1、聚合鋁類絮凝劑(如聚合氯化鋁,硫酸鋁等)
聚合鋁水解產生高價離子,形成各種類型的羥基多核絡合物。它們通過羰基式橋聯作用,處于亞穩定狀態。而OH-與Al3+的比值[2](一般稱鹽基度或堿基度)對絮凝效果影響很大。通常鹽基度越高,絮凝效果越強,但過高則本身易生成難溶的氫氧化鋁沉淀,導致絮凝效果降低。研究表明,鹽基度在75%-85%時最佳,此時絮凝體產生快,顆粒大而重,沉淀性能好。聚合鋁具有投藥量少、沉降速度快、顆粒密實、除濁、除色效果明顯等特點。在工業水處理中得到廣泛的應用[3]。值得注意的是鋁,尤其是活性鋁,毒性較大,同時聚合鋁制備方法不完善,致使較多水解鋁的微細顆粒存在于溶液中,這在一定程度上限制了聚合鋁的使用。通過改善混凝反應條件,延長慢速混凝時間,能有效降低水中鋁的含量。
2、聚合鐵類絮凝劑(如聚合硫酸鐵等)
聚合鐵是另一新型無機絮凝劑,絮凝機理與聚合鋁類似。其主要類型有聚硫酸鐵、聚氯化鐵、聚氯化硫酸鐵等等。聚氯化硫酸鐵除具有鋁鹽類無機高分子絮凝劑特點外,還具有價格低、pH值適用范圍寬等特點。但是總體來說,聚合鐵需要較低的鹽基度,一般須將OH-/Fe3+比值控制在8%~15%。超出此范圍,鐵水解反應突變,從高價聚合態羥基絡離子轉化成低價聚合態膠凝產物。且聚合鐵產品穩定性差,聚合幾個小時至一周內即轉向沉淀,絮凝效果降低,故其用量遠不及聚合鋁。
3、活性硅酸類絮凝劑
活性硅酸也是一種重要的無機高分子絮凝劑,它來源廣、價格低廉、無毒、且絮凝、助凝效果好,尤其對于低溫低濁水的混凝處理這一凈水處理中的難題有著顯著的特性[4],在國內外引起足夠重視。但由于易自行縮聚析出凝膠而失活只能現用現配;另外,在生產中很難精確控制其聚合度,難以達到最佳絮凝效果,限制了其應用。所以應用效果較好的多為改性產品,諸如改性活化硅酸、聚硅酸硫酸鋁(PSAA)[5],PSAM等等。究其機理,大都是在活性硅酸中加入一定量高價金屬離子,使其組分帶正電荷,控制其聚合度、電荷密度,保證其同時具有電中和作用和吸附架橋作用,從而克服活性硅酸自身弱點,大大提高絮凝效果。 |