复合絮凝剂

      复合絮凝剂是将两种或多种单组分絮凝剂通过某些化学反应，形成大分子量的共聚复合物，这样既克服了单一絮凝剂的不足，也充分发挥了多种絮凝剂的协同作用产生显著的增效互补作用，实践证明，复合絮凝剂表现出优于单一絮凝剂的絮凝性能。从化学组成来说，复合絮凝剂又可分为无机-无机复合絮凝剂、无机-有机复合絮凝剂、有机-有机复合絮凝剂。

      絮凝技术是目前国内外普遍用来提高水质处理效率的一种既经济又简便的水质处理方法，它广泛用于工业用水、工业废水及生活污水的处理。在絮凝剂的选择和应用中，目前绝大多数放在无机絮凝剂和合成一般高分子絮凝剂上，而对复合絮凝剂的研究和应用很少。

      在形态、聚合度及相应的凝聚－絮凝效果方面，无机高分子絮凝剂仍处于传统金属盐混凝剂与有机絮凝剂之间的位置。它的分子量和粒度大小以及絮凝架桥能力仍比有机絮凝剂差很多，而且还存在对进一步水解反应的不稳定性问题。此外无机絮凝剂的投加量大，产污泥量多，并且处理复杂；一般的有机高分子絮凝剂的价格昂贵，合成过程复杂。因而寻求一种价格低、处理效果好的新型絮凝剂就显得越来越重要。

      无机复合絮凝剂主要是铝盐、铁盐及硅酸盐的复合。可以通过先羟基化聚合后再加以混合;或者先混合再羟基化聚合，但最终总要形成羟基化的、有更高聚合度的形态，太能有良好的絮凝效果。无机-无机复合絮凝剂有：聚合氯化铝铁、聚合硅酸铁、聚合硫酸铝铁、聚合硫酸氯化铝铁、聚磷硫酸铁等。聚合氯化铝铁是洁之源水处理主打产品之一，是一种一铝盐为主，铁盐为辅新型无机高分子絮凝剂。它不仅具有聚合铝盐基度高、对原水适应性强的特点，又有聚合铁分子量大、形成絮体大而密实、沉降速度快的优点，而且合成聚合氯化铝铁的原料来源广泛，主要为工业废渣如粉煤炭、铝矾土、硫铁矿烧渣等。这种絮凝剂不仅成本低廉，而且可达到以废治废的目的，减轻对环境的压力。聚硅酸金属盐絮凝剂是另一类重要的复合絮凝剂。聚合硅酸虽然稳定性差，但它具有较高的分子量和较长的分子链，在结构上类似有机高分子絮凝剂，具有较强的吸附、架桥和卷扫作用。因此把聚硅酸与无机铁铝盐絮凝剂复合，可以制备一系列性能稳定的新型无机高分子絮凝剂，即能发挥聚硅酸的优势，又能弥补铝铁絮凝剂自身的不足。此外无机絮凝剂中引入阴离子如硫酸根离子、磷酸根离子也能起到增聚作用，提高絮凝效果。

      有机复合絮凝剂以其品种多样化，性能多元化而占主导地位。其复合机理主要与其协同作用有关。一方面污水杂质为无机絮凝剂所吸附发生电中和作用而聚凝，使得形成的颗粒逐渐增大;另一方面又通过有机高分子的桥连作用，吸附在有机高分子的活性基团上，从而网捕其他的杂质颗粒一同下沉，其絮凝效果优于单一絮凝剂。

      在有机-有机复合絮凝剂中，淀粉-聚丙烯酰胺接枝共聚物的研究日渐引起人们的重视，并取得了一定研究进展，它与均聚丙烯酰胺相比，具有絮凝能力强、分子链稳定性好、适应范围宽、阳离子化反应更容易等特点。因此接枝型聚丙烯酰胺是一类有良好应用前景的新型絮凝剂。

      固体聚丙烯酰胺为白色或微黄色颗粒或粉末，分子量在400－2000万之间，固体产品外观为白色或略带黄色粉末，液态为无色粘稠胶体状，易溶于水，温度超过120℃时易分解；胶体聚丙烯酰胺为无色或微黄色透明胶体。聚丙烯酰胺为水溶性高分子聚合物，不溶于大多数有机溶剂，具有良好的絮凝性，可以降低液体之间的磨擦阻力，按离子特性分可分为阴离子聚丙烯酰胺、阳离子聚丙烯酰胺、非离子聚丙烯酰胺和两性聚丙烯酰胺型四种类型。

      (1)复合絮凝剂用在表面吸附水 污泥属于凝胶，是由絮状的胶体颗粒集合而成。污泥的胶体颗粒很小，与其体积相比表面积很大，由于表面张力的作用吸附的水分也就很多。胶体颗粒带有相同性质的电荷，相互排斥，妨碍颗粒的聚集、长大，而保持稳定状态，因而表面吸附水用普通的浓缩或脱水方法去除比较困难。只有加入能起混凝作用的电解质，使胶体颗粒的电荷得到中和后，颗粒呈不稳定状态，黏附在一起，最后沉降下来。颗粒增大后其比表面积减小，表面张力随之降低，表面吸附水也随之从胶体颗粒上脱离。

      (2)复合絮凝剂用在间隙水 间隙水是指污泥颗粒包围着的游离水分，它并不与污泥颗粒直接结合，因而很容易分离，只需在浓缩池中控制适当的停留时间，利用重力作用，就能将其分离出来。间隙水一般要占污泥中总含水量的65%～85%，这部分水就是污泥浓缩的主要对象。

      (3)复合絮凝剂用在毛细结合水 污泥由高度密集的细小固体颗粒组成，在固体颗粒接触表面上，由于毛细力的作用，形成毛细结合水，毛细结合水约占污泥中总含水量的15%～25%。由于毛细水和污泥颗粒之间的结合力较强，浓缩作用不能将毛细结合水分离，需借助较高的机械作用力和能量，如真空过滤、压力过滤和离心分离才能去除这部分水分。

      (4)复合絮凝剂用在内部结合水 内部结合水是指包含在污泥中微生物细胞体内的水分。它的含量与污泥中微生物细胞体所占的比例有关。一般初沉污泥内部结合水较少，二沉污泥中内部结合水较多。这种内部结合水与固体结合得很紧密，使用机械方法去除这部分水是行不通的。要去除这部分水分，可以通过好氧菌或厌氧菌的作用进行生物分解，或采用高温加热和冷冻等措旌，破坏细胞膜，使细胞液渗出，由内部结合水变为外部液体。内部结合水的含量不多，内部结合水和表面吸附水一起只占污泥中总含水量的10%左右

     聚合硫酸铁形态性状是淡黄色无定型粉状固体，极易溶于水，10%（重量）的水溶液为红棕色透明溶液，吸湿性。聚合硫酸铁广泛应用于饮用水、工业用水、各种工业废水、城市污水、污泥脱水等的净化处理。 　聚合硫酸铁与其他无机絮凝剂相比具有以下特点：1. 新型、优质、高效铁盐类无机高分子絮凝剂；2. 混凝性能优良，矾花密实，沉降速度快；3. 净水效果优良，水质好，不含铝、氯及重金属离子等有害物质，亦无铁离子的水相转移，无毒，无害，安全可靠；4. 除浊、脱色、脱油、脱水、除菌、除臭、除藻、去除水中COD、BOD及重金属离子等功效显著；5. 适应水体PH值范围宽为4-11，最佳PH值范围为6-9，净化后原水的PH值与总碱度变化幅度小，对处理设备腐蚀性小；6. 对微污染、含藻类、低温低浊原水净化处理效果显著，对高浊度原水净化效果尤佳；7. 投药量少，成本低廉，处理费用可节省20%-50%。

聚丙烯酰胺絮凝剂为水溶性高分子聚合物，不溶于大多数有机溶剂，具有良好的絮凝性，可以降低液体之间的磨擦阻力，按离子特性分可分为非离子、阴离子、阳离子和两性型四种类型。

聚丙烯酰胺絮凝剂广泛应用于增稠、稳定胶体、减阻、粘结、成膜、生物医学材料等方面。水处理中作助凝剂、絮凝剂、污泥脱水剂。石油钻采中作降水剂，驱油剂。在造纸过程中作助留剂，补强剂。

聚丙烯酰胺絮凝剂溶解时,应注意将产品均匀的慢慢地加入带搅拌和加热措施的溶解器中,应避免结固,溶液在适宜温度下配制,并应避免长时间过剧的机械剪切.建议搅拌器60—200转/min,否则会导致聚合物降解,影响使用效果. 

聚合氯化铝简称PAC。通常也称作聚氯化铝或混凝剂等，它是介于ALCL3 和AL(OH)3 之间的一种水溶性无机高分子聚合物，化学通式为[AL2(OH)NCL6-NLm]其中m代表聚合程度，n表示PAC产品的中性程度。颜色呈黄色或淡黄色、深褐色、深灰色树脂状固体。^[1]聚合氯化铝与传统无机混凝剂的根本区别在于传统无机混凝剂为低分子结晶盐，而聚合氯化铝的结构由形态多变的多元羧基络合物组成，絮凝沉淀速度快，适用PH值范围宽，对管道设备无腐蚀性，净水效果明显，能有效支除水中色质SS、COD、BOD及砷、汞等重金属离子。

聚合硫酸铁是一种性能优越的无机高分子絮凝剂，形态性状是淡黄色无定型粉状固体，极易溶于水，10%（质量）的水溶液为红棕色透明溶液，吸湿性。聚合硫酸铁广泛应用于饮用水、工业用水、各种工业废水、城市污水、污泥脱水等的净化处理。聚合硫酸铁是新型、优质、高效铁盐类无机高分子絮凝剂，主要用于净水效果优良，水质好，不含铝、氯及重金属离子等有害物质，亦无铁离子的水向转移，无毒，无害，安全可靠, 除浊、脱色、脱油、脱水、除菌、除臭、除藻、去除水中COD、BOD及重金属离子等功效显著等。也用于工业废水处理，如印染废水等，在铸造、造纸、医药、制革等方面也有广泛应用。