.2 有機(jī)水處理混凝劑

有機(jī)水處理混凝劑也是水處理過(guò)程中一種常見(jiàn)的混凝劑，具有混凝速度快、使用方便、污染程度小等優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)前常使用的有機(jī)混凝劑中主要包括人工合成有機(jī)高分子混凝劑、天然高分子有機(jī)混凝劑等。

3.2.1 人工合成有機(jī)高分子混凝劑

人工合成有機(jī)高分子混凝劑是指利用人工進(jìn)行有機(jī)高分子物質(zhì)合成，從而使分子制劑具有良好的混凝作用，對(duì)水處理工作提供良好的混凝處理效果。人工合成有機(jī)高分子混凝劑具有合成種類多、使用量較小、生產(chǎn)使用經(jīng)濟(jì)性等特點(diǎn)。所以，在實(shí)際水處理中，人工合成有機(jī)高分子混凝劑的使用非常廣泛。另外，使用中也可以對(duì)有機(jī)高分子混凝成分進(jìn)行合理的整理，包括對(duì)碳鏈長(zhǎng)度進(jìn)行調(diào)節(jié)，利用不同的碳鏈長(zhǎng)度引入不同的官能團(tuán)，從而實(shí)現(xiàn)人工合成有機(jī)高分子混凝劑混凝效果的提升，使人工合成有機(jī)高分子混凝劑的應(yīng)用更加高效。目前，人工合成有機(jī)高分子混凝劑主要包括聚丙烯酰胺、聚乙烯亞胺等。

3.2.2 天然高分子混凝劑

天然高分子混凝劑與其他合成混凝劑相比，具有無(wú)毒無(wú)害的特點(diǎn)。天然性的高分子化合物在實(shí)際的混凝過(guò)程中主要是利用了其活性基團(tuán)的吸附作用對(duì)水體進(jìn)行處理。當(dāng)前，天然高分子混凝劑是混凝劑成分發(fā)展的重要方向[3]。

4 水處理混凝劑的發(fā)展展望

水處理工作非常重要，在實(shí)際工作中，水處理混凝劑的成分及應(yīng)用相對(duì)比較關(guān)鍵。但是，在當(dāng)前使用到的各種混凝劑除自身優(yōu)點(diǎn)外都存在一定問(wèn)題，所以，在未來(lái)水處理混凝劑的發(fā)展中將主要朝以下方向發(fā)展：

1）無(wú)毒安全。水處理混凝劑應(yīng)無(wú)毒無(wú)害，以保證凈化后的水體質(zhì)量。當(dāng)前，常規(guī)水處理混凝劑中很多都具有一定的毒性，如鋁系混凝劑在使用中就會(huì)殘留有害物質(zhì)，對(duì)水資源的循環(huán)使用及安全造成一定的影響。在水處理混凝劑未來(lái)的應(yīng)用發(fā)展過(guò)程中，應(yīng)該是發(fā)展無(wú)毒無(wú)害的水處理混凝劑。人工合成有機(jī)高分子混凝劑的應(yīng)用將在未來(lái)有良好發(fā)展和應(yīng)用。

2）環(huán)保高效。水處理混凝劑應(yīng)具有環(huán)保高效性，以滿足水處理增量的需求。節(jié)能環(huán)保是當(dāng)前時(shí)代的主題，任何技術(shù)的發(fā)展都應(yīng)順應(yīng)時(shí)代要求，水處理量及其處理效率必將逐漸提升。水處理混凝劑需要更加的環(huán)保高效，其主旨就是要提升混凝劑的混凝效果、處理效率。

5 結(jié)語(yǔ)

本文簡(jiǎn)要介紹了水處理無(wú)機(jī)混凝劑和有機(jī)混凝劑，對(duì)其原理及應(yīng)用進(jìn)行了梳理分析，并提出了水處理混凝劑的發(fā)展展望。希望能夠?qū)λ幚砘炷齽┑膽?yīng)用和發(fā)展有所幫助，對(duì)水環(huán)境質(zhì)量及城市水處理工作有所幫助。