主要分為兩大類(lèi)別:鐵制劑系列和鋁制劑系列，當(dāng)然也包括其叢生的高聚物系列。絮凝劑有不少品種，其共同特點(diǎn)是能夠?qū)⑷芤褐械膽腋∥⒘＞奂?lián)結(jié)形成粗大的絮狀團(tuán)粒或團(tuán)塊。

在水處理工程中較常見(jiàn)的絮凝劑如:硫酸鋁(明礬)，聚合硫酸鋁(poly aluminium sulfate) ,栲膠等等。

1）硫酸鐵

性狀:灰白色粉末或正交棱形結(jié)晶流動(dòng)淺黃色粉末。對(duì)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(shí)溶解較快，微溶于乙醇，幾乎不溶于丙酮和乙酸乙酯。在水溶液中緩慢地水解。相對(duì)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(duì)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(cè)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(cè)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?jiǎng)?/span>

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(wú)水硫酸鋁51.3%，即使100℃也不會(huì)自溶(溶于自身結(jié)晶水)。不易風(fēng)化而失去結(jié)晶水，比較穩(wěn)定，加熱會(huì)失水，高溫會(huì)分解為氧化鋁和硫的氧化物。加熱至770℃開(kāi)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(zhǎng)時(shí)間沸騰可生成堿式硫酸鋁。工業(yè)品為灰白色片狀、粒狀或塊狀，因含低鐵鹽而帶淡綠色，又因低價(jià)鐵鹽被氧化而使表面發(fā)黃。粗品為灰白色細(xì)晶結(jié)構(gòu)多孔狀物。無(wú)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(qiáng)紙張的抗水、防滲性能;

2.溶于水后能使水中的細(xì)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(jí)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(shí)作沉淀劑，同時(shí)又起固色和填充劑作用。

3)PFS聚合硫酸鐵

聚合硫酸鐵形態(tài)性狀是淡黃色無(wú)定型粉狀固體，極易溶于水，10%(重量)的水溶液為紅棕色透明溶液，吸濕性。聚合硫酸鐵廣泛應(yīng)用于飲用水、工業(yè)用水、各種工業(yè)廢水、城市污水、污泥脫水等的凈化處理。

使用方法及注意事項(xiàng):

因原水性質(zhì)各異，應(yīng)根據(jù)不同情況，現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試或作燒杯試驗(yàn)，取得最佳使用條件和最佳投藥量以達(dá)到最好的處理效果。

1、使用前，將本產(chǎn)品按一定濃度(10-30%)投入溶礬池，注入自來(lái)水?dāng)嚢枋怪浞炙?，靜置至呈紅棕色液體，再兌水稀釋到所需濃度投加混凝。水廠亦可配成2-5%直接投加，工業(yè)廢水處理直接配成5-10%投加。

2、投加量的確定，根據(jù)原水性質(zhì)可通過(guò)生產(chǎn)調(diào)試或燒杯實(shí)驗(yàn)視礬花形成適量而定，制水廠可以原用的其它藥劑量作為參考，在同等條件下本產(chǎn)品與固體聚合氯化鋁用量大體相當(dāng)，是固體硫酸鋁用量的1/3-1/4。如果原用的是液體產(chǎn)品，可根據(jù)相應(yīng)藥劑濃度計(jì)算酌定。大致按重量比1:3而定。

3、使用時(shí)，將上述配制好的藥液，泵入計(jì)量槽，通過(guò)計(jì)量投加藥液與原水混凝。

4、一般情況下當(dāng)日配制當(dāng)日使用，配藥需要自來(lái)水，稍有沉淀物屬正常現(xiàn)象。

5、注意混凝過(guò)程三個(gè)階段的水力條件和形成礬花狀況。

(1)凝聚階段:是藥液注入混凝池與原水快速混凝在極短時(shí)間內(nèi)形成微細(xì)礬花的過(guò)程，此時(shí)水體變得更加渾濁，它要求水流能產(chǎn)生激烈的湍流。燒杯實(shí)驗(yàn)中宜快速(250-300轉(zhuǎn)/分)攪拌10-30S，一般不超過(guò)2min。

(2)絮凝階段:是礬花成長(zhǎng)變粗的過(guò)程，要求適當(dāng)?shù)耐牧鞒潭群妥銐虻耐Ａ魰r(shí)間(10-15min)，至后期可觀察到大量 礬花聚集緩緩下沉，形成表面清晰層。燒杯實(shí)驗(yàn)先以150轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢杓s6分鐘，再以60轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢杓s4分鐘至呈懸浮態(tài)。

(3)沉降階段:它是在沉降池中進(jìn)行的絮凝物沉降過(guò)程，要求水流緩慢，為提高效率一般采用斜管 (板式)沉降池(最好采用氣浮法分離絮凝物)，大量的粗大礬花被斜管(板)壁阻擋而沉積于池底，上層水為澄清水，剩下的粒徑小、密度小的礬花一邊緩緩下降，一邊繼續(xù)相互碰撞結(jié)大，至后期余濁基本不變。燒杯實(shí)驗(yàn)宜以20-30轉(zhuǎn)/分慢攪5分鐘，再靜沉10分鐘，測(cè)余濁。

6、強(qiáng)化過(guò)濾，主要是合理選用濾層結(jié)構(gòu)和助濾劑，以提高濾池的去除率，它是提高水質(zhì)的重要措施。

7、本產(chǎn)品應(yīng)用于環(huán)保、工業(yè)廢水的處理，使用方法與制水廠大體相同，對(duì)高色度、高COD、BOD的原水處理，輔以助劑作用效果甚佳。

8、采用化學(xué)混凝法的企業(yè)，原用的設(shè)備無(wú)需作大的改造，只需增設(shè)溶礬池即可使用本產(chǎn)品。

9、本產(chǎn)品須保存在干燥、防潮、避熱的地方(< 80oC，切勿損壞包裝，產(chǎn)品可長(zhǎng)期儲(chǔ)存)。

10、本產(chǎn)品必須溶解才能使用，溶解設(shè)備和加藥設(shè)施應(yīng)采用耐腐蝕材料。

相關(guān)解釋:

絮凝--從工藝上看，是指絮粒通過(guò)吸附、交聯(lián)、網(wǎng)捕，聚結(jié)為大絮體沉降的過(guò)程。

絮凝劑--是從化學(xué)角度看，是使膠體和懸浮顆粒凝聚和絮凝的藥劑，所以也稱(chēng)為混凝劑。

凝聚--從作用機(jī)理來(lái)看，是指膠體和分散系雙電層壓縮、ζ電位破壞、電性中和而脫穩(wěn)并聚集為絮粒的過(guò)程。

混凝--凝聚和絮凝統(tǒng)稱(chēng)為混凝。

一體化高效絮凝與傳統(tǒng)脫硫廢水處理工藝對(duì)比

目前國(guó)內(nèi)普遍采用的三聯(lián)箱(物化法)脫硫廢水處理工藝，具有配置設(shè)備較多、投資較大、運(yùn)行成本高和設(shè)備檢修維護(hù)量較大的缺點(diǎn)，這些缺點(diǎn)導(dǎo)致許多電廠雖安裝了上述脫硫廢水處理裝置，但在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中存在運(yùn)維成本高、故障率高、投運(yùn)率低的情況。三聯(lián)箱工藝需添加多種化學(xué)藥劑對(duì)廢水進(jìn)行處理，加藥系統(tǒng)過(guò)于復(fù)雜，進(jìn)而影響系統(tǒng)的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，特別是石灰乳、助凝劑、絮凝劑加藥管路經(jīng)常出現(xiàn)堵塞，極大增加了日常維護(hù)工作量。同時(shí)，傳統(tǒng)添加藥劑與脫硫廢水反應(yīng)速度較慢，藥劑的反應(yīng)時(shí)間受水質(zhì)變化的制約，在短時(shí)間內(nèi)難以通過(guò)加藥劑調(diào)整達(dá)到排放要求。

一體化高效絮凝技術(shù)可克服廢水處理設(shè)備在空間位置上的限制，在脫硫工藝系統(tǒng)中的安裝呈模塊化，投加一種高效絮凝劑后，系統(tǒng)內(nèi)將迅速完成重金屬吸附、混凝、絮凝、沉降分離過(guò)程，去除懸浮物、重金屬、化學(xué)耗氧量、氟化物、硫化物等污染物質(zhì)，出水達(dá)到排放要求。一體化高效絮凝技術(shù)能夠有效地克服傳統(tǒng)三聯(lián)箱工藝在投資、運(yùn)行、維護(hù)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，確保脫硫廢水處理系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。

1、工藝流程對(duì)比

1.1 三聯(lián)箱工藝流程

目前國(guó)內(nèi)多數(shù)電廠采用三聯(lián)箱工藝作為脫硫廢水的處理工藝，其具體流程見(jiàn)圖1。脫硫廢水首先進(jìn)入預(yù)沉池經(jīng)自然沉降降低含固量，溢流出的廢水進(jìn)入廢水緩存池進(jìn)行曝氣，以降低廢水中化學(xué)耗氧量，并在三聯(lián)箱內(nèi)分別投加氫氧化鈣、聚合硫酸鋁鐵、有機(jī)硫、聚丙烯酰胺(PAM)，完成對(duì)重金屬、懸浮物、氟化物的絮凝沉降，出水進(jìn)入高效澄清池，進(jìn)行固液分離后，上清液流入氧化箱，在氧化箱中投加次氯酸鈉處理后，流入清水箱，加入鹽酸進(jìn)行pH值回調(diào)后，合格的清水直接達(dá)標(biāo)排放。

1.2 一體化高效絮凝工藝流程

一體化高效絮凝技術(shù)采用模塊化設(shè)備代替三聯(lián)箱及加藥系統(tǒng)，通過(guò)在一體化設(shè)備中投加高效絮凝劑進(jìn)行廢水處理，其工藝流程見(jiàn)圖2。一體化處理設(shè)備主要由反應(yīng)箱、攪拌器(120r/min)、螺旋加藥機(jī)及其他配套設(shè)備組成，通過(guò)螺旋加藥機(jī)向主反應(yīng)箱中投加高效絮凝劑即可在短時(shí)內(nèi)去除水中污染物。高效絮凝劑為復(fù)配藥劑，藥劑中混有部分帶正電荷、吸附性強(qiáng)的物質(zhì)，可迅速將水中的懸浮物進(jìn)行電中和、吸附沉降;同時(shí)藥劑中含有大量極性基，可將廢水中的重金屬陽(yáng)離子網(wǎng)捕形成難溶性螯合鹽類(lèi)，最終實(shí)現(xiàn)固液分離。

1.3 工藝設(shè)備對(duì)比

以2×330MW機(jī)組為例，脫硫廢水產(chǎn)生量約15t/h，出水水質(zhì)滿(mǎn)足《火電廠石灰石-石膏濕法脫硫廢水水質(zhì)控制指標(biāo)》(DL/T997―2006)排放的要求，現(xiàn)可采用傳統(tǒng)三聯(lián)箱工藝和一體化高效絮凝工藝，兩種工藝需要的設(shè)備清單見(jiàn)表1及表2。

從設(shè)備表1、表2看出，一體化高效絮凝工藝配置的主要設(shè)備僅有7臺(tái)/套，核心處理設(shè)備為一體化處理機(jī)及加藥機(jī)，核心設(shè)備體積不足20m3;處理裝置整體占地面積小，安裝地點(diǎn)不受場(chǎng)地因素制約，可以整體模塊化設(shè)計(jì)組裝，同時(shí)可整體自由移動(dòng)安裝，基本無(wú)土建安裝工程量。三聯(lián)箱處理工藝需配置主要設(shè)備20多臺(tái)/套，設(shè)備單體體積較大，特別是廢水預(yù)沉池、中和箱、沉降箱、絮凝箱、濃縮澄清器、氧化箱尺寸較大，一般占地800～1000m3;設(shè)備安裝需做好混凝土基礎(chǔ)，土建工程量大，設(shè)備布置復(fù)雜，受場(chǎng)地空間的制約，需建設(shè)一棟廢水樓進(jìn)行設(shè)備布置，投資成本約為一體化處理裝置的5倍。

2、運(yùn)行對(duì)比分析

2.1 調(diào)試數(shù)據(jù)分析

某公司采用高效絮凝技術(shù)代替原傳統(tǒng)三聯(lián)箱處理工藝，停用原廢水系統(tǒng)加藥系統(tǒng)，投加高效絮凝劑對(duì)廢水進(jìn)行處理。調(diào)試期間控制脫硫廢水運(yùn)行15t/h，水溫在25±5℃，pH在4.5～6.0。為了確保脫硫廢水系統(tǒng)能夠穩(wěn)定運(yùn)行，可以通過(guò)調(diào)整加藥量對(duì)比廢水處理效果，以確定最佳加藥區(qū)間，調(diào)試數(shù)據(jù)如表3所示。

通過(guò)對(duì)調(diào)試數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，高效絮凝劑的投加量每噸水不能低于280g，若低于280g/t出水就會(huì)出現(xiàn)渾濁，最佳加藥區(qū)間為300～340g/t，出水懸浮物滿(mǎn)足排放要求;廢水系統(tǒng)產(chǎn)生的污泥較原三聯(lián)箱工藝產(chǎn)生的污泥更容易脫水，污泥黏性較低，不易堵塞管道，系統(tǒng)穩(wěn)定性較高;高效絮凝劑可將廢水pH調(diào)7.5左右，無(wú)需進(jìn)行加酸調(diào)整;投加粉狀高效絮凝劑有效避免了原加藥系統(tǒng)經(jīng)常堵塞的問(wèn)題，系統(tǒng)能夠連續(xù)長(zhǎng)期穩(wěn)定地運(yùn)行。

2.2 出水水質(zhì)指標(biāo)對(duì)比

經(jīng)過(guò)半個(gè)月穩(wěn)定運(yùn)行后，在調(diào)試期三個(gè)階段分別取水樣送第三方機(jī)構(gòu)檢測(cè)，化驗(yàn)數(shù)據(jù)如表4所示。

通過(guò)對(duì)外送化驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析可知，重金屬、懸浮物、硫化物、pH均滿(mǎn)足排放要求，比原處理工藝的出水指標(biāo)更加穩(wěn)定;化學(xué)耗氧量較三聯(lián)箱工藝有明顯的降低，但仍處于排放臨界值，需采用其他工藝協(xié)同處理;高效絮凝工藝對(duì)氟化物的去除能力有限，出水氟化物雖未超標(biāo)但處于臨界值，仍需投加少量氫氧化鈣處理。

2.3 運(yùn)維經(jīng)濟(jì)性對(duì)比

高效絮凝技術(shù)與三聯(lián)箱工藝相比，具有顯著的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)，水的處理成本不僅低于原工藝系統(tǒng)，而且出水水質(zhì)能夠滿(mǎn)足自行監(jiān)測(cè)要求，系統(tǒng)能夠穩(wěn)定運(yùn)行。某公司按年運(yùn)行335天以上，每天運(yùn)行12h計(jì)算，年運(yùn)行小時(shí)數(shù)約4000h，三聯(lián)箱工藝年運(yùn)行費(fèi)38.74萬(wàn)元，高效絮凝工藝年運(yùn)行費(fèi)26.78萬(wàn)元，較前者節(jié)約11.96萬(wàn)元。經(jīng)濟(jì)性對(duì)比如表5所示。

三聯(lián)箱工藝需添加6種及以上藥劑，包括石灰、絮凝劑、PAM、有機(jī)硫、次氯酸鈉、鹽酸等，且大部分處理劑需配制成水劑，部分藥劑具有毒性或腐蝕性，不僅加藥成本較高，而且存在一定安全風(fēng)險(xiǎn);同時(shí)，三聯(lián)箱工藝系統(tǒng)復(fù)雜，特別是加藥系統(tǒng)、污泥系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行中堵塞問(wèn)題突出，系統(tǒng)設(shè)備磨損、腐蝕情況嚴(yán)重，極大地增加了日常維護(hù)成本。采用一體化高效絮凝技術(shù)極大地降低了運(yùn)行維護(hù)成本，同時(shí)提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

3、結(jié)論

1)一體化高效絮凝技術(shù)具有工藝系統(tǒng)短、設(shè)備簡(jiǎn)單、可模塊化安裝等優(yōu)點(diǎn)，可大幅度降低基建投資成本，特別適合于場(chǎng)地布局受限等項(xiàng)目采用。

2)一體化高效絮凝技術(shù)能夠有效去除脫硫廢水中重金屬、懸浮物，可在一定程度上降低化學(xué)耗氧量，出水基本能夠滿(mǎn)足《火電廠石灰石―石膏濕法脫硫廢水水質(zhì)控制指標(biāo)》(DL/T997―2006)排放的要求。

3)一體化高效絮凝技術(shù)具有系統(tǒng)簡(jiǎn)單、設(shè)備少、操作簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)，較原工藝系統(tǒng)大幅度降低了運(yùn)維工作量，有效解決了脫硫廢水系統(tǒng)不能長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行的問(wèn)題。

4)一體化高效絮凝技術(shù)較原工藝路線相比，藥劑成本、設(shè)備電耗、設(shè)備維護(hù)費(fèi)成本、人工成本都有降低，每噸水綜合處理成本可降低2元左右。

5)一體化高效絮凝技術(shù)，只需投加一種處理藥劑，且該藥劑屬于無(wú)毒無(wú)害的常規(guī)處理藥劑，規(guī)避了原工藝多種危險(xiǎn)化學(xué)藥品的管理風(fēng)險(xiǎn)。

4、建議

1)高效絮凝劑的投加量與廢水中的含固量相關(guān)，若能夠在來(lái)水前段降低廢水中固含量，可有效降低藥劑的投加量，節(jié)約藥劑成本費(fèi)用。

2)一體化高效絮凝技術(shù)對(duì)于氟化物的去除能力有限，若脫硫廢水原水中氟化物含量較高，應(yīng)在反應(yīng)器中輔助投加石灰粉降低氟化物含量。

3)一體化高效絮凝技術(shù)對(duì)于廢水中氨氮基本無(wú)去除能力，應(yīng)從脫硝噴氨優(yōu)化控制來(lái)解決氨氮超標(biāo)問(wèn)題，若在后端處理將極大地增加運(yùn)行成本。

4)一體化高效絮凝技術(shù)也可以作為廢水零排放的預(yù)處理系統(tǒng)，能夠快速有效地降低廢水中懸浮物、重金屬，能保證零排放系統(tǒng)進(jìn)水水質(zhì)要求。