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混凝法在工業污水處理中的應用（上）

      （一）功能和原理

      廢水中的膠體（1-100nm）和細微懸浮物（100~10000nm）能在水中長期保持穩定的懸浮狀態，靜止而不沉，使廢水產生混濁現象?；炷ň褪窍驈U水中投加混凝藥劑，使其中的膠體和細微懸浮物脫穩，并聚集為數百微米以至數毫米的硯花，進而可以通過重力沉降或其他固液分離手段予以去除的廢水處理技術。

      （二）常用混凝劑和助凝劑

      常用的混凝劑和助凝劑有以下幾種：①無積鹽類混凝劑；②有機高分子類混凝劑；③助凝劑。

      ①無機鹽類混凝劑目前應用最廣的是鐵系和鋁系金屬鹽，可分為普通鐵、鋁鹽和喊化聚合物，其他還有碳酸鎂、活性硅酸、高嶺土、膨潤土等。

      （a）三氯化鐵：三氯化鐵（FeCl₃·6H₂O）是一種常用的混凝劑，是黑褐色的結晶體，有強烈吸水性，形成的礬花，沉淀性好。處理低溫水或低濁水時的效果比鋁鹽好，適宜的pH 范圍較寬，但處理后的水的色度比鋁鹽的高。三氯化鐵液體、晶體物或受潮的無水物腐蝕性極大，調制和加藥設備必須考慮用耐腐蝕材料。

      （b）硫酸亞鐵：硫酸亞鐵（FeSO₄·7H₂O)是半透明綠色晶體。通常不如三價鐵鹽那樣有良好的混凝效果，且殘留在水中的Fe²⁺會使處理后的水帶色。

      （c）硫酸鋁：硫酸鋁（Al₂（SO₄)3）是廢水處理中使用最多的混凝劑。硫酸鋁使用便利，混凝效果較好。使用硫酸鋁的有效pH范圍較窄，且跟原水硬度有關，如對于軟水，pH在5.7~6.6；中等硬度的水為6.6~7.2；硬度較高的水則為7.2~7.8。

明礬是硫酸鋁和硫酸鉀的復鹽Al₂（SO₄)₃·K₂SO₄·24H₂O，其中A1₂O₃，含量約為10.6%，也可作為混凝劑。

      （d）聚合氯化鋁：聚合氯化鋁的化學式為[Al₂(OH)_nCl_6-n]_m，n可取1~5之間的整數，m為1~10之間的整數。聚合氯化鋁作為混凝劑處理水時，有下列優點：對污染嚴重或低濁度、高濁度、高色度的原水都可達到好的混凝效果；水溫低時，仍可保持穩定的混凝效果；礬花形成快，顆粒大而重，沉淀性能好，投藥量一般比硫酸鋁低；適宜的pH范圍較寬，在5-9間，當過量投加時也不會像硫酸鋁那樣造成水渾濁的反效果；藥液對設備的侵蝕作用小，且處理后水的pH和堿度下降較小。

      （e）聚合硫酸鐵：聚合硫酸鐵的化學式為[Fe₂(OH)_n（SO₄)_3-n/2]。它與聚合鋁鹽都是具有一定堿化度的無機高分子聚合物。適宜水溫10℃-50℃，pH5.0-8.5,但在 pH4.0-11范圍內仍可使用。與普通鐵鋁鹽相比，它具有投加劑量少、礬花生成快、對水質的適應范圍廣等優點。

      ②有機高分子類混凝劑

      高分子混凝劑分為天然和人工兩種，其中天然高分子混凝劑的應用遠不如人工的廣泛。高分子混凝劑溶于水中，通常會形成粘性的液體。

      有機高分子混凝劑可分為陰離子型、陽離子型和非離子型。高分子混凝劑中，以聚丙烯酰胺應用最為普遍，其產量占高分子混凝劑總產量的80%。聚丙烯酰胺常作為助凝劑與其他混凝劑一起使用，可產生較好的混凝效果。聚丙烯酰胺的投加次序與廢水水質有關。當廢水濁度低時，宜先投加其他混凝劑，再投加聚丙烯酰胺；當廢水濁度高時，應先投加聚丙烯酰胺，再投加其他混凝劑。

      ③助凝劑

      常用的助凝劑主要有以下三類：

      （a）pH調整劑，在原水pH不符合工藝要求，或在投加混凝劑后pH發生較大變化時，就需要投加酸性或堿性物質予以調整。常用的pH調整劑有硫酸、熟石灰、氫氧化鈉、純堿等。

      （b）絮體結構改良劑，其作用是加大絮體的粒徑、密度和機械強度。這類物質有水玻璃、活性硅酸和粉煤灰、黏土等。前二者主要作為骨架物質來強化低溫和低堿度下的絮凝作用；后二者則作為礬花形成核心來加大絮體密度，改善其沉降性能和污泥的脫水性能。

      （c）氧化劑，當原水中的有機物含量較高時容易形成泡沫，不僅使感觀性狀惡化，絮凝體也不易沉降。此時，應投加Cl₂和次氯酸鈣和次氯酸鈉等氧化劑來破壞有機物。當用FeSO₄作混凝劑時，則常用O₃、Cl₂將Fe^2＋氧化為Fe^3＋以提高混凝效果。

      結語：

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