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助凝劑

助凝劑：輔助絮凝劑發(fā)揮作用，加強混凝效果。

01 助凝劑的作用

在廢水的混凝處理中，有時使用單一的絮凝劑不能取得良好的混凝效果，往往需要投加某些輔助藥劑以提高混凝效果，這種輔助藥劑稱為助凝劑。常用助凝劑有氯、石灰、活化硅酸、骨膠和海藻酸鈉、活性炭和各種粘土等。

有的助凝劑本身不起混凝作用，而是通過調(diào)節(jié)和改善混凝條件、起到輔助絮凝劑產(chǎn)生混凝效果的作用。有的助凝劑則參與絮體的生成，改善絮凝體的結構，可以使無機絮凝劑產(chǎn)生的細小松散的絮凝體變成粗大而緊密的礬花。

聚丙烯酰胺產(chǎn)品是由陽離子單體（DM、DMC、CPF、DMDAAC、DMAEMA等），和丙烯酰胺共聚，經(jīng)造粒、干燥、粉碎而成。按照形態(tài)的不同可以分為固體顆粒及乳液兩種形態(tài)。目前市場上應用zui廣泛的是固體顆粒狀，呈白色。分子量比陰離子或非離子的聚合物低，澄清性能主要通過電荷中和作用獲得。功能主要是絮凝帶負電荷的膠體，具除濁、脫色功能。適用于有機膠體含量高的水處理。

02 常用助凝劑的種類

助凝劑種類較多，但按它們在混凝過程中所起作用來說大致可分為如下兩類：

（1）調(diào)節(jié)或改善混凝條件的藥劑

混凝過程應該在一定的pH值范圍內(nèi)進行，如果原水pH值不能滿足此要求，則應調(diào)整原水的pH值，這類助凝劑包括酸和堿。原水pH值較低、堿度不足而使絮凝劑水解困難時，可以投加CaO、Ca(OH)2、Na2CO3、NaHCO3等堿性物質(常用的為石灰)；而PH值較高時，則常用硫酸或CO2來降低原水的pH值。

對溶解性有機物含量較大的廢水，可用Cl2等氧化劑來破壞有機物，提高對溶解性有機物的去除效果。另外亞鐵鹽作絮凝劑時，可用lv氣將亞鐵(Fe2+)氧化成高價鐵(Fe3+)，以提高混凝效果。

以上堿劑、硫酸和CO2、氯qi等本身并不起凝聚作用，只起輔助混凝的作用。

聚丙烯酰胺（Polyscrylamide）簡稱PAM，分陽離子型、陰離子型、非離子型，分子量從400-2000萬之間，產(chǎn)品外觀為白色粉末，易溶于水，溫度超過120℃時易分解。 產(chǎn)品性能：
聚丙烯酰胺分子中具有陽性基團（-CONH2），能與分散于溶液中的懸浮粒子吸附和架橋，有著*的絮凝作用，因此廣泛用于水處理以及冶金、造紙、石油、化工、紡織、選礦等領域。PAM用作污水處理，對水中有機物去除效率高，用量少，沉降速度快，制水成本低，是其它絮凝劑無法替代的產(chǎn)品。 聚丙烯酰胺分為：陰離子型、陽離子型和非離子型。

（2）加大礬花粒度、密度和結實性的助凝劑

混凝的結果要求生成粒度大、密度大和結實的礬花，既有利于沉淀，又不易破碎。為獲得此種結果，結合水質的特點，有時必須在水中加入某種物質或藥劑。

如含有不宜沉降的質地較輕雜質的低濁廢水中，加入二氧化硅、活性炭、粘土一類較粗顆粒或回流部分沉淀污泥可起到加重、加大礬花的作用；當采用鋁鹽、鐵鹽作絮凝劑只能產(chǎn)生細小而松散的絮凝體時，可投加聚丙烯酰胺、活化硅酸及骨膠等高分子助凝劑，利用它們的強烈吸附架橋作用，使細小而松散的絮凝體變得粗大而密實。

03 絮凝劑、助凝劑的應用

廢水處理中投加絮凝劑可加速廢水中固體顆粒物的聚集和沉降，同時也能去除部分溶解性有機物。

這種方法具有投資少，操作簡單，靈活等優(yōu)點，特別適合于處理水量小，懸浮雜質含量較大的廢水。采用無機絮凝劑時，因為投藥量大，產(chǎn)生的污泥量也大，所以實際應用中主要采用人工合成有機高分子絮凝劑OPF，或采用無機絮凝劑與OPF相結合的方式。

據(jù)有關報道，在初級沉淀池，常使用陰離子型已水解的聚丙烯酰胺去除廢水中的懸浮雜質，而使用非離子型聚丙烯酰胺(PAM)時的效果不好。經(jīng)驗表明，在初級沉淀池中投加1mg/L水解聚丙烯酰胺，可去除進場廢水中50%以上的懸浮粒子及40%以上的BOD5。

在廢水的初級沉淀處理中，將有機高分子聚電解質與無機絮凝劑的混合使用，要比它們各自單獨使用效果更好。由于進場廢水中懸浮粒子的濃度、粒徑分布及種類等隨時會發(fā)生變化，就使得絮凝劑的*劑量有時難以控制。

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這時若過量投加無機絮凝劑，用卷掃機理來沉淀去除懸浮雜質，方法雖然可行，但其缺點也是很突出的，一是作用時間比較長(15～30min)，再是形成的絮體易破碎。如果在投加無機絮凝劑的同時，再加入一定量的有機高分子聚電解質，可使絮凝時間減少到2～5min，而且形成的絮體也比較結實。

在用沉淀法去除水中帶色有機膠體雜質時，可使用雙電解質系統(tǒng)。先用帶有高正電荷的陽離子型聚電解質使這些有機膠體脫穩(wěn)，然后再用大分子量非離子型或陰離子型聚電解質使已脫穩(wěn)的有機膠體絮凝成易沉淀的絮體。

二次沉淀池中常使用陽離子型聚電解質作絮凝劑，如聚二甲基已二烯氯化銨或聚氨甲基二甲基已二烯氯化銨等，但其投加量要比在初次沉淀池中少一些。原因是初次沉淀池中所添加的陰離子型聚電解質有一部分在進入二次沉淀池后繼續(xù)發(fā)揮作用，而且二次沉淀池中所添加的聚電解質在污泥回流中能反復得到利用。

另外，混凝處理還可以去除廢水中的磷酸鹽和重金屬離子。長期以來，人們一直采用投加金屬鹽類無機絮凝劑的方法來去除廢水中的部分磷酸鹽。

但實驗證明，在保證磷酸根的去除率沒有降低的前提下，用陽離子聚合物代替無機絮凝劑可以取得同樣的除磷效果，這說明聚合物參與了對陰離子磷酸根的吸附。

例如某廢水處理場在混凝處理工藝中，用12mg/L硫酸鐵和3mg/L高電荷密度的陽離子聚合物，以及0.2mg/L高分子量的陰離子聚合物復合，代替原來23mg/L的硫酸鐵，在磷的去除率不變的情況下，使出水BOD5去除率從30%上升到了55%。

同時，采用混凝處理后，可以使活性污泥階段產(chǎn)生的污泥中無機物成分減少，提高活性污泥的生物降解功能。

廢水處理中使用的過濾、浮選等處理工藝中，通過使用無機絮凝劑和聚電解質助凝劑，可以提高出水水質。結合廢水水質特點，絮凝劑可以單獨使用，也可以多種絮凝劑復合使用或一主一輔復配使用（輔者作為助凝劑）。絮凝劑的選擇可以通過燒杯靜態(tài)試驗初步篩選，再在生產(chǎn)裝置上驗證確定。