凝聚、絮凝和混凝這三個(gè)詞常引起混淆。

凝聚：是指膠體被壓縮雙電層而脫穩(wěn)的過程；

絮凝：則指膠體由于高分子聚合物的吸附架橋作用聚結(jié)成大粒絮體的過程；

混凝：則包括凝聚與絮凝兩種過程。

凝聚是瞬時(shí)的，所需的時(shí)間是將化學(xué)藥劑擴(kuò)散到全部水中的時(shí)間。

絮凝則與凝聚作用不同，它需要一定的時(shí)間讓絮體長大，但在一般情況下兩者難以截然分開。

混凝劑：一般把能起凝聚與絮凝作用的藥劑統(tǒng)稱為混凝劑。

助凝劑：當(dāng)單用混凝劑不能取得良好效果時(shí)，可投加某類輔助藥劑以提高混凝效果，這種輔助藥劑稱為助凝劑。

1.混凝劑

水處理對混凝劑的要求：

①混凝效果好；

②對人類健康無害；

③價(jià)廉易得；

④使用方便。

目前常用的混凝劑按化學(xué)組成可分為無機(jī)鹽類和有機(jī)高分子類。

(1)無機(jī)鹽類

1）三氯化鐵(ferric chloride)

無水物、結(jié)晶水物和液體，其中常用的是FeCl3·6H2O，極易溶于水。

優(yōu)點(diǎn)：形成的礬花沉降性好，處理低溫水或低濁度水效果比鋁鹽好，適宜的pH值范圍較寬；

缺點(diǎn)：處理后的水的色度比鋁鹽的高，腐蝕性大。

2）

FeSO4·7H2O是半透明綠色晶體，易溶于水，在水溫2O℃時(shí)溶解度為21％。

硫酸亞鐵離解出的Fe2＋只能生成最簡單的單核絡(luò)合物，因此，不如三價(jià)鐵鹽混凝效果好。

殘留在水中的Fe2＋會(huì)使處理后的水帶色，F(xiàn)e2＋與水中的某些有色物質(zhì)作用后，會(huì)生成顏色更深的溶解物

使用硫酸亞鐵時(shí)應(yīng)將二價(jià)鐵先氧化為三價(jià)鐵，然后再起混凝作用。

3）硫酸鋁

工業(yè)產(chǎn)品有精制和粗制兩種。精制硫酸鋁是白色結(jié)晶體。粗制硫酸鋁的Al203含量不少于14.5％～16.5％，不溶雜質(zhì)含量不大于24％～30％。

優(yōu)點(diǎn)：價(jià)格較低，使用方便，混凝效果好。

缺點(diǎn)：當(dāng)水溫低時(shí)硫酸鋁水解困難，形成的絮體較松散。由于雜質(zhì)含量高，所以渣量大。

4）聚合氯化鋁

聚合氯化鋁：PAC、化學(xué)式 [Al2(OH)nCl6-n]m，m≤10。

聚合氯化鋁中OH與Al的比值，一般可用堿化度B表示：B=[0H]×100％/3[Al]，

例如n＝4時(shí)，堿化度B=[4/（3×2）]×100％=66.7％。

一般要求B為40％－60％。

聚合氯化鋁優(yōu)點(diǎn)：

(a)應(yīng)用范圍廣，對各種廢水都可以獲得較好的混凝效果。

(b)易快速形成大的礬花，沉降性能好，投藥量一般比硫酸鋁低，過量投加時(shí)也不會(huì)象硫酸鋁那樣造成水渾濁。

(c)適宜的pH值范圍較寬(在5～9間)，且處理后水的pH值和堿度下降較小。

(d)水溫低時(shí)，仍可保持穩(wěn)定的混凝效果。

(e)其堿化度比其它鋁鹽、鐵鹽為高，因此藥液對設(shè)備的侵蝕作用小。

5）活化硅酸(activated silicate)

活化硅酸實(shí)質(zhì)上是硅酸鈉在加酸條件下水解聚合反應(yīng)進(jìn)行到一定程度的中間產(chǎn)物。

對膠體的混凝是通過吸附架橋使粒子粘連而完成的。

優(yōu)點(diǎn)：絮凝體形成快且粗大、密實(shí)，在低水溫、低堿度條件下也能良好絮凝，適用pH值范圍寬。與其它的混凝劑配合使用，特別是與鋁鹽和鐵鹽混合使用，可縮短沉降時(shí)間，節(jié)省混凝劑用量。

6）聚合硫酸鐵(poly-ferric sulfate, PFS)

化學(xué)式為[Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]m

優(yōu)點(diǎn)：投加劑量小，絮體生成快，對水質(zhì)的適應(yīng)范圍廣以及水解時(shí)消耗水中堿度少。

它與聚合鋁鹽都是具有一定堿化度的無機(jī)高分子聚合物，且作用機(jī)理也頗為相似。

(2)有機(jī)高分子類混凝劑(www.wS46.com)

分類：高分子混凝劑分為天然和人工兩種，其中天然高分子混凝劑的應(yīng)用遠(yuǎn)不如人工的廣泛，主要原因是電荷密度小，分子量較低，且容易發(fā)生降解而失去活性。

根據(jù)高分子聚合物所帶基團(tuán)能否離解及離解后所帶離子的電性，有機(jī)高分子混凝劑可分為陰離子型(anionic)、陽離子型(cationic)和非離子型(nonionic)。

在一般情況下，不論混凝劑為何種離子型，對不同電性的膠體和細(xì)微懸浮物都是有效的。但如為離子型，且電性與膠粒電性相反，就能起降低電位和吸附架橋雙重作用，可明顯提高絮凝效果。

特點(diǎn)：高分子混凝劑一般為鏈狀結(jié)構(gòu)，各單體間以共價(jià)鍵結(jié)合。

單體的總數(shù)稱為聚合度，高分子混凝劑的聚合度約從1000－5000，甚至更高。高分子混凝劑溶于水中，將生成大量的線形高分子。

作用機(jī)理：

（a）由于氫鍵結(jié)合、靜電結(jié)合、范德華力等作用對膠粒的吸附結(jié)合；

（b）線型高分子在溶液中的吸附架橋作用。

1.聚丙烯酰胺簡介

分子式：

當(dāng)廢水濁度低時(shí)，宜先投加其他混凝劑，再投加聚丙烯酰胺；

當(dāng)廢水濁度高時(shí)，應(yīng)先投加聚丙烯酰胺，再投加其它混凝劑。

產(chǎn)量占高分子混凝劑總產(chǎn)量的80％，按性狀，聚丙烯酰胺產(chǎn)品有膠狀(含量5％－10％)、片狀 (含量20％－30％)和粉狀(含量90％－95％)三種。其聚合度可達(dá)2×104－9×104。相應(yīng)的相對分子質(zhì)量高達(dá)1.5×106－6.0×106。

聚丙烯酰胺也常作為助凝劑與其他混凝劑一起使用，可產(chǎn)生較好的混凝效果。聚丙烯酰胺的投加次序與廢水水質(zhì)有關(guān)。

2.助凝劑

（1）pH調(diào)整劑

常用的pH調(diào)整劑包括石灰、硫酸、氫氧化鈉、碳酸鈉等。

（2）絮體結(jié)構(gòu)改良劑

如活性硅酸、粘土等。

（3）氧化劑

可投加氯氣、次氯酸鈉、臭氧等氧化劑來破壞有機(jī)物，以提高混凝效果。