絮凝剂在污水处理行业的应用

宋岩

摘 要：以实践工作经验为基础，对絮凝剂的种类进行总结，并对其在污水处理中的应用现状加以分析。结合实际，探讨絮凝剂在污水处理行业中的具体应用，然后从三个角度入手，分析无机高分子絮凝剂在工业污水中的应用，旨在最大程度提高絮凝剂在污水处理行业中的正确运用，提高污水处理效果与质量，为行业发展助益。

关键词：絮凝剂;污水处理;水解作用机理

0 引言

做好污水处理，能够最大程度节约水资源。在进行污水处理时，絮凝过程比较重要，其是指絮凝剂通过离解、水解过程形成一定产物，并在该产物的作用下凝聚污水中的细微悬浮物、胶体污染物，将这些杂质凝聚絮凝体（具有可分离性质）。一般而言，污水处理时，使用不同种类絮凝剂，其作用机理存在一定差异，压缩双电层、电性中和、吸附桥联、和网罗卷带是比较主要的四种作用机理，为探讨絮凝剂在污水处理中的应用，文章对四种絮凝剂的使用情况进行相应分析。

1 絮凝剂种类及应用现状分析

1.1 有机高分子絮凝剂

有机高分子絮凝剂能够发挥澄净化、污泥脱水的作用，同时也具有沉降和过滤促进的效果，其相对分子量范围比较广泛，含有中性官能团、带电官能团，可直接溶于水，并发挥电解质的功能。从有机高分子絮凝剂来源看，可分为天然和合成两种，天然有机高分子絮凝剂主要来自于蛋白质、淀粉、纤维素等物质中，合成的代表则是聚丙烯酰胺，也包括聚丙烯酰胺的衍生物。有机高分子絮凝剂应用在污水处理的环境主要是饮用水净化、工业废水处理及特殊水质处理，活性强，可快速沉淀，去污力效果强，脱色迅速，在多种pH值水质下均适宜使用，无需担心腐蚀或损害设备、管道[1]。

1.2 无机絮凝剂

无机絮凝剂主要分为两种，一种是无机低分子絮凝剂，其主要应用优势是使用简便易行，具有较高经济性，应用缺点主要是具有较强腐蚀性，且使用量大，絮凝效果比较差，主要代表为硫酸铁、硫酸铝、氯化铁、氯化铝。另外一种是无机高分子絮凝剂，应用优势是用量少、造价低，与无机低分子絮凝剂相比，其沉降速度更快，絮凝效果更佳，被广泛应用在城市污水处理中，同时也被运用到大量工业废水处理中。按照无机高分子絮凝剂所带电荷性质，其分为两个种类，分别为阳离子型（包括聚合硫酸铁、聚合氯化铝铁、聚合氯化铝铁等）、阴离子型（主要为聚合硅酸）[2]。

1.3 微生物絮凝剂

此种类型絮凝剂是生物高分子化合物，无毒性作用，主要是通过生物技术而得，在特定环境下发酵微生物，包括机能性多糖物质和蛋白质等，并对所需物质进行提取，最终获得。微生物絮凝剂目前主要被应用在膨胀污泥、粪尿废水处理中，同时在燃料、纸张及砖厂废水处理中也有广泛应用，其之所以能够发挥絮凝作用，主要是因为物质染色体遗传基因，应用前景良好。

2 絮凝剂在污水处理中的具体应用

2.1 一级处理

针对于城镇污水处理，首先需要做好一级处理，在这个处理环节中添加絮凝剂，主要是为了及时将污水中的胶体、悬浮物清除掉，从而有效降低污泥负荷。根据实际工作经验总结认为，为羌胡一级处理效果，在该环节投放絮凝剂，主要采用有机高分子絮凝剂+无机絮凝剂组合方式。城镇污水经过一级处理后，胶体和悬浮物基本上能够被清除，但是污水中仍然含有大量的磷、氮以及有机物，为满足排放要求，需要进行二级处理[3]。

2.2 强化一级处理

现阶段，强化城镇污水一级处理的工艺主要分为三种，分别为化学强化工艺、生物强化工艺和化学生物絮凝强化工艺。前两种强化工艺应用时间比较长，工艺流程及实际操作均比较成熟方便，而第三种絮凝强化模式则是近年来新兴的强化一级处理的工艺，其主要原理和流程为：城镇污水集中流入混凝沉淀池后，经过相应处理流进生物反应池，然后向生物反应池中添加混凝剂和絮凝剂，发生水解作用后流入沉淀池，然后排水。

2.3 深度处理

在城镇污水处理时，进行到污水深度处理环节时，同样需要投加絮凝剂，目的是为了进一步清除污水中的悬浮物、氮、磷等物资，保证污水排放达到国家标准，满足污水回收要求。但是，在投加絮凝剂过程中需要注意的是，选择何种絮凝剂，需要结合混凝试验结果来确定，一般选择单用无机絮凝剂，也根据实际需要配合投加无机絮凝剂和有机絮凝剂[4]。

2.4 污泥脱水

污泥脱水环节主要应用的絮凝剂为有机高分子型，通常情况下，污泥虽然经过消化处理和浓缩过程后，但是仍然含有一定水分，其含水量在95-97%之间，因此需要将毛细管结合水进行二次处理。对于城镇污水处理而言，污水厂在处理有机型的污泥时，使用浓度为0.1-0.5%的阳离子絮凝剂，也需要通过一定的试验来确定具体选择絮凝剂，结合污泥性质来明确投加量，并且也要将污泥脱水设备的整体使用状况纳入到考虑因素中。

2.5 低温低浊度水处理

高分子复合型絮凝剂是一种复合物，其基础物质为无机铁铝盐、聚硅酸，能够发挥较强的架桥吸附效果，同时具备电中和功能，投加到低温低浊度水中，可迅速沉淀，并且生成大的矾花，絮凝效果良好。经过高分子复合型絮凝剂出苦力后的低温低浊度污水，当中的铝离子和铁离子含量会显著下降，能够克服传统絮凝方法的不足，也能够避免应用盐铁处理后水色度偏高的现象。

3 无机高分子絮凝剂在工业废水中的应用

3.1 分析污泥性质

工业废水中也含有大量污泥，污泥含水量比较高，对水有较高的亲和度，这是因为污泥是比较特殊的絮体，其结构比较复杂，且不均匀，主要是由微生物新陈代谢产生的，组成物质包括有机残体、胶体、颗粒物等，同时也含有一些贵金属物质，处理起来比较麻烦。研究发现，原始污泥在没有经过脱水处理前，其含水量接近100%，最低含水量也在96%左右，这也是其体积大、脱水难度大的根本原因所在[5]。

3.2 煤气洗涤废水处理

目前工业废水的处理方法比较多，包括离子交换法、絮凝剂沉淀法、膜分离法等，其中絮凝剂沉淀法是现阶段国内工业废水处理最为常见的方法，不仅简单易行，同时也能显著提高工业废水的水质。针对于煤气洗涤废水，对其进行处理的目的是将工业废水中的焦油和悬浮物清除干净，使水质能够满足工业生产需要，同时也不会对周边环境造成影响，最大限度保护地下水生态环境。煤气洗涤废水主要采用无机絮凝剂进行处理，絮凝剂材料包括硫酸铝、聚合铁、硫酸亚铁、聚合铝等。有实验专门对上述四种絮凝剂的应用效果进行研究，结果证实，随着投加量的增加，污染物去除率会达到峰值，如果再继续增加4种絮凝剂的投加量，则焦油和悬浮物等污染物的去除率不增反降。

4 结束语

综上所述，在污水处理过程中，应用絮凝剂非常重要，其应用在污水处理的各个环节，包括一级处理、深度处理及污泥脱水等环节。絮凝剂的种类比较多，主要分为有机、无机及生物絮凝剂三种。对上述三种絮凝剂在污水处理中应用现状进行分析，并总结其实践应用，具有现实意义。与此同时，在实际使用过程中，要结合需要，正确选择絮凝剂，严格掌握每种絮凝剂的水解作用机理，为污水处理厂获得更多经济效益和运营效益，为污水处理行业发展提供更多帮助。

参考文献：

[1]刘飞禹，吴文清，海钧，等.絮凝剂对电渗处理河道疏浚淤泥的影响[J].中国公路学报，2020，33（2）：346-348.

[2]王萍萍，陈召洋.絮凝剂用于乙炔炭黑水分离的实验研究[J].石油与天然气化工，2020，049（002）：54-57.

[3]王森，来凡，肖雪莉，等.TXC絮凝剂对污泥脱水性能的影响及其优化[J].陕西科技大学学报，2020（2）：145-147.

[4]侯锋，王凯军，曹效鑫，等.《地下式城镇污水处理厂工程技术指南》解读[J].中国环保产业，2020，21（08）：255-259.

[5]孙跃平，小泉明.污水處理厂循环式硝化脱氮法设计与运行管理[J].净水技术，2020，039（002）：36-40.