1. 什麼是絮凝劑、混凝劑和調理劑？
根據污泥壓濾處理中的不同用途，這些藥劑可分為以下幾類：
絮凝劑：有時也稱為混凝劑，可用作強化固液分離的手段，用於初級沉澱池、二級沉澱池、浮選池和三級處理或高級處理過程。
助凝劑：輔助絮凝劑起到增強凝固效果的作用。
調理劑：又稱脫水劑，用於在脫水前對剩餘污泥進行調理，其種類包括上述一些絮凝劑和混凝劑。
2. 絮凝劑
絮凝劑是一類能夠降低或消除水中分散顆粒的沉澱穩定性和聚合穩定性，並使分散顆粒團聚絮凝成聚集體以便去除的物質。
根據化學成分，絮凝劑可分為無機絮凝劑和有機絮凝劑。
無機絮凝劑
傳統的無機絮凝劑是低分子鋁鹽和鐵鹽。鋁鹽主要包括硫酸鋁（AL2(SO4)3∙18H2O）、明礬（AL2(SO4)3∙K2SO4∙24H2O）、鋁酸鈉（NaAlO3）；鐵鹽主要包括氯化鐵（FeCl3∙6H2O）、硫酸FeSO（2423∙23）、硫酸FeSO2
一般來說，無機絮凝劑具有原料易得、製備簡單、價格低廉、處理效果中等等特點，因此在水處理上廣泛應用。
無機聚合物絮凝劑
Al(III)和Fe(III)的羥基和氧基聚合物將進一步結合形成聚集體，這些聚集體在特定條件下保持在水溶液中，其粒徑將在奈米範圍內。這是高劑量下的結果。
比較它們的反應和聚合速率，鋁聚合物的反應較為溫和，形狀也較穩定，而鐵的水解聚合物反應迅速，容易失去穩定性並沉澱。
無機聚合物絮凝劑的優點在於其效率高於硫酸鋁、氯化鐵等傳統絮凝劑，且價格低於有機聚合物絮凝劑。目前，聚合氯化鋁已成功應用於供水、工業廢水和城市污水等多種處理工藝，包括預處理、中間處理和深度處理，並逐漸成為主流絮凝劑。然而，就其形狀、聚合度和相應的混凝-絮凝效果而言，無機聚合物絮凝劑仍處於傳統金屬鹽絮凝劑和有機聚合物絮凝劑之間的位置。
聚合氯化鋁（PAC），化學式為ALn(OH)mCL3n-m，是一種多價電解質，能顯著降低水中黏土類雜質（多負電荷）的膠體電荷。由於其相對分子質量大、吸附能力強，形成的絮體較大，絮凝沉澱物性能優於其他絮凝劑。
聚合氯化鋁（PAC）聚合度高，加入後快速攪拌可顯著縮短絮凝時間。 PAC受水溫影響較小，在低溫水溫下也能有效發揮作用。它對水體pH值的降低作用較小，適用pH範圍較寬（pH=5~9），因此無需添加鹼性劑。 PAC用量少，產生的泥漿量也少，使用、管理和操作更加便捷，且對設備和管道的腐蝕性也較小。因此，PAC在水處理領域有逐漸取代硫酸鋁的趨勢，其缺點是價格高於傳統絮凝劑。
此外，從溶液化學的角度來看，PAC聚合氯化鋁是鋁鹽水解-聚合-沉澱反應過程中的動力學中間產物，熱力學不穩定。一般來說，液態PAC產品應短期使用（固態產品性能穩定，可長期儲存）。添加一些無機鹽（如CaCl₂、MnCl₂等）或大分子（如聚乙烯醇、聚丙烯醯胺等）可以提高PAC的穩定性，並增強其內聚能力。
在生產製程方面，在PAC的生產過程中引入一種或多種不同的陰離子（如SO42-、PO43-等），透過聚合作用可以在一定程度上改變聚合物的結構和形態分佈，從而提高PAC的穩定性和功效；如果在PAC的生產過程中引入其他陽離子組分，如Fe3+，使Al3+和Fe3+鐵絮凝劑可以得到其他陽離子組分。
有機聚合物絮凝劑
合成有機聚合物絮凝劑大多是聚丙烯和聚乙烯類物質，例如聚丙烯醯胺和聚乙烯亞胺。這些絮凝劑均為水溶性線性大分子，每個大分子由許多含有帶電基團的重複單元組成，因此也稱為聚電解質。含有正電荷基團的稱為陽離子聚電解質，含有負電荷基團的稱為陰離子聚電解質，而既不含正電荷基團也不含負電荷基團的稱為非離子聚電解質。
目前應用最廣泛的聚合物絮凝劑是陰離子型絮凝劑，它們只能起到輔助水中帶負電荷的膠體雜質絮凝的作用。通常不能單獨使用，需要與鋁鹽和鐵鹽等物質一起使用。陽離子型絮凝劑可以同時起到絮凝和混凝的作用，可以單獨使用，因此發展迅速。
目前，我國廣泛使用聚丙烯醯胺類非離子聚合物絮凝劑，常與鐵鹽、鋁鹽等搭配使用。鐵鹽、鋁鹽對膠體顆粒的電荷中和作用，以及聚合物絮凝劑優異的絮凝性能，共同作用，可獲得良好的處理效果。聚丙烯醯胺具有用量少、絮凝速度快、絮體大而堅韌等特性。目前我國生產的合成有機聚合物絮凝劑中，80%為聚丙烯醯胺類產品。
聚丙烯醯胺（PAM）、聚電解質、陽離子聚電解質粉末、陽離子聚電解質、陽離子聚合物、陽離子聚丙烯醯胺是應用最廣泛的合成有機聚合物絮凝劑、聚電解質，有時也用作混凝劑。聚丙烯醯胺的生產原料是聚丙烯腈（CH₂=CHCN）。在某些條件下，丙烯腈水解生成丙烯醯胺，丙烯醯胺再經懸浮聚合得到聚丙烯醯胺。聚丙烯醯胺是一種水溶性樹脂，產品為顆粒狀固體和具有一定濃度的黏稠水溶液。
聚丙烯醯胺在水中的實際存在形式是無規線團。由於無規線團具有一定的粒徑，且其表面含有醯胺基團，因此可以發揮相應的橋接和吸附作用，即具有一定的絮凝能力。
然而，由於聚丙烯醯胺長鏈捲曲成線圈狀，其橋接範圍較小。兩個醯胺基團連接後，相當於相互作用相互抵消，損失了兩個吸附位點。此外，部分醯胺基團被包裹在線圈結構內部，無法接觸和吸附水中的雜質顆粒，因此其吸附能力無法充分發揮。
為了再次分離連接的醯胺基團，並將隱藏的醯胺基團暴露於外部，人們嘗試適當地延長無規線團，甚至嘗試在長分子鏈上添加一些帶陽離子或陰離子的基團，同時提高吸附和橋接能力以及電中和和壓縮雙電層的效果。透過這種方法，在聚丙烯醯胺（PAM）的基礎上衍生出一系列具有不同性能的聚丙烯醯胺絮凝劑或混凝劑。
3.凝血劑
在廢水混凝處理中，有時單一絮凝劑無法達到良好的混凝效果，通常需要添加一些助劑來提高混凝效果。這些助劑稱為混凝劑。常用的混凝劑有氯、石灰、活性矽酸、骨膠、海藻酸鈉、活性碳和各種黏土。
有些混凝劑本身並不參與混凝過程，而是透過調節和改善混凝條件，輔助絮凝劑發揮混凝作用。有些混凝劑參與絮體的形成，改善絮體的結構，能夠使無機絮凝劑產生的細小鬆散的絮體轉變為粗大緊密的絮體。
4. 護髮素
污泥調理劑，又稱為脫水劑，可分為兩類：無機調理劑及有機調理劑。無機調理劑一般適用於污泥的真空過濾和板框過濾，而有機調理劑適用於污泥的離心脫水和帶式過濾器脫水。
5.兩者之間的關係絮凝劑、混凝劑和調理劑
脫水劑是在污泥脫水之前添加的試劑，也就是污泥的調理劑，因此脫水劑和調理劑的意思相同。脫水劑或調理劑的用量通常以污泥乾固體重量的百分比計算。
絮凝劑用於去除污水中的懸浮固體，是水處理領域的重要試劑。絮凝劑的用量通常以添加到待處理水體中的量來表示。
脫水劑（調理劑）、絮凝劑和混凝助劑的用量可以稱為劑量。同一種藥劑既可以用作污水處理中的絮凝劑，也可以用作剩餘污泥處理中的調理劑或脫水劑。
在水處理領域，當混凝劑用作絮凝劑時，通常被稱為混凝劑。但在處理剩餘污泥時，同樣的混凝劑通常不被稱為混凝劑，而是統稱為水質調節劑或脫水劑。
使用時絮凝劑由於水中懸浮固體的含量有限，為了使絮凝劑與懸浮顆粒充分接觸，混合和反應設施需要足夠的時間。例如，混合需要幾十秒到幾分鐘，反應則需要15到30分鐘。而當污泥脫水時，從進入脫水機的污泥中加入調理劑到反應開始，通常只有幾十秒的時間，也就是說，只有相當於絮凝劑的混合過程，沒有反應時間。經驗也表明，調理效果會隨著停留時間的延長而增強，但會隨著時間的延長而減弱。
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摘自 Bjx.com
發佈時間：2022年7月9日