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混凝劑是混凝過程中不可缺少，在混凝過程中占有十分重要的地位。為了獲得理想的混凝效果，應根據不同原水水質選用適當的混凝劑。在選用混凝劑時，可以通過模擬實驗的方法進行優選，同時也需要對各類混凝劑的特性有初步的了解。
混凝劑的種類繁多，有研究報道的可能多達數百種，但真正得到一定規模應用的僅有數十種。混凝劑的分類方法有多種，按其作用可分為：凝聚劑、絮凝劑、助凝劑；按其化學組成成分可分為：無機混凝劑、有機混凝劑；按其分子量大小可分為低分子混凝劑、高分子混凝劑；按其來源可分為；天然混凝劑、合成混凝劑。其實各種分類方法相互交叉包容，目前通常使用的是前兩種分類方法，即按作用分類和按化學組合分類。 無機鹽類混凝劑品種較少，但在水處理中應用較普遍，主要是水溶性的兩價或三價金屬鹽，如鐵鹽和鋁鹽及其水解聚合物。可以選用的無機鹽類混凝劑有硫酸鋁、三氯化鐵、硫酸亞鐵、硫酸鋁鉀（明礬）、鋁酸鈉和硫酸鐵等。
1． 硫酸鋁
硫酸鋁含有不同數量的結晶水，Al2(SO4)3·18H2O，其中n=6、10、14、16，18和27，常用的是Al2(SO4)3·18H2O其分子量為666.41，比重1.61，外觀為白色，光澤結晶。硫酸鋁易溶于水，水溶液呈酸性，室溫時溶解度大致是50%，pH值在2.5以下。沸水中溶解度提高至90%以上。
硫酸鋁在我國使用較為普遍，大都使用塊狀或粒狀硫酸鋁。根據其不溶解雜質含量，將硫酸鋁分為精制和粗制兩種。精制硫酸鋁的價格較貴，雜質含量不大于0.5%，Al2O3含量不小于15%；粗制硫酸鋁的價格較低，雜質含量不大于2.4%，Al2O3含量不小于15%。
硫酸鋁易溶于水，可干式或濕式投加。濕式投加時一般采用10—20%的濃度(按商品固體重量計算)。硫酸鋁使用時水的有效pH值范圍較窄，約在5.5—8之間，其有效pH值隨原水的硬度含量而異：對于軟水，pH值在5.7—6.6；中等硬度的水為6.6—7.2；硬度較高的水則為7.2—7.8。在控制硫酸鋁劑量時應考慮上述特性。有時加入過量硫酸鋁，會使水的pH值降至鋁鹽混凝有效pH值以下，既浪費了藥劑，又使處理后的水發混。
采用硫酸鋁作混凝劑時，運輸方便，操作簡單，混凝效果好，但水溫低時，硫酸鋁水解困難，形成的絮凝體較松散，混凝效果變差。粗制硫酸鋁由于不溶性雜質含量高，使用時廢渣較多，帶來排除廢渣方面的操作麻煩，而且因酸度較高而腐蝕性較強，溶解與投加設備需考慮防腐。
2． 三氯化鐵
三氯化鐵(FeCl3·6H2O)是一種常用的混凝劑，是黑褐色的結晶體，有強烈吸水性，極易溶于水，其溶解度隨溫度上升而增加，形成的礬花，沉淀性能好，處理低溫水或低濁水效果比鋁鹽好。我國供應的三氯化鐵有無水物、結晶水物和液體。市售無水三氯化鐵產品中FeCl3含量可達92%以上，不溶性雜質小于4%。三氯化鐵適合于干投或濃溶液投加，液體、晶體物或受潮的無水物腐蝕性極大，調制和加藥設備必須考慮用耐腐蝕器材(不銹鋼的泵軸運轉幾星期也即腐蝕，用鈦制泵軸有較好的耐腐性能)。三氯化鐵加入水后與天然水中堿度起反應，當被處理水的堿度低或其投加量較大時，在水中應先加適量的石灰。水處理中配制的三氯化鐵溶液濃度宜高，可達46%。
采用三氯化鐵做混凝劑時，其優點是易溶解，形成的絮凝體比鋁鹽絮凝體密實，沉降速度快，處理低溫、低濁水時效果優于硫酸鋁，適用的pH值范圍較寬，投加量比硫酸鋁小。其缺點是三氯化鐵固體產品極易吸水潮解，不易保管，腐蝕性較強，對金屬、混凝土、塑料等均有腐蝕性，處理后色度比鋁鹽處理水高，最佳投加范圍較窄，不易控制等。
3． 硫酸亞鐵
硫酸亞鐵（FeS04·7H20）是半透明綠色結晶體，俗稱綠礬，易于溶水，在水溫20℃時溶解度為21%。
硫酸亞鐵通常是生產其他化工產品的副產品，價格低廉，但應檢測其重金屬含量，保證其在最大投量時處理后水中重金屬含量不超過國家有關水質標準的限量。
固體硫酸亞鐵需溶解投加，一般配置成10%左右的重量百分比濃度使用。
當硫酸亞鐵投加到水中時，離解出的二價鐵離子只能生成簡單的單核絡合物，因此，不如三價鐵鹽那樣有良好的混凝效果。殘留于水中的Fe2+會使處理后的水帶色，當水中色度較高時，Fe2+與水中有色物質反應，將生成顏色更深的不易沉淀的物質(但可用三價鐵鹽除色)。根據以上所述，使用硫酸亞鐵時應將二價鐵先氧化為三價鐵，然后再起混凝作用。通常情況下，可采用調節pH值、加入氯、曝氣等方法使二價鐵快速氧化。
當水的pH值在8.0以上時，加入的亞鐵鹽的Fe2+易被水中溶解氧氧化成Fe3+ ，當原水的pH值較低時，可將硫酸亞鐵與石灰、堿性條件下活化的活化硅酸等堿性藥劑一起使用，可以促進二價鐵離子氧化。當原水pH值較低而且溶解氧不足時，可通過加氯來氧化二價鐵：
6FeSO4+3Cl2=2Fe(SO4)3+2FeCl3
根據以上反應式，理論上硫酸亞鐵與氯生物的投量之比約為8:1，但實際生產中，為使亞鐵氧化迅速充分氧化，可根據實際情況略增加氯的投加量。
當水的pH值<8.0時，則可加入石灰去除水中CO2，石灰用量可按下式估算：
[CaO]=0.37a+1.27CO2 (1.18)
式中 a——FeSO4的投加量(毫克/升)；CO2——水中CO2的含量(毫克/升)。
當水中沒有足夠溶解氧時，則可加氯或漂白粉予以氧化，理論上1毫克/升FeSO4需加氯0.234毫克/升。
鐵鹽使用時，水的pH值的適用范圍較寬，在5.0—11間。
4．碳酸鎂
鋁鹽與鐵鹽作為混凝劑加入水中形成絮體隨水中雜質一起沉淀于池底，作為污泥要進行適當處理以免造成污染。大水廠產生的污泥量甚大，因此不少人曾嘗試用硫酸回收污泥中的有效鋁、鐵，但回收物中常有大量鐵、錳和有機色度，以致不適宜再作混凝劑。
碳酸鎂在水中產生Mg(0H)2膠體和鋁鹽、鐵鹽產生的A1(OH)3與Fe(OH)3膠體類似，可以起到澄清水的作用。石灰蘇打法軟化水站的污泥中除碳酸鈣外，尚有氫氧化鎂，利用二氧化碳氣可以溶解污泥中的氫氧化鎂，從而回收碳酸鎂。
5.氯化亞鐵
直接用于污、廢水處理，作為還原劑和媒染劑，廣泛用于織物印染，顏料印染，制造等行業，同時還用于超高壓潤滑油組份，也用于醫藥，冶金和照相。
1． 生產三氯化鐵：
用氯化亞鐵固體、鹽酸和氯氣為主要原料生產三氯化鐵，首先是把氯化亞鐵配比成溶液，加溫通入氯氣，可得到三氯化鐵溶液，若三氯化鐵溶液經過濾、加熱、氯氣或硝酸氧化、濃縮、冷卻，可得到固體六水三氯化鐵。二氯化鐵完全反應轉化成三氯化鐵。產品質量符合國家標準GB1621—79的指標。
2．生產固體聚合氯化鐵：
（1）在反應釜中投入氯化亞鐵晶體，加水后緩加熱到45－65℃時，開動反應釜攪拌器，并在反應釜底部通壓縮空氣，溫度至85－95℃時停止加熱；
（2）在反應釜上部加入堿性水溶液反應，在反應物液面下加鹽酸水溶液反應，控制溫度在90～95℃進行，至檢測反應物中Fe↑[2+]≤0．15%時停止加入堿液，在鹽基度達5～10%時停止加入鹽酸水溶液，攪拌，通入壓縮空氣將物料趁熱壓入造片機中冷卻成固體，粉碎后成為高含量固體聚合氯化鐵，應用本發明生產的固體聚合氯化鐵，質量穩定、成本低、產品穩定性好、生產過程無三廢產生，產品無二次污染的隱患。
3．生產聚合氯化鋁鐵絮凝劑（PAFC）：
用鋁鹽和鐵鹽絮凝劑的基礎上生產的一種無機高分子絮凝劑。
4．用氯化亞鐵廢液優質處理印染廢水的方法：
用氯化亞鐵優質處理印染廢水的方法。通過在印染廢水中添加極性介質和改變電離度后，用FeCl2。處理后的印染廢水處理液還能與1-2倍量未經處理的印染廢水相混配，再調pH值中和，凝聚沉淀，固液分離后排放，廢水的COD去除率≥50%，色度去除率70～90%，出水不泛紅色，節省廢水處理成本30%左右。FeCl2廣泛應用于印染廢水處理創造了條件，能產生良好的環境效益和經濟效益。
對各類污水、電鍍、皮革廢水有明顯的處理效果，對廢水、污水中各類重金屬離子的去除率接近100%；獨有的脫色能力，適用于染料、染料中間體及印染行業的污水處理。能簡化水處理工藝，縮短水處理周期，降低水處理成本。
5．生產可擦墨水：
是將無機鹽加入色染料混合而成，其配方為聚丙烯酸鈉、氯化亞鐵、硫酸鈷、硫酸鈉、色染料和水，所說的色染料可分別為黑色、藍色、綠色、紅色等顏料。這種墨水寫的字用普通的橡皮擦很容易擦去，字跡干后，不易變色，而且能長期保存。
6．粉土砂土質邊坡快速固化劑：
氯化亞鐵+氫氧化鈣，具有較大的抗壓度：40-50kpa（28天）強4-5倍。
7．氯化亞鐵添加劑細水霧滅火劑：
為了提高常規細水霧的滅火有效性，拓展其應用范圍，本文采用小尺度實驗的方法，研究了含氯化亞鐵添加劑細水霧在不同燃料種類、添加劑濃度、壓力下撲滅池火的有效性。實驗結果表明：向細水霧中添加氯化亞鐵，顯著地影響了它的滅火性能；細水霧的滅火時間隨著加入的氯化亞鐵的質量濃度變化而發生改變，而且存在一個最短滅火時間濃度；細水霧噴頭的工作壓力和燃料的類型也對細水霧的滅火性能有影響，噴頭工作壓力越大，細水霧的平均滅火時間越短；在相同的實驗條件下，細水霧滅煤油火的時間要短于滅乙醇火的時間。
其他無機鹽混凝劑如硫酸鋁鉀（明礬）、鋁酸鉀和硫酸鐵等應用范圍較小，在此不作詳細介紹。 1． 聚合氯化鋁
聚合氯化鋁是一種無機高分子混凝劑。六十年代，日本在制造與應用方面做了大量工作，有逐步取代硫酸鋁的趨勢。我國在1973年曾在成都召開全國新型混凝劑技術經驗交流會，會上對聚合氯化鋁的產品質量提出了要求，其中要求含氧化鋁(Al2O8)10%以上，堿化度為50—80%，不溶物1%以下等。
我國某些地區仍將聚合氯化鋁稱為堿式氯化鋁[A1n(OH)mCl3n-m]，這是由于對它的基本化學式的不同理解而造成的。聚合氯化鋁的化學式應表示為[Al2(OH)nC18-n]m，其中n可取1到5中間的任何整數，m為≤10的整數。這個化學式實際指m個A12(OH)nCl6-n(稱羥基氯化鋁)單體的聚合物。
聚合氯化鋁中OH-與Al的比值對混凝效果有很大關系，一般可用堿化度B表示：，例如n=4時，堿化度。一般要求B為40～60%。
聚合氯化鋁作為混凝劑處理水時，有下列優點：
(1)對污染嚴重或低濁度、高濁度、高色度的原水都可達到好的混凝效果。
(2)水溫低時，仍可保持穩定的混凝效果，因此在我國北方地區更適用。
(3)礬花形成快；顆粒大而重，沉淀性能好，投藥量—般比硫酸鋁低。
(4)適宜的pH值范圍較寬，在5—9間，當過量投加時也不會像硫酸鋁那樣造成水渾濁的反效果。
(5)其堿化度比其他鋁鹽、鐵鹽為高，因此藥液對設備的侵蝕作用小，且處理后水的pH值和堿度下降較小。
聚合氯化鋁的性能
a、聚合氯化鋁作為水處理劑對各種水質適應性強，對于高濁度水混凝沉淀效果尤為顯著。
b、凈化后的水質優于硫酸鋁等無機混凝劑，凈水成本與之相比低15-30%。絮凝體形成快，沉降速度快。
c、含氧化鋁高、投加量小，可降低制成水成本。
d、源水PH值在5.0-9.0范圍均可凝聚。
e、腐蝕性小，操作條件好，溶解性優于硫酸鋁。
f、處理水中鹽分較少，有利于離子交換處理和純水制備。
g、對源水溫度的適應性優于硫酸鋁等無機混凝劑，對低溫水的處理效果也較好，最低析出溫度為-18℃。
產品用途：a、城市給水凈化：河流水、水庫水、地下水b、工業水凈化。c、城市水處理。d、工業廢水和廢渣中有用物質的回收，促進洗煤廢水中煤粉的沉降，淀粉制造中淀粉的回收。e、各種工業廢水處理：印染廢水、皮革廢水、含氟廢水、重金屬廢水、含油廢水、洗煤廢水、礦山廢水、釀造廢水、冶金廢水、肉類加工廢水。f、污水處理。g、造紙施膠。h、糖液精制。i、鑄造成型。j、布匹防皺。k、催化劑載體。l、醫藥精制。m、水泥速凝。n、化妝品原料。
使用方法：
a、投加量是被處理水而不同，一般給水凈化投加量約為：液體產品5-100克/噸，固體2-30克/噸，若通過小試投加，則效果更佳。
b、配制:可直接加入被處理水中，也可用水稀釋后加入水中，加水量可按投加量和處理水量決定，加水后應攪拌均勻。
注意事項：
a、每次配制的水溶液不可放置時間過長，以免降低使用效果。
b、產品有效貯存期：液體半年，固體一年。固體產品受潮后仍然可使用。
c、不同廠家或不同牌號的水處理藥劑不能混合使用，并且不得與其它化學藥品混存，應防水防潮。
聚合氯化鋁的混凝機理與硫酸鋁相同，硫酸鋁的混凝機理包括了開始的鋁離子，最后的氫氧化鋁膠體和其中間產物(各種形態的水解聚合物)的作用。對于水中負電荷不高的粘土膠體，最好利用正電荷較低而聚合度大的水解產物，而對于形成顏色的有機物，則以正電荷較高的水解產物發揮作用為宜。但硫酸鋁的化學反應甚為復雜，不可能根據不同水質人為地來控制水解聚合物的形態。至于聚合氯化鋁則可根據原水水質的特點來控制制造過程中的反應條件，從而制取所需要的最適宜的聚合物，當投入水中，水解后即可直接提供高價聚合離子，達到優異的混凝效果。 目前我國聚合氯化鋁應用中存在的問題主要是各地土法綜合利用制得的產品，因受原 料、工藝條件等限制、質量受到影響，而各地區又缺乏具有完善工藝的專門廠家。
2. 噴霧干燥聚合氯化鋁
該產品能除菌、除臭、除氟、鋁、鉻、除油、除濁、除重金屬鹽、除放射性污染物、在凈化各種水源過程中具有廣泛的用途。
在聚合氯化鋁的生產基礎上改進生產工藝，在反應釜沉淀后所形成的的液體聚合氯化鋁，經過板框過濾，敝除水不溶物，最后經由噴霧干燥塔制備三氧化二鋁含量更高的聚合氯化鋁產品，而是用此種方法生產的產品應用領域相比較傳統的滾筒干燥聚合氯化鋁也更為寬泛。
a、凈化生活飲用水，生活污水。　　b、凈化工業用水、工業廢水、礦山、油田回注水、凈化造紙水、冶金、洗煤、皮革及各種化工污水處理等?！　、工業生產應用;造紙施膠、印染漂染、水泥速凝劑、精密鑄造硬化劑、耐火材料粘結劑、甘油精制、布匹防皺、醫藥、化妝品等其它行業，廢水可循環使用?！　、在煉油工業中，用于油水分離，效果甚佳。
　　
3． 液體聚合氯化鋁
液體聚合氯化鋁是一種無機高分子絮凝劑。經過氫氧基離子官能團和多價陰離子聚合官能團的作用，產生出擁有大分子量和高電荷的無機高分子。可適應PH值范圍為5.0-9.0，最佳PH值為6.5-7.6.
液體聚合氯化鋁主要用途-城市給排水凈化：河流水、水庫水、地下水，工業給水凈化，城市污水處理，工業廢水和廢渣中有用物質的回收、促進洗煤廢水中煤粉的沉降、淀粉制造業中淀粉的回收，各種工業廢水處理：印染廢水、皮革廢水、含氟廢水、重金屬廢水、含油廢水、造紙廢水、洗煤廢水、礦山廢水、釀造廢水、冶金廢水、肉類加工廢水，污水處理，造紙助劑，布匹增強，催化劑載體，醫藥精制，水泥速凝，化妝品原料等。
液體聚合氯化鋁的應用領域：
（1）凈水處理：生活用水、工業用水；
（2）城市污水處理；
（3）工業廢水、污水、污泥的處理及污水中某些渣質回收等；
（4） 對某些處理難度大的工業污水，以PAC為母體，摻入其他藥劑，調配成復合PAC，處理污水能得到驚喜的效果。
液體聚合氯化鋁性能特點：
（1）聚合氯化鋁分子結構大，吸附能力強，用量少，處理成本低。
（2）溶解性好，活性高，在水體中凝聚形成的礬花大，沉降快，比其他無機絮凝劑凈化能力大2-3倍。
（3）適應性強，受水體PH值和溫度影響小，原水凈化后達到國家引用水標準，處理后水質,中陽、陰離子含量低，有利于離子交換處理和高純水的制備。
（4）腐蝕性小，操作簡便，能改善投藥工序的勞動強度和勞動條件。
由于液體聚合氯化鋁運輸成本太大，所以固體聚合氯化鋁還是比較受歡迎的（固體聚合氯化鋁可以化成液體使用） 聚合硫酸鐵形態性狀是淡黃色無定型粉狀固體，極易溶于水，10%（重量）的水溶液為紅棕色透明溶液，吸濕性。聚合硫酸鐵廣泛應用于飲用水、工業用水、各種工業廢水、城市污水、污泥脫水等的凈化處理。
名稱：固體聚合硫酸鐵 （簡稱固體聚鐵或SPFS）
分子式：　[Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]m
性能指標：符合中華人民共和國國家標準《凈水劑聚合硫酸鐵》（GB14591-93） 項 目 指 標 　GB14591-93（Ⅱ） 本產品 　全鐵含量 , % , ≥ 18.5 19.1 還原性物質（以 Fe2+計）含量 % , ≤ 0.15 0.01 鹽基度 , % 9.0-14.0 14.0 PH （1% 水溶液） 2.0-3.0 2.4 砷（As）含量 , % , ≤ 0.0008 0.0001 鉛（Pb） 含量 , % , ≤ 0.0015 0.0001 不溶物含量 , % , ≤ 0.5 0.4 應用特點（與其他無機絮凝劑相比具有以下特點）：
（1） 新型、優質、高效鐵鹽類無機高分子絮凝劑；
（2） 混凝性能優良，礬花密實，沉降速度快；
（3） 凈水效果優良，水質好，不含鋁、氯及重金屬離子等有害物質，亦無鐵離子的水相轉移，無毒，
無害，安全可靠；
（4）除濁、脫色、脫油、脫水、除菌、除臭、除藻、去除水中COD、BOD及重金屬離子等功效顯著；
（5） 適應水體PH值范圍寬為4-11，最佳PH值范圍為6-9，凈化后原水的PH值與總堿度變化幅度小，
對處理設備腐蝕性??；
（6） 對微污染、含藻類、低溫低濁原水凈化處理效果顯著，對高濁度原水凈化效果尤佳；
（7）投藥量少，成本低廉，處理費用可節省20%-50%。
使用方法及注意事項：
因原水性質各異，應根據不同情況，現場調試或作燒杯試驗，取得最佳使用條件和最佳投藥量以達到最好的處理效果。
（1）使用前，將本產品按一定濃度（10-30%）投入溶礬池，注入自來水攪拌使之充分水解，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，工業廢水處理直接配
成5-10%投加。
（2）投加量的確定，根據原水性質可通過生產調試或燒杯實驗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，在同等條件下本產品與固體聚合氯化鋁用量大體相當，是固體硫酸鋁用量的
1/3-1/4。如果原用的是液體產品，可根據相應藥劑濃度計算酌定。大致按重量比1:3而定。
（3）使用時，將上述配制好的藥液，泵入計量槽，通過計量投加藥液與原水混凝。
（4）一般情況下當日配制當日使用，配藥需要自來水，稍有沉淀物屬正常現象。
（5）注意混凝過程三個階段的水力條件和形成礬花狀況。
a、凝聚階段：是藥液注入混凝池與原水快速混凝在極短時間內形成微細礬花的過程，此時水體變
得更加渾濁，它要求水流能產生激烈的湍流。燒杯實驗中宜快速（250-300轉/分）攪拌
10-30S，一般不超過2min。
b、絮凝階段：是礬花成長變粗的過程，要求適當的湍流程度和足夠的停留時間（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。 燒杯實驗先以150轉/分攪拌約
6分鐘，再以60轉/分攪拌約4分鐘至呈懸浮態。
c、沉降階段：它是在沉降池中進行的絮凝物沉降過程，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，一邊繼續相互碰撞結
大，至后期余濁基本不變。燒杯實驗宜以20-30轉/分慢攪5分鐘，再靜沉10分鐘，測余濁。
（6）強化過濾，主要是合理選用濾層結構和助濾劑，以提高濾池的去除率，它是提高水質的重要措施。
（7）本產品應用于環保、工業廢水的處理，使用方法與制水廠大體相同，對高色度、高COD、BOD的
原水處理，輔以助劑作用效果甚佳。
（8）采用化學混凝法的企業，原用的設備無需作大的改造，只需增設溶礬池即可使用本產品。
（9）本產品須保存在干燥、防潮、避熱的地方（< 80oC，切勿損壞包裝，產品可長期儲存）。
（10）本產品必須溶解才能使用，溶解設備和加藥設施應采用耐腐蝕材料。 從廣義上講，凡是不能在某一特定的水處理工藝中單獨作用作混凝劑但可以與混凝劑配合使用而提高或改善凝聚和絮凝效果的化學藥劑均可稱為助凝劑。由于原水水質千差萬別，沒有一種混凝劑是在任何水質條件下都適用的萬能藥劑，因此，無論是混凝劑還是助凝劑，都需要根據所要處理的原水水質情況和所要達到的處理后水質來進行優選。