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什么是无机絮凝剂,有什么用处?
 

主要分为两大类别:铁制剂系列与铝制剂系列,当然也包括其中丛生的高聚物系列。
无机絮凝剂包括了硫酸铝、氯化铝、硫酸铁、氯化铁等,其中最早硫酸铝是由美国开发的,并且一直沿用至今的一种重要的无机絮凝剂。在常用的铝盐有硫酸铝AL2(SO4)3.18H2O与明矾AL2(SO4)3.K2SO4.24H2O,另一类是铁盐含有三氯化铁水合物FeCL3.6H2O.硫酸亚铁的水合物FeSO4.17H2O和硫酸铁。
简单无机的聚合物絮凝剂,这类无机聚合物絮凝剂主要是铝盐和铁盐的聚合物。如聚合氯化铝(PAC)、聚合硫酸铝(PAS)、聚合氯化铁(PFC)以及聚合硫酸铁(PFS)等。无机聚合物絮凝剂之所以比其它无机絮凝剂效果好,其根本的原因是在于它能提供大量的络合离子,并且能够强烈吸附胶体微粒,通过吸附、桥架、交联作用,从而使胶体凝聚。同时还发生物理化学变化,中和胶体微粒及悬浮物表面的电荷,降低了δ电位,使胶体微粒由原来的相斥变为相吸,破坏了胶团稳定性,使胶体微粒相互碰撞,从而形成絮状混凝沉淀,沉淀的表面积可达(200~1000)m2/g,极具吸附能力。
硫酸铁

性状:灰白色粉末或者正交棱形结晶流动浅黄色粉末。对光敏感。易吸湿。在水中溶解缓慢,但是在水中有微量硫酸亚铁时溶解比较快,微溶于乙醇,几乎不溶于丙酮与乙酸乙酯。可在水溶液中慢慢地水解。相对密度(d18)3.097。热度达到480℃分解。商品通常约含有20%水呈浅黄色。也有含9分的子结晶水。相对密度2.1。175℃会失去7分子结晶水。
用途:1、用于银的分析,糖的定量测定。用作染料。墨水。净水。铝的雕刻。消毒。聚合催化剂等。2、分析试剂、糖定量测定、铁催化剂、媒染剂、净水剂制颜料、药物。3、水处理行业用作净水的混凝剂与污泥的处理剂。4、被用作媒染剂以及工业的废水凝结剂,也用于颜料中。5、医药上会用硫酸铁作收敛剂与止血剂。6、用在镀锌镍铁合金、镀锌铁钴合金等等的电解液中。
硫酸铝

性质:极易溶于水,硫酸铝在纯硫酸当中是不能溶解(只是共存),在硫酸溶液中和硫酸共同溶解于水,所以硫酸铝在硫酸中溶解度指的就是硫酸铝在水中的溶解度。常温析出含有的18分子结晶水,为18水硫酸铝,工业上生产最多为18水硫酸铝。含无水硫酸铝的51.3%,即使在100℃也不会自溶(溶于自身结晶水)。不易风化而失去结晶的水,比较稳定,加热会失水,高温会分解为氧化铝与硫的氧化物。加热到770℃开始分解为氧化铝、三氧化硫、二氧化硫还有水蒸气。溶于水、酸和碱,不溶于乙醇。水溶液呈酸性。水解后就会生成氢氧化铝。水溶液长时间沸腾可以生成碱式硫酸铝。工业品是灰白色片状、粒状或块状,因为含低铁盐而带淡绿色,又因为低价铁盐被氧化而使表面发黄。粗品为灰白色细晶结构多孔状物。无毒,粉尘能刺激眼睛。
作用:1.造纸工业中用作纸张施胶剂,以增强纸张的抗水、防渗性能;2.溶于水后能使水中的细小微粒和自然胶粒凝聚成大块絮状物,从而自水中除去,故用作供水和废水的混凝剂;3.用作浊水净化剂,也用作沉淀剂、固色剂、填充剂等。在化妆品中用作抑汗化妆品原料(收敛剂);4.消防工业中,与小苏打、发泡剂组成泡沫灭火剂;5.分析试剂,媒染剂,鞣革剂,油脂脱色剂,木材防腐剂;6.白蛋白巴氏杀菌的稳定剂(包括液体或冷冻全蛋、蛋白或蛋黄); 7.可作原料,用于制造人造宝石和高级铵明矾,其他铝酸盐;8.燃料工业中,在生产铬黄和色淀染料时作沉淀剂,同时又起固色和填充剂作用。
改性的单阳离子无机絮凝剂

除常用的聚铝、聚铁外,还有聚活性硅胶及其改性品,如聚硅铝(铁)、聚磷铝(铁)。改性的目的是引入某些高电荷离子以提高电荷的中和能力,引入羟基、磷酸根等以增加配位络合能力,从而改变絮凝效果,其可能的原因是:某些阴离子或阳离子可以改变聚合物的形态结构及分布,或者是两种以上聚合物之间具有协同增效作用。
聚硅酸絮凝剂(PSAA)由于制备方法简便,原料来源广泛,成本低,是一种新型的无机高分子絮凝剂,对油田稠油采出水的处理具有更强的除油能力,故具有极大的开发价值及广泛的应用前景。
聚硅酸硫酸铁(PFSS)絮凝剂,发现高度聚合的硅酸与金属离子一起可产生良好的混凝效果。将金属离子引到聚硅酸中,得到的混凝剂其平均分子质量高达2×105,有可能在水处理中部分取代有机合成高分子絮凝剂。
聚磷氯化铁(PPFC)中PO43-高价阴离子与Fe3+有较强的亲和力,对Fe3+的水解溶液有较大的影响,能够参与Fe3+的络合反应并能在铁原子之间架桥,形成多核络合物;对水中带负电的硅藻土胶体的电中和吸附架桥作用增强,同时由于PO43-的参与使矾花的体积、密度增加,絮凝效果提高。
聚磷氯化铝(PPAC)也是基于磷酸根对聚合铝(PAC)的强增聚作用,在聚合铝中引入适量的磷酸盐,通过磷酸根的增聚作用,使得PPAC产生了新一类高电荷的带磷酸根的多核中间络合物。
聚硅酸铁(PSF)它不仅能很好地处理低温低浊水,而且比硫酸铁的絮凝效果有明显的优越性,如用量少,投料范围宽,矾花形成时间短且形态粗大易于沉降,可缩短水样在处理系统中的停留时间等,因而提高了系统的处理能力,对处理水的pH值基本无影响。
改性的多阳离子无机絮凝剂

聚合硫酸氯化铁铝(PAFCS)在饮用水及污水处理中,有着比明矾更好的效果;在含油废水及印染废水中PAFCS比PAC的效果均优,且脱色能力也优;絮凝物比重大,絮凝速度快,易过滤,出水率高;其原料均来源于工业废渣,成本较低,适合工业水处理。铝铁共聚复合絮凝剂也属这类产品,它的生产原料氯化铝和氯化铁均是廉价的传统无机絮凝剂,来源广,生产工艺简单,有利于开发应用。铝盐和铁盐的共聚物不同于两种盐的混合物,它是一种更有效地综合了PAC和FeCl3的优点,增强了去浊效果的絮凝剂。其有效铁铝含量(AL2O3+Fe2O3)大于22%,产品吸湿性强。研究表明:在聚合氯化铝的(PAC)的有效铝含量大于PAFCS有效铝铁含量的情况下,PAFCS在污水处理中有着比明矾更好的结果;在含油废水中及印染废水中PAFCS比PAC的效果均优,且脱色能力也强。絮凝物比重大、絮凝速度快、易过滤、出水率高,其原料均于工业废渣,成本较低,适合废水处理。
聚合聚铁硅絮凝剂也是其中之一,采用其处理生活污水,其处理效果及COD去除率均优于聚合铁,除浊率达99%以上,脱色率65%~70%,COD去除率达70%,同时可除去生活污水中的大部分氨氮和全部磷。
铝铁共聚复合絮凝剂也属于这类产品,它的生产原料氯化铝和氯化铁均是廉价的传统的无机絮凝剂,来源广、生产工艺简单,有利于开发利用。铝盐和铁盐的共聚物不同于两种盐的混合物,它是一种更有效地综合了PAC和FeCL3的优点,增强了去浊效果的絮凝剂。其中铝铁共聚复合絮凝剂中铁的含量及形态分布对絮凝性能的影响有待于进一步研究,共聚物的pH值由PAC和FeCL3溶液的水解能力决定,对应溶液的pH值在其两种母液之间,视其中铝盐或铁盐含量的多少而定。
其他

聚合硫酸铁是一种多羟基、多核结合体的阳离子型无机高分子絮凝剂, 它可以与水以任意比例快速混合,它比一般的无机混合凝剂有较大的分子量,用作水处理剂时,具有较强的吸附、絮桥、凝聚沉淀性能,且絮凝体形成大而快,絮体不易破碎,重凝性能好,沉淀后的水过滤快,净水PH值范围宽等优点。
聚合氯化铝属于无机混凝剂。主要是饮用水处理,市政污水处理以及造纸印染废水处理。其价格低,市场应用范围广。
聚合氯化铝铁加入单质铁离子或三氧化铁和其它含铁化合物复合而制得的一种新型高效混凝剂。主要用于饮用水以及工业废水处理。