絮凝過程既是最古老的水質(zhì)凈化處理方法，又是當今眾多水處理工藝技術(shù)中應用最廣泛、最普通的單元操作工藝技術(shù)。絮凝過程作為眾多處理工藝流程中不可缺少的前置關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其效果的好壞往往決定后續(xù)工藝流程的運行工況、最終出水質(zhì)量和成本費用，因此，它始終是水處理工程中重要的研究開發(fā)領(lǐng)域。我國現(xiàn)有近百余家絮凝劑生產(chǎn)廠，年總產(chǎn)量約30萬噸，但大多為粗放型小規(guī)模的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)。企業(yè)多、產(chǎn)值低，工藝技術(shù)落后、高能耗、重污染、低品位是目前我國無機高分子絮凝劑生產(chǎn)存在的普遍而突出的問題。
高效復合型絮凝劑是在原有無機高分子絮凝劑基礎(chǔ)上創(chuàng)新發(fā)展的新型品種，具有價廉、高效、多功能，反應速度快，凝絮顆粒密實、沉降快等特性。比傳統(tǒng)產(chǎn)品具有顯著除濁、脫氮除磷以及油，COD和BOD等作用功能。在當前飲用水微污染物凈化處理工藝，城鎮(zhèn)污水強化絮凝工藝，納污河流整治以及工業(yè)廢水凈化處理過程中都將得到廣泛應用。因此，國內(nèi)外市場應用前景十分看好。社會環(huán)境效益與經(jīng)濟效益十分可觀。
目前市場上流行的絮凝劑主要有：季胺鹽型陽離子高分子化合物、ZBH-502聚合氯化鋁(PAC)、ZBH-凈水王系列高效復合混凝劑、ZBH-聚硅酸系列混凝劑、ZBH-聚丙烯酰胺系列絮凝劑、ZBH-201絮凝脫色劑、ZBH-202季銨型絮凝劑、ZBH-203除油絮凝劑（油水分離劑）、二氯異氰脲酸鈉、HB-901殺菌滅藻劑、HB-902固體活性溴殺菌滅藻劑、HS-916清洗劑系列、高效陽離子有機高分絮凝劑JY-02、多功能復合型絮凝劑JYF系列、Polyelectrolyte(DMCTH)、陽離子高分子絮凝劑JC-48XX系列、陽離子絮凝劑HYC—601、乳液型E-HYM陽離子絮凝劑、陰離子絮凝劑HY─3、陽離子絮凝劑HYM、聚合硫酸鐵(PFS)等等。
四、影響絮凝效果的因素
絮凝劑對膠體分散系的混凝過程，實質(zhì)上是絮凝劑-溶劑、絮凝劑-膠體、膠體-溶劑這三種關(guān)系綜合作用的結(jié)果。為了提高絮凝效果，就必須根據(jù)廢水中膠體和細微懸浮物的性質(zhì)和濃度，正確地控制絮凝過程的工藝條件。影響絮凝的因素很多，現(xiàn)歸納如下：
1、水溫
絮凝劑的水解與溫度有關(guān)，一般說來，水溫20~30℃為宜。每當溫度升高10℃時，水解速度增加1倍。溫度尤其對鋁鹽的絮凝效果影響較大，當水溫低于5℃時，鋁鹽的水解速度極慢，作用顯著降低。溫度在10~15℃下，生成Al（OH）3絮團是無定形，松散不易沉降，水溫低，水的耗滯系數(shù)大，阻力增加，碰撞次數(shù)減少，影響絮凝效果。這時可投加高分子助凝劑以改善處理效果，或用氣浮法代替沉淀法作為后續(xù)處理過程。而當溫度升高時，絮團比較緊密，易于沉降。
2、pH值
鋁、鐵鹽絮凝劑水解產(chǎn)物中主要起絮凝作用的是多核多羥基陽絡(luò)離子的電性中和作用和吸附橋連作用，其次是氫氧化物沉淀的卷帶網(wǎng)捕作用。如用鋁、鐵鹽處理廢水時，水解反應式為：
MeA+H2O=====MeOH+H++A—
Me++H2O=====MeOH+H+
其中，Me+代表絮凝劑中的陽離子；A—代表絮凝劑中的陰離子。由水解方程式可知，水解進行結(jié)果使溶液pH值降低。若原水堿度不足，要中和新增加的H+離子時，應投入堿類藥劑以提高堿度。一般投入助凝劑，如加入石灰或蘇打（約20mg/L，以CaO計）。
是典型的兩性化合物在酸性溶液中Al（OH）3+3H+====Al3++3H2O在堿性溶液中Al（OH）3+OH—====AlO2+2H2O
當PH<4時，水中無Al(OH)3膠粒存在，呈[Al(OH)n]3+，n=6~10。
當4當6當PH>8時，呈[Al(OH)4]、[Al8(OH)26]2—等鋁的離子。
所以溶液最適宜的pH值為6.4~7.8。鐵鹽絮凝時pH值在5~7范圍內(nèi)，F(xiàn)e(OH)3絮團可以迅速形成，最佳的pH值為6.0~6.4；但有的資料指出以pH值9~11為佳。
3、混凝劑的種類及用量
混凝劑品種的選擇除了考慮來源、成本等因素外，還應該考慮以下問題：當水循環(huán)使用時，混凝劑不應帶入對生產(chǎn)有害的物質(zhì)；絮凝劑的用量取決于膠體的濃度、電性正負和電荷數(shù)量以及絮凝過程的pH值。各種絮凝的最佳用量范圍是互不相同的。
無機鹽絮凝劑的用量與作用離子的電荷有關(guān)。例如，使帶負電膠體脫穩(wěn)所需的Na+、Ca2+和Al3+的用量大體成1：10－2：10－3的比例。使膠體絮凝的絮凝劑用量范圍隨膠體濃度的增大而變寬，隨絮凝劑分子量的增大而變窄。高分子絮凝劑，使膠體絮凝和再穩(wěn)的計量要比鋁鐵鹽低得多，在使用高分子絮凝劑時尤其要十分注意使用量。
4、攪拌強度和時間
絮凝工藝過程包括混合、反應和分離三個階段?；旌想A段的基本要求是使藥劑迅速而均勻地擴散到廢水中，并形成微絮凝，因而攪拌強度要大，但時間要短。在反應階段則要求水流有適當?shù)乃俣忍荻?，既要為微絮凝的成長創(chuàng)造良好的碰撞機會，又要防止已形成的絮凝體被打碎，因而攪拌強度要比混合階段小，但時間要比較長。上述兩個階段的攪拌強度和時間要求，由它們各處的速度梯度G或速度梯度與停留時間乘積GT值來體現(xiàn)。一般水處理中，混合階段的G值約為500~1000s—1，混合時間為10~30s，一般不超過2min;在反應階段，G值約為10~100s－1，停留時間一般為15~30min，GT值在104~105范圍內(nèi)，主要是使水中微粒凝聚成礬花并增大而沉淀（或上?。┑倪^程。在廢水處理中，攪拌強度和時間應取低限值。
5、水樣
對不同水樣，由于廢水中的萬分不同，同一種絮凝劑的處理效果可能會相差很大。
6、助凝劑
有時當單用絮凝劑不能取得較好的效果時，可以投加某種稱為助凝劑的輔助藥劑來調(diào)節(jié)、改善絮凝條件，提高處理效果。助凝劑主要起以下幾方面的作用：
①通過投加酸性或堿性物質(zhì)來調(diào)整pH值。
②通過投加活化硅膠、骨膠、PAM等改善絮凝體結(jié)構(gòu)，利用高分子助凝劑的吸附架橋作用以增強絮凝體的密實性和沉降性能。
③通過投加氯、臭氧等氧化劑，在采用FeSO4是，可將Fe2+氧化Fe3+為，當廢水中有機物過高時，也可使其氧化分解，破壞其干擾或使膠體脫穩(wěn)，以提高絮凝效果。
常見的助凝劑有PAM、活化硅膠、骨膠、海藻酸鈉、氯氣、氧化鈣、活性炭等。
五、聚合鋁水處理領(lǐng)域應用概況
在水處理工程領(lǐng)域中，聚合氯化鋁絮凝劑在國內(nèi)外的需求量日益激增，尤其在給水處理中已逐漸取代傳統(tǒng)的凝聚劑而成為主流絮凝劑。大量的應用實踐證明，使用聚合氯化率替代傳統(tǒng)的鐵、鋁鹽混凝劑，可明顯提高水廠的凈化效能、降低處理成本、改善出水水質(zhì)。其主要優(yōu)點表現(xiàn)在：
（一）、優(yōu)良的凝聚除濁脫色和去除腐殖質(zhì)的效果及較廣泛的使用pH范圍聚合氯化鋁不僅具有強烈的凝聚除濁效果，而且也具有明顯脫色及去除腐殖質(zhì)的效果。在相同處理條件下達到最佳絮凝作用，聚合鋁所需劑量比傳統(tǒng)鋁鹽要減少2/3之多。在相同劑量條件下，使用聚合鋁能夠獲得比傳統(tǒng)鋁鹽更低的殘余濁度，因而可以以較低劑量得到相同的處理結(jié)果。此外，聚合鋁使用的pH范圍比傳統(tǒng)鋁鹽要寬的多。
（二）、良好的低溫混凝處理效能及沉降效能一般在低溫水（<5℃）時，傳統(tǒng)混凝劑的混凝除濁效能明顯降低并導致出水水質(zhì)惡化，而使用聚合鋁，無論是低溫還是常溫水，都能獲得較好的混凝除濁效果。此外，聚合鋁能夠明顯提高固液分離效率，改善沉降過濾及污泥脫水性能，從而縮短沉淀池的停留時間，增加產(chǎn)水量。另外，由于所生成絮凝體顆粒大而緊密，從而易于進行過濾和污泥脫水。
（三）、較低的殘留鋁含量聚合鋁處理后水中的殘留鋁含量十分低，傳統(tǒng)硫酸鋁處理水中的殘留鋁含量一般為150~255μg/L，而聚合鋁處理水質(zhì)中的殘留鋁含量只有40~55μg/L。
污水處理聚合氯化鋁--污水處理聚合氯化鋁--污水處理聚合氯化鋁--污水處理聚合氯化鋁
