水污染处理中絮凝剂的研究现状及展望论文_李小雪

水污染处理中絮凝剂的研究现状及展望论文_李小雪

武汉市给排水工程设计院有限公司 湖北武汉 430034

摘要:在环保技术领域,水处理剂是最常用的产品。絮凝剂,又称沉降剂,是一种在液体中不易沉降的固体悬浮颗粒凝聚沉淀的物质。广泛应用于废水处理、发酵工业后处理、食品加工、土建疏浚工程等领域。絮凝剂技术在给水和废水处理中得到了广泛的应用,其中絮凝剂的开发是最为重要的。目前中国使用的絮凝剂主要有无机、有机、微生物和复合絮凝剂4大类。

关键词:水污染处理;絮凝剂;现状

目前我国常用的絮凝剂主要有无机絮凝剂 (以铁系絮凝剂和铝系絮凝剂为代表) 和有机高分子絮凝剂 (以PA M为代表)。无机絮凝剂使用安稳, 但需求量巨大且耗资高, 对环境发生二次污染, 在解决一种污染的一起又带来另一种污染问题。而在新式絮凝剂的开发方面, 微生物絮凝剂作为天然有机高分子絮凝剂的一种, 具有高效、安全等优势, 是可自然降解的新式水处理剂, 可广泛使用于废水处理、食品工业和发酵工业等领域, 因而遭到广泛重视。有研究标明, 使用微生物絮凝剂对造纸废水进行处理, C O D去除率可到达59%以上, 其絮凝作用优于传统的絮凝剂。

1水污染的成因

水污染物来源于人类的许多活动。工业污染物可以从工厂的排放管道中排放,或者可以从管道和地下储罐中泄漏。受污染的水也可能从矿井中流出,流经矿井的水通过含矿物质的岩石浸出,或被加工矿石的化学物质污染。城市和其他居住区的大部分水污染源于下水道中的混合微量家用化学品。有时工厂向城市污水系统排放污染物,增加城市污染物的数量。它来自农田。来自牧场、饲料场和农场等农业来源的污染物包括动物粪便、农业化学品和腐蚀产生的沉积物。水污染也可能来自其他类型的污染。例如,来自发电站的二氧化硫首先污染空气,被污染的空气与大气中的水分混合,产生硫酸硫悬浮液,作为酸雨落到地面。

2无机絮凝剂

2.1种传统无机絮凝剂

传统的无机絮凝剂是一种低分子量无机盐,主要有低分子量硫酸铝、氯化铝、氯化铁和硫酸铁。这种絮凝剂的作用机理是无机盐在水中溶解,电离后形成阴离子和阳离子。由于胶体颗粒表面的负电荷,金属阳离子在静电的作用下与胶体结合。胶体粒子的扩散层在范德华力的作用下通过中和胶体粒子表面上的部分电荷而被压缩和形成。胶体颗粒沉降较大。这种无机絮凝剂价格低廉,商品丰富。但是,由于其分子量低,在应用中大量使用,并且具有凝聚速度慢、形成絮体少、腐蚀性强、净水效果差等缺点。因此,在实际水处理中经常使用其它絮凝剂来降低处理成本。

2.2无机高分子絮凝剂

无机高分子絮凝剂是上世纪60年代末在世界范围内发展起来的。絮凝效果好,价格相对较低,已逐渐成为主流用药趋势。无机高分子絮凝剂的生产量占絮凝剂总量的30%~60%。近年来,聚合铝、铁、硅及各种复合絮凝剂的开发和应用已成为热点。我国无机高分子絮凝剂已逐步形成了阳离子聚合氯化铝(PAC)、聚硫酸铝(PAS)、聚磷酸铝(PAP)、聚硫酸铁(PPS)、聚合氯化铁(PFC)、聚磷酸铁(PFP)、阴离子活化硅酸(AS)等系列。聚硅酸(PS),无机复合型。聚合氯化铁铝(PAFC)、聚硅酸硫酸铁(PFSS)、聚硅酸硫酸铝(PASS)、聚硅酸氯化铁(PFSC)、聚合氯化铁(PFCS)、聚硅酸铝(PASI)、聚硅酸铁(PFSB)、聚磷酸铁(PAFP)、聚硅酸铁(SC)PAFC)等。习美云将无机高分子絮凝剂分为四类:聚铁、聚铝、复合和硅酸盐金属。这些絮凝剂含有多羟基络合离子。OH被用作形成多核络合离子的桥梁,导致巨大的无机聚合物化合物。这些无机絮凝剂具有很强的絮凝能力和絮凝效果。原因是好的,这也是为什么它的价格在底部的原因。与传统无机絮凝剂相比,无机高分子絮凝剂水溶液对酸碱有一定的缓冲作用,用量少,价格低,逐渐成为主流絮凝剂。

3有机絮凝剂

3.1合成的有机高分子絮凝剂

聚丙烯酰胺(PAM)是目前中国应用最广泛的有机高分子絮凝剂。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆通过实验证明,PAM具有吸附和桥联作用,可以去除饮用水处理中的浊度和色度。但这种絮凝剂在使用过程中可能存在一定量的单体丙烯酰胺,具有一定的毒性,因此其应用受到限制。除了目前应用最广泛的聚丙烯酰胺类高分子有机絮凝剂外,我国还开发了许多具有优良键合和桥联性能的高分子有机化合物。聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDADMA)和二甲基二烯丙基氯化铵-丙烯酰胺共聚物(DMDAACAM)是阳离子聚合物化合物,与无机高分子絮凝剂和有机高分子絮凝剂PAM相比,它们可用于水处理,可获得更好的处理效果。絮凝剂是一起使用的。朱胜青等人。以全氟丙烯酸乙酯(FM)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸(AMPS)、丙烯酰胺(AM)和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)为原料,采用自由基胶束聚合法合成氟碳两性絮凝剂P(FM-AMPS-AMPS-AM-DMC)及其应用去渭河西安市。在污泥处理实验中,滤饼含水率可降至15.6%,表明该絮凝剂具有良好的脱水效果。

3.2天然改性有机高分子絮凝剂

目前,我国天然高分子絮凝剂的使用量远远少于合成有机高分子絮凝剂,因为天然高分子絮凝剂分子量低,容易被微生物降解,失去原有的絮凝活性。改性天然有机高分子絮凝剂含有大量的羟基、酚羟基等活性基团。其结构多样化,其性能优于普通的合成有机高分子絮凝剂。它具有价格低廉、无毒、低毒、易生物降解、无二次污染等优点,具有良好的应用前景。根据原料的不同,改性天然有机高分子絮凝剂可分为淀粉衍生物絮凝剂、纤维素衍生物絮凝剂、木质素絮凝剂、植物胶絮凝剂等。潘汉松等人。以木薯粉为原料,采用两步法合成了淀粉-丙烯酰胺接枝共聚阳离子絮凝剂。实验结果表明,该接枝淀粉聚丙烯酰胺絮凝剂比聚丙烯酰胺具有更好的沉降速度和上层透光率。

4微生物絮凝剂

微生物絮凝剂是近年来发展起来的一种新型絮凝剂。它是在一定的培养条件下,某些细菌、霉菌、酵母等生长到一定阶段后产生的具有絮凝功能的代谢产物。是一种新型高效、安全、无污染的药剂。废水处理的主要应用是废水浊度去除、有机物含量降低、废水脱色、废水脱油、金属离子富集和脱除。黄敏胜等人。用Q3-2菌株培养液絮凝剂处理脱墨剂废水、涂料废水和水果首饰悬浮液。SS去除率为97.5%~99.5%。其中,脱墨剂废水的絮凝效果最好。邓树博等人从土壤中分离出一株新的硅酸盐菌株。制备了絮凝剂MFAF9,并获得了良好的絮凝效果。

5复合絮凝剂

复合絮凝剂是由前几种絮凝剂按一定比例组成的复合絮凝剂。可分为聚合物絮凝剂与无机盐絮凝剂的组合、无机盐絮凝剂与微生物絮凝剂的组合、各种微生物絮凝剂的组合、通过科学配比、这些复合物。絮凝剂可达到一次加1以上的水处理效果。张艺华等人在一定条件下将聚铝和阴离子改性淀粉直接复合,制备了一种新型絮凝剂SLB,并将其应用于炼油废水的混凝处理。实验结果表明,SLB除浊效果明显优于单剂。同时,SLB具有脱臭、用量少、沉淀少、絮凝量大、澄清效果好等优点。条件良好。

6结论

目前,水处理领域中存在着多种絮凝剂,它们的应用具有各自的优势。然而,国家提倡使用节约的、高效的和非二次污染的化学品来进行水处理。天然改性有机絮凝剂和微生物絮凝剂是主要研究方向。

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论文作者:李小雪

论文发表刊物:《基层建设》2018年第32期

论文发表时间:2018/12/24

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