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行業(yè)新聞
四奧百曉生---無機絮凝劑
網(wǎng)站編輯：發(fā)表時間：2021-04-22
絮凝劑按照其化學成分總體可分為無機絮凝劑和有機絮凝劑兩類。其中無機絮凝劑又包括無機凝聚劑和無機高分子絮凝劑;有機絮凝劑又包括合成有機高分子絮凝劑、天然有機高分子絮凝劑和微生物絮凝劑。無機絮凝劑
主要分為兩大類別:鐵制劑系列和鋁制劑系列，當然也包括其叢生的高聚物系列。
無機絮凝劑包括硫酸鋁、氯化鋁、硫酸鐵、氯化鐵等，其中硫酸鋁*早是由美國開發(fā)的，并一直沿用至今的一種重要的無機絮凝劑。常用的鋁鹽有硫酸鋁AL2(SO4)3.18H2O和明礬AL2(SO4)3.K2SO4.24H2O，另一類是鐵鹽有三氯化鐵水合物FeCL3.6H2O.硫酸亞鐵水合物FeSO4.7H2O和硫酸鐵。
1、簡單的無機聚合物絮凝劑，這類無機聚合物絮凝劑主要是鋁鹽和鐵鹽的聚合物。如聚合氯化鋁(PAC)、聚合硫酸鋁(PAS)、聚合氯化鐵(PFC)以及聚合硫酸鐵(PFS)等。無機聚合物絮凝劑之所以比其它無機絮凝劑效果好，其根本原因在于它能提供大量的絡(luò)合離子，且能夠強烈吸附膠體微粒，通過吸附、橋架、交聯(lián)作用，從而使膠體凝聚。同時還發(fā)生物理化學變化，中和膠體微粒及懸浮物表面的電荷，降低了δ電位，使膠體微粒由原來的相斥變?yōu)橄辔?，破壞了膠團穩(wěn)定性，使膠體微粒相互碰撞，從而形成絮狀混凝沉淀，沉淀的表面積可達(200~1000)m2/g，極具吸附能力。
（1）硫酸鐵
性狀:灰白色粉末或正交棱形結(jié)晶流動淺黃色粉末。對光敏感。易吸濕。在水中溶解緩慢，但在水中有微量硫酸亞鐵時溶解較快，微溶于乙醇，幾乎不溶于**和乙酸乙酯。在水溶液中緩慢地水解。相對密度(d18)3.097。熱至480℃分解。商品通常約含20%水呈淺黃色。也有含9分子結(jié)晶水的。相對密度2.1。175℃失去7分子結(jié)晶水。
用途:1、用于銀的分析，糖的定量測定。用作染料。墨水。凈水。鋁的雕刻。消毒。聚合催化劑等。2、分析試劑、糖定量測定、鐵催化劑、媒染劑、凈水劑制顏料、藥物。3、水處理行業(yè)用作凈水的混凝劑和污泥的處理劑。4、被用作媒染劑以及工業(yè)廢水的凝結(jié)劑，也用于顏料中。5、醫(yī)藥上用硫酸鐵作收斂劑和止血劑。6、用于鍍鋅鎳鐵合金、鍍鋅鐵鈷合金等電解液中。
（2）硫酸鋁
性質(zhì):極易溶于水，硫酸鋁在純硫酸中不能溶解(只是共存)，在硫酸溶液中與硫酸共同溶解于水，所以硫酸鋁在硫酸中溶解度就是硫酸鋁在水中的溶解度。常溫析出含有18分子結(jié)晶水，為18水硫酸鋁，工業(yè)上生產(chǎn)多為18水硫酸鋁。含無水硫酸鋁51.3%，即使100℃也不會自溶(溶于自身結(jié)晶水)。不易風化而失去結(jié)晶水，比較穩(wěn)定，加熱會失水，高溫會分解為氧化鋁和硫的氧化物。加熱至770℃開始分解為氧化鋁、三氧化硫、二氧化硫和水蒸氣。溶于水、酸和堿，不溶于乙醇。水溶液呈酸性。水解后生成氫氧化鋁。水溶液長時間沸騰可生成堿式硫酸鋁。工業(yè)品為灰白**狀、粒狀或塊狀，因含低鐵鹽而帶淡綠色，又因低價鐵鹽被氧化而使表面發(fā)黃。粗品為灰白色細晶結(jié)構(gòu)多孔狀物。無毒，粉塵能刺激眼睛。
作用:1.造紙工業(yè)中用作紙張施膠劑，以增強紙張的抗水、防滲性能;2.溶于水后能使水中的細小微粒和自然膠粒凝聚成大塊絮狀物，從而自水中除去，故用作供水和廢水的混凝劑;3.用作濁水凈化劑，也用作沉淀劑、固色劑、填充劑等。在化妝品中用作抑汗化妝品原料(收斂劑);4.消防工業(yè)中，與小蘇打、發(fā)泡劑組成泡沫滅火劑;5.分析試劑，媒染劑，鞣革劑，油脂脫色劑，木材防腐劑;6.白蛋白巴氏殺菌的穩(wěn)定劑(包括液體或冷凍全蛋、蛋白或蛋黃); 7.可作原料，用于制造人造寶石和高級銨明礬，其他鋁酸鹽;8.燃料工業(yè)中，在生產(chǎn)鉻黃和色淀染料時作沉淀劑，同時又起固色和填充劑作用。
2、改性的單陽離子無機絮凝劑
除常用的聚鋁、聚鐵外，還有聚活性硅膠及其改性品，如聚硅鋁(鐵)、聚磷鋁(鐵)。改性的目的是引入某些高電荷離子以提高電荷的中和能力，引入羥基、磷酸根等以增加配位絡(luò)合能力，從而改變絮凝效果，其可能的原因是:某些陰離子或陽離子可以改變聚合物的形態(tài)結(jié)構(gòu)及分布，或者是兩種以上聚合物之間具有協(xié)同增效作用。
（1）聚硅酸絮凝劑(PSAA)由于制備方法簡便，原料來源**，成本低，是一種新型的無機高分子絮凝劑，對油田稠油采出水的處理具有更強的除油能力，故具有極大的開發(fā)價值及**的應用前景。
（2）聚硅酸硫酸鐵(PFSS)絮凝劑，發(fā)現(xiàn)高度聚合的硅酸與金屬離子一起可產(chǎn)生良好的混凝效果。將金屬離子引到聚硅酸中，得到的混凝劑其平均分子質(zhì)量高達2×105，有可能在水處理中部分取代有機合成高分子絮凝劑。
（3）聚磷氯化鐵(PPFC)中PO43-高價陰離子與Fe3+有較強的親和力，對Fe3+的水解溶液有較大的影響，能夠參與Fe3+的絡(luò)合反應并能在鐵原子之間架橋，形成多核絡(luò)合物;對水中帶負電的硅藻土膠體的電中和吸附架橋作用增強，同時由于PO43-的參與使礬花的體積、密度增加，絮凝效果提高。
（4）聚磷氯化鋁(PPAC)也是基于磷酸根對聚合鋁(PAC)的強增聚作用，在聚合鋁中引入適量的磷酸鹽，通過磷酸根的增聚作用，使得PPAC產(chǎn)生了新一類高電荷的帶磷酸根的多核中間絡(luò)合物。
（5）聚硅酸鐵(PSF)它不僅能很好地處理低溫低濁水，而且比硫酸鐵的絮凝效果有明顯的優(yōu)越性，如用量少，投料范圍寬，礬花形成時間短且形態(tài)粗大易于沉降，可縮短水樣在處理系統(tǒng)中的停留時間等，因而提高了系統(tǒng)的處理能力，對處理水的pH值基本無影響。
3、改性的多陽離子無機絮凝劑
聚合硫酸氯化鐵鋁(PAFCS)在飲用水及污水處理中，有著比明礬更好的效果;在含油廢水及印染廢水中PAFCS比PAC的效果均優(yōu)，且脫色能力也優(yōu);絮凝物比重大，絮凝速度快，易過濾，出水率高;其原料均來源于工業(yè)廢渣，成本較低，適合工業(yè)水處理。鋁鐵共聚復合絮凝劑也屬這類產(chǎn)品，它的生產(chǎn)原料氯化鋁和氯化鐵均是廉價的傳統(tǒng)無機絮凝劑，來源廣，生產(chǎn)工藝簡單，有利于開發(fā)應用。鋁鹽和鐵鹽的共聚物不同于兩種鹽的混合物，它是一種更有效地綜合了PAC和FeCl3的優(yōu)點，增強了去濁效果的絮凝劑。其有效鐵鋁含量(AL2O3+Fe2O3)大于22%，產(chǎn)品吸濕性強。研究表明:在聚合氯化鋁的(PAC)的有效鋁含量大于PAFCS有效鋁鐵含量的情況下，PAFCS在污水處理中有著比明礬更好的結(jié)果;在含油廢水中及印染廢水中PAFCS比PAC的效果均優(yōu)，且脫色能力也強。絮凝物比重大、絮凝速度快、易過濾、出水率高，其原料均于工業(yè)廢渣，成本較低，適合廢水處理。
聚合聚鐵硅絮凝劑也是其中之一，采用其處理生活污水，其處理效果及COD去除率均優(yōu)于聚合鐵，除濁率達99%以上，脫色率65%~70%，COD去除率達70%，同時可除去生活污水中的大部分氨氮和全部磷。
鋁鐵共聚復合絮凝劑也屬于這類產(chǎn)品，它的生產(chǎn)原料氯化鋁和氯化鐵均是廉價的傳統(tǒng)的無機絮凝劑，來源廣、生產(chǎn)工藝簡單，有利于開發(fā)利用。鋁鹽和鐵鹽的共聚物不同于兩種鹽的混合物，它是一種更有效地綜合了PAC和FeCL3的優(yōu)點，增強了去濁效果的絮凝劑。其中鋁鐵共聚復合絮凝劑中鐵的含量及形態(tài)分布對絮凝性能的影響有待于進一步研究，共聚物的pH值由PAC和FeCL3溶液的水解能力決定，對應溶液的pH值在其兩種母液之間，視其中鋁鹽或鐵鹽含量的多少而定。
4、其他
聚合硫酸鐵是一種多羥基、多核結(jié)合體的陽離子型無機高分子絮凝劑， 它可以與水以任意比例快速混合，它比一般的無機混合凝劑有較大的分子量，用作水處理劑時，具有較強的吸附、絮橋、凝聚沉淀性能，且絮凝體形成大而快，絮體不易破碎，重凝性能好，沉淀后的水過濾快，凈水PH值范圍寬等優(yōu)點。
聚合氯化鋁屬于無機混凝劑。主要是飲用水處理，市政污水處理以及造紙印染廢水處理。其價格低，市場應用范圍廣。
聚合氯化鋁鐵加入單質(zhì)鐵離子或三氧化鐵和其它含鐵化合物復合而制得的一種新型高效混凝劑。主要用于飲用水以及工業(yè)廢水處理。
工程師