全自动反冲洗过滤器絮凝剂的发展趋势及应用研究
污水处理厂常用活性污泥法工艺,其中絮凝剂在废水处理中具有很重要的作用,它可以用来降低原水的浊度、色度等感观指标,去除多种高分子有机物,某些重金属和放射性物质,它可以自成X立的处理系统,又可以与其它处理单元过程进行组合,作为预处理、中间处理和X终处理过程,而且还常用于污泥脱水前的浓缩过程,以改善污泥的脱水性能。经过絮凝剂无害处理后的水可以回用。当前每年工业用水、城市给水、污水处理需求絮凝剂百万吨,因此研究絮凝剂具有很重要的意义。
1 单一絮凝剂
1.1 无机絮凝剂
无机盐类絮凝剂主要分为铝盐和铁盐,它们存在很大的缺点:残留在水中的铝离子会导致二次污染;铁离子本身有颜色,并对设备有腐蚀作用,提高成本;投加量大,产泥量高,运行费用高。为克服二次污染及腐蚀设备问题,使用无机盐聚合物类絮凝剂效果好,残留在水中的铝、铁离子少,而且易生产、价廉、使用范围广,实际用量占絮凝剂总量的80%以上。
1.2 高分子絮凝剂
1.2.1 有机合成高分子絮凝剂
合成高分子絮凝剂投加量少,一般在2%以下,效果好,形成的絮体大,而且强度大,不易破碎,不增加泥量,降低热值,无腐蚀性。它分非离子型、阳离子型、阴离子型和两性四种。常用有机絮凝剂有:聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠、聚氧乙烯、聚乙烯胺、聚乙烯磺酸盐等,其中聚丙烯酰胺的应用X多,占合成高分子絮凝剂的80%左右。然而这一类絮凝剂由于存在着一定量的残余单体丙烯酰胺,不可避免的带来毒性,所以限制了它的应用。高分子量聚丙烯酸钠属阴离子型絮凝剂,有强烈的絮凝作用而且无毒;对悬浮于水中的细微粒产生非离子性吸附,使粒子之间产生交联;对具有金属氢氧化物这类正电荷的胶体粒子更显示出其X良性能。
1.2.2 天然高分子絮凝剂
天然高分子絮凝剂易生物降解,本身或中间降解产物对人体无毒,具有选择性大、价、产泥量少等X点。淀粉衍生物作为工业絮凝剂的研究始于60年代。乙烯基单体与淀粉的接枝共聚反应是淀粉改性制备可生物降解的高分子材料的重要途径之一,其关键问题在于引发剂的筛选。
1.3 微生物絮凝剂
微生物絮凝剂是一类由微生物或其分泌物产生的代谢产物,它是利用微生物技术,通过细菌、真菌等微生物发酵、提取、精制而得的,是具有生物分解性和安全性的高效、无毒、无二次污染的水处理剂。它主要由微生物代谢产生的各种多聚糖类、蛋白质,或是蛋白质和糖类参与形成的高分子化合物,能产生微生物絮凝剂的微生物种类很多,它们大量存在于土壤、活性污泥和沉积物中。
2 复合絮凝剂
复合型絮凝剂是近年才开始研制的新型絮凝剂,能克服使用单一絮凝剂的许多不足,适应范围广,对低浓度或高浓度水质、有色废水、多种工业废水都有良好的净水效果,脱污泥性好,pH使用范围大。然而复合在有机合成制备上手续复杂,成本较高,并有可能存在二次污染。目前还未见复合絮凝剂有工业化生产和使用的报道。污水或活性污泥中,有机固体颗粒带负电荷,无机固体颗粒带正电荷,混合固体颗粒呈电中性,所以有机污水或污泥加阳离子型絮凝剂,对无机污水或污泥加阴离子型絮凝剂,对混合污水或污泥加非离子型絮凝剂。
3 结束语
絮凝剂在废水处理中具有举足轻重的地位,它正向着高效、无毒、价廉、复合、多功能、适合工业化生产的方向发展。大力发展无机盐聚合物絮凝剂以替代无机盐絮凝剂,可以降低二次污染,同时也可以减少对设备的腐蚀程度。目前有机高分子絮凝剂已商品化的仅有PAM、聚丙烯酰胺和羧甲基纤维素等几个品种,研究高效无毒的有机合成高分子絮凝剂(如烷基烯丙基卤化铵的均聚和共聚物类等),X化其合成工艺,降低成本。利用天然高分子化合物无毒、无污染、价廉、选择性大等X点,解决其电荷密度小、分子量低、不稳定、溶解性不好等问题,发展性能更X的絮凝剂。对微生物絮凝剂,目前的任务是:寻找价廉的培养基和控制絮凝剂发挥作用的X佳条件,对絮凝剂合成的条件及影响起絮凝活性的因素进行深入研究,以符合工业化生产要求。复合型絮凝剂以其高效价廉的X势必将迅速发展,简化有机合成制备过程,降低生产成本,尽可能减少可能存在的二次污染问题。