廢水處理藥劑種類

為（wéi）了使廢水處理後達標（biāo）排放或進行回用，在處理過程（chéng）需要（yào）使用（yòng）多種化學藥劑。根據用途的不同，可以將這些藥劑分成以下幾類：

1、絮凝劑

絮凝劑：有時又稱（chēng）為混（hún）凝劑，可作為強化固（gù）液（yè）分離的手段，用於初沉池（chí）、二沉池（chí）、浮選池及三級處理或深度（dù）處理等工藝環節。

01

絮凝劑的作用

絮凝（níng）劑在汙水處理領域（yù）作為強化固液分離的手段，可用於強化汙水的初次沉（chén）澱、浮選處理及活性汙泥（ní）法之後的二次沉澱，還可用於汙水（shuǐ）三級處理或深度處理。當（dāng）用於剩餘汙泥脫水前的調理時，絮凝劑和助凝劑就變成了汙泥調理劑或脫水劑。

在應用傳統的絮凝劑時，可以使用投加助凝劑的方法來加強（qiáng）絮凝效果。例如把活化矽酸作為硫酸亞鐵、硫酸（suān）鋁等無機絮凝劑的助凝劑並分前後順序投加，可以取（qǔ）得很（hěn）好的（de）絮凝作用。因（yīn）此，通俗地講（jiǎng），無機高（gāo）分子絮凝劑IPF其實就是把助凝（níng）劑與絮凝劑結合在（zài）一起製備然（rán）後合並投加來簡化用戶的操作。

混凝處理通常置於固液分離設施前，與分離設施組合起來、有效地去除原水中的粒度為1nm～100μm的懸浮物和膠體物質，降低出水濁度和CODCr，可（kě）用在汙水處理流程的預處理、深度處理，也可用於剩餘汙泥處（chù）理。混凝處理還可有效地去除水中的微生物（wù）、病原菌，並可去除汙水（shuǐ）中的乳（rǔ）化油、色度、重金屬離子及其他一些（xiē）汙染物，利用混凝沉澱處理汙水中含有的磷時去除率可高達90～95%，是最（zuì）便宜而（ér）又高效的除磷方法。

02

絮凝劑的作（zuò）用機理

水中膠體顆粒微小、表麵水化和帶電使其具有穩定性，絮凝劑投（tóu）加到水中後水解成帶電膠體（tǐ）與其周圍的離子組成雙電層結構的膠團。

采用投藥後快速攪拌的方式，促進水中膠（jiāo）體雜質顆粒與（yǔ）絮凝劑水解成的膠團的碰撞機會和次數。水中的雜質顆粒在絮凝劑的作（zuò）用下首先失去穩定性，然（rán）後相互（hù）凝聚成（chéng）尺寸較大（dà）的顆粒（lì），再在分（fèn）離設施中沉澱下（xià）去或漂浮上來。

攪拌產生的速度梯度G和攪拌時間T的乘積GT可以間（jiān）接表示在整個反應時間內顆粒碰撞的總次數，通過改變GT值可（kě）以控製混凝反應效果。一般控製GT值在104～105之間，考慮到雜質顆粒濃度（dù）對碰（pèng）撞的影響，可以用GTC值作為表征混凝效（xiào）果的控製參數，其中C表示汙水中雜質顆粒的質量濃度，而且建（jiàn）議（yì）GTC值在100左右。

促使絮凝（níng）劑迅速向水中（zhōng）擴散，並與全部廢（fèi）水混合均勻的過程就是混合。水中的雜（zá）質顆粒與絮凝劑作用，通過壓縮雙電（diàn）層和電中和等（děng）機理，失去或降低穩定性，生成（chéng）微絮粒的過程稱為凝聚。凝聚生成微絮粒在架橋物質和（hé）水流的攪動（dòng）下，通過吸（xī）附架橋和沉澱物網捕等機（jī）理成長為（wéi）大絮體的過程稱為（wéi）絮凝。混合、凝聚和絮凝合起來稱為混凝，混合過程一般在混合池中完成（chéng），凝聚和絮凝在反（fǎn）應池中進（jìn）行。

03

絮凝（níng）劑的（de）種（zhǒng）類

絮凝劑是能夠降低或消除水中分散微粒的沉澱穩（wěn）定性和聚合穩（wěn）定性，使分散微粒（lì）凝聚、絮凝成聚（jù）集體而除去的一類物質。按（àn）照化（huà）學成分，絮凝劑可分為無機絮凝劑、有機絮凝劑以及微生物（wù）絮凝劑三大類。

無機絮凝劑包括鋁鹽、鐵鹽（yán）及其聚合（hé）物。

有機絮凝劑按照聚合單體帶電集團的電荷性質，可分為陰離子型、陽離子型、非離子型、兩性型等幾種，按其來源又可分（fèn）為人工合成和天然高（gāo）分子絮凝劑兩大類。

在實際應（yīng）用中，往往根據無機絮凝劑和有（yǒu）機絮（xù）凝（níng）劑性（xìng）質的不同，把它們加以複合（hé），製成無機有機複合型絮凝劑。微（wēi）生物絮凝劑則是現代生物學與水處理技術相（xiàng）結合的產物，是當前（qián）絮（xù）凝劑研究發展和應用的一個重（chóng）要方（fāng）向。

04

無（wú）機絮凝劑的種類（lèi）

傳（chuán）統應用的無機絮凝劑為（wéi）低（dī）分子的鋁鹽和鐵鹽，鋁鹽主要有硫酸鋁(Al₂(SO₄)₃∙18H₂O)、明礬(Al₂(SO₄)₃∙K₂SO₄∙24H₂O)、鋁（lǚ）酸鈉(NaAlO₃)，鐵鹽主要有三氯化鐵(FeCl₃∙6H₂0)、硫酸亞鐵(FeSO₄∙6H₂0)和硫酸鐵(Fe₂(SO₄)₃∙2H₂0)。

一般來講，無機絮凝劑具（jù）有原料易得，製備簡便、價格便宜、處理效果適中等特點，因而在水處理中應用較（jiào）多。

05

絮凝劑硫酸（suān）鋁的特（tè）點

自19世紀末美國最先將硫酸鋁（lǚ）用於給水處理並取得專（zhuān）利以（yǐ）來，硫酸鋁就以卓越的凝聚沉降性能而被（bèi）廣泛應用。硫酸鋁是目前世（shì）界上使用最多（duō）的絮凝劑，全世界年產硫酸（suān）鋁約500萬噸（dūn），其中（zhōng）將近一半用於水處理領域。

市售硫酸鋁有固、液兩種形態，固態的又按其中不溶（róng）物的含（hán）量分為精製和粗製兩種，我國民間常用於飲用水淨化的固態產品明礬，就是硫酸鋁與硫酸鉀的複鹽，但在工業水及廢水處理中應用不多。

硫酸鋁適用的pH值範圍與原水的硬度有關，處（chù）理軟（ruǎn）水時，適宜（yí）pH值為5～6.6，處理中硬水（shuǐ）時，適宜pH值為6.6～7.2，處（chù）理高硬水，適宜pH值為7.2～7.8。硫酸鋁適用的水溫範圍是（shì）20℃～40℃，低於10℃時混凝效果很差。硫酸鋁的腐蝕性較小、使用方便，但水解反應慢，需要消耗一定的堿量。

06

絮凝劑三（sān）氯化鐵的特點

三氯化鐵是另一種常用的無機低分子凝聚（jù）劑，產（chǎn）品有固體的黑褐色結晶體，也有較高濃度的液體。其具有易溶於水，礬花大而重，沉澱性能好，對溫度、水質及pH的適應範圍寬等優點。

三氯化鐵的適用pH值範圍是9～11，形成的絮體（tǐ）密度大，容易沉澱，低溫（wēn）或高濁（zhuó）度時效果仍很好。固體三氯（lǜ）化鐵具（jù）有強（qiáng）烈的吸水性，腐蝕性較（jiào）強，易腐蝕設備（bèi），對溶解和投加設備的防腐要求較高，具有刺激性氣（qì）味，操作條件較差。

三氯化鐵的作用機理是利用三價鐵離（lí）子逐（zhú）級水解生成的各種羥基鐵離子來實現對水中雜質顆粒的絮凝（níng），而羥基鐵離子的形（xíng）成需要（yào）利用水中大量的羥基（jī），因此使用過程中會消耗大量的堿，當原水堿度不夠時，需要補充石灰等堿源。

硫（liú）酸亞鐵俗稱綠礬，形成絮凝體快而穩定，沉澱時間短，適用於堿度高、濁（zhuó）度大（dà）的情況，但（dàn）色度不易除淨，腐蝕性（xìng）也較強。

07

無機高分（fèn）子絮凝劑

無機高分子絮凝劑（IPF）是從60年代起發展起來的新型絮凝劑，目前，IPF的生產和應用在全世界都（dōu）取得了迅速進展。

鋁、鐵和矽（guī）類的無機（jī）高分子絮凝劑實際上分別是它們由水（shuǐ）解、溶膠到沉澱過程的中間產物，即Al(Ⅲ)、Fe(Ⅲ)、Si(Ⅳ)的羥基和氧基聚（jù）合（hé）物。鋁和鐵是陽離子型荷正電，矽是陰離子型荷負電，它們在水（shuǐ）溶態的單元（yuán）分子（zǐ）量約為數百到數千，可以相互結合（hé）成為（wéi）具有分形結構的集聚體。

它們的凝聚—絮（xù）凝過（guò）程是對水中顆粒（lì）物的電中和與粘附架橋兩種作用的綜合體現。水中懸浮顆粒的粒度在納米到微（wēi）米（mǐ）級，大多帶負電荷，因此絮凝劑及其形態的（de）電荷正負、電性強弱和分子量、聚集體的粒度大（dà）小是決定其絮凝效果（guǒ）的主要因素（sù）。目前無機高分子絮凝劑的種類已有幾十種(主要品種見表8--1)，產量（liàng）也（yě）達到絮凝劑總產量的30%～60%，其中廣泛使用的為聚合（hé）氯（lǜ）化鋁。

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無機高分子（zǐ）絮凝劑特點

Al(Ⅲ)、Fe(Ⅲ)、Si(Ⅳ)的羥基和氧基聚合（hé）物（wù）都會進一步結合為聚集體，在一定（dìng）條（tiáo）件下保持在水溶液中，其粒度大（dà）致在納米（mǐ）級範圍，以此發（fā）揮凝聚—絮凝作用會得到低投加（jiā）量高效果的結果。

若（ruò）比較它們的反（fǎn）應（yīng）聚合速（sù）度，由（yóu）Al→Fe→Si是趨於強（qiáng）烈的，同時由羥基橋聯轉為氧基橋聯的（de）趨勢也按此（cǐ）順（shùn）序。因（yīn）此，鋁聚合物的反應較緩和，形態較穩（wěn）定，鐵的水解聚合物則反應迅速，容易失去穩定而發生沉澱，矽聚（jù）合物（wù）則更趨於生成溶膠及凝膠顆粒。

IPF的優點反映在它比傳統絮凝劑如硫酸鋁、氯化鐵的效能更優（yōu）異，而比有機高分子絮凝劑（OPF）價格（gé）低廉。現在它成（chéng）功地應用在給（gěi）水、工業廢水以及城市汙水的各種處理流程，包括預處理、中間處理和深度處理中，逐漸成（chéng）為主流絮凝劑。但是，在形態、聚合度及相應的凝聚—絮凝效果方麵，無機高分（fèn）子絮凝劑仍處於傳統金屬鹽絮凝劑與有機高（gāo）分子絮凝（níng）劑（jì）之間的位置。

其分子量和粒度（dù）大小以及絮凝架橋（qiáo）能力仍比有機絮凝劑差很多，而且還存在對進一步水解反應的不穩定性問題。IPF的這些弱點促進了各種複合型無機高分子絮凝劑的研（yán）究和開發。

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PAC的特（tè）點

聚合氯化鋁(PAC)，又稱堿式氯化鋁，化（huà）學式為Al_n(OH)_mCl_3n-m。PAC是一種多價電解質，能顯著地（dì）降低水中粘土類雜質（zhì）(多帶負電荷)的膠體（tǐ）電荷。由於相對分子質量大，吸附能力強，形成的絮凝體較大，絮凝沉澱性能（néng）優於其他絮凝劑。

PAC聚合度較（jiào）高，投加後快速攪拌，可以大大縮短絮凝體形成時間（jiān）。PAC受水溫影（yǐng）響較小，低水溫時使用效果也很好。它對水的pH值降低較少，適用的pH範圍寬(可在（zài）pH=5～9範圍內使用)，故可不（bú）投（tóu）加堿劑。PAC的投加（jiā）量少，產泥量也少，且使用、管理（lǐ）、操作都較方便（biàn），對設備、管（guǎn）道等腐蝕性也小。因此，PAC在水處理領（lǐng）域有逐步替代硫酸鋁的趨勢，其缺點是價格（gé）較高。

另外，從溶液化學的角度看，PAC是鋁鹽水（shuǐ）解—聚合—沉澱反應過程的動力學中（zhōng）間產物，熱力學上是不穩（wěn）定的，一般液體PAC產品均應在半年內使用。添加某些無機鹽（如CaCl₂、MnCl₂等）或高分子（zǐ）（如聚乙烯醇、聚丙烯酰胺等）可提高PAC的穩定性，同時可增加凝聚能力。

從（cóng）生產工藝講，在PAC的製造過程中引入一種或幾種不（bú）同的陰離子（如SO₄^2-、PO₄^3-等），利用增聚（jù）作用（yòng）可以在一（yī）定程度上改變聚合物的結構和形態分布，進而提（tí）高（gāo）PAC的穩（wěn）定性和功效；如果在PAC的製造過程中引入其它陽離子組分，如Fe³⁺，使Al³⁺和Fe³⁺交錯（cuò）水解（jiě）聚合，可製得複合（hé）絮凝（níng）劑聚合鋁（lǚ）鐵。

三氧化二鋁含量是（shì）聚合氯化鋁有效成分的衡（héng）量指標，一般而言，絮凝劑產品密度越大，三氧化二鋁含量越高。一般來說，堿化度越高的聚合氯化鋁吸附架（jià）橋能力越好，但因接近[Al(OH)₃]_n而（ér）易產生沉澱，因（yīn）此穩定性也較差。

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PAC的堿（jiǎn）化度

由於聚合氯化鋁可以看（kàn）作是AlCl₃逐步水（shuǐ）解轉化為Al(OH)₃過程中的中間產物（wù），也就是Cl^-逐步（bù）被羥基OH^-取代的各種（zhǒng）產物。聚合氯化鋁的某種形態中羥基化程度就（jiù）是堿化度，堿化度是聚（jù）合氯化鋁中羥基當量與鋁的當量之比（bǐ）。

實踐表明，堿（jiǎn）化度是聚合氯化鋁的最重要指標之一，聚合氯化鋁的聚合（hé）度（dù）、電荷量、混凝效果、成品的pH值、使用時的稀釋率和儲存的穩定性等（děng）都（dōu）與堿化度有密切關係（xì）。常用聚合氯化鋁（lǚ）的堿化（huà）度多為50%～80%。

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複合絮凝劑特點和注（zhù）意事項

複合（hé）絮凝劑有各種成分，其主要原料是鋁鹽、鐵鹽和（hé）矽酸鹽。從（cóng）製造工藝方麵講，它們可以預（yù）先分別羥基（jī）化（huà）聚合再加以混合，也可以（yǐ）先混合再加以羥基（jī）化聚合，但最終總（zǒng）是（shì）要（yào）形成羥（qiǎng）基化的更高聚合度的無機高分子形態，才能達到優異的絮凝效果。

複合劑中每種組分在總體結構和凝聚—絮凝過程中都會發揮一定作用，但在（zài）不同的（de）方麵，可能有正效應，也可能有負效應。

IPF產品（pǐn）通常要綜合考慮穩定性、電中和（hé）能力和吸附（fù）架（jià）橋能力三種因素。聚合鋁、聚合鐵類絮凝劑的弱點是分子量和粒度尚不夠高而聚集體的粘（zhān）附架橋能（néng）力不夠強，因而需要（yào）加入粒度較大的矽聚合物來增強絮凝性能。但加入陰離子型的矽聚合物後，總體電荷會有所降低，從而減弱（ruò）了電中和能力。

因此，目前的複合絮（xù）凝劑即使製造質量優良（liáng），與聚合鋁相比，其效果（guǒ）隻能提高10～30%。作為使用IPF的廢水處理（lǐ）技術人員，必須了解不同種類（lèi）複合絮（xù）凝劑的特性、適應性、優點及不足是同樣重要的。在選用最合適的絮（xù）凝（níng）劑和投加工藝操作程（chéng）序時，隻有根據廢水水質特點，仔（zǎi）細（xì）分析和判斷，才能獲得最佳的處理效果。

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合成有機高分子絮凝劑（jì）

人工合成有機（jī）高分子絮凝劑多為聚（jù）丙烯、聚乙烯（xī）物質，如聚丙烯酰胺、聚乙烯亞胺等。這些絮凝劑都是水（shuǐ）溶性的線型高分子物質，每個大分子由許（xǔ）多包含帶電基團的重複單（dān）元組成，因而也稱為聚電（diàn）解質。包含帶正電基（jī）團的為陽離子型聚（jù）電解質，包含帶負電基團的為陰離子（zǐ）型聚電解質，既包含帶正電基團又包含帶負電基團，稱之為非離子型聚電解質（zhì）。

目前（qián）使用較多的高分子絮凝劑是陰離子型，它們對水中（zhōng）負電膠體雜質隻能發揮助凝作用。往往不能單獨使用，而是配合（hé）鋁（lǚ）鹽、鐵鹽使用。陽（yáng）離子型絮凝劑能同時發揮凝聚和絮（xù）凝作用而單獨使用，故得（dé）到較快發展。

我國當前使用較多的是聚丙烯酰胺類非離子型高聚物，常與鐵、鋁鹽合用。利用鐵、鋁鹽（yán）對膠體微粒的電性中和作用（yòng）和高分子絮凝劑優異的絮凝功能，從而得到（dào）滿意的處理效果。聚（jù）丙烯酰胺在使用中具有投量少，凝（níng）聚（jù）速度快，絮凝體粒大強韌的特點。我（wǒ）國（guó）目前生產的人工合（hé）成有機高分子絮凝劑中80%是這種產品。

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聚丙烯酰胺（àn）類絮凝劑（jì）

聚（jù）丙烯酰胺（àn）PAM是一種目前應（yīng）用最廣泛的人工（gōng）合成有機高分子絮凝劑，有時也被用（yòng）作助凝劑。聚丙烯酰胺的生產原料是聚丙烯腈{CH₂-CHCN}_n，在一定條（tiáo）件下（xià），丙烯腈水解生成丙烯酰胺，丙烯（xī）酰胺再通過（guò）懸浮聚（jù）合得（dé）到聚丙烯酰胺。聚丙烯酰胺屬於水溶性樹脂，產品有粒狀固（gù）體和一定濃度的粘稠水溶液兩種。

聚丙烯酰胺在（zài）水的實際存在形態是無規線團，由於（yú）無規線團具有（yǒu）一（yī）定的粒徑尺寸，其表麵又有一些酰胺（àn）基團，因此能夠起到相應的架橋和（hé）吸附能力（lì），即具有一定的絮凝能（néng）力（lì）。

但由於聚丙烯酰胺長鏈卷曲成線團，使其架橋範圍較小，兩（liǎng）個酰胺基締結後，相當（dāng）於作用相互抵消（xiāo）而喪失兩個吸（xī）附位，再加上部分酰胺基卷（juàn）藏在線團結構的內部，不能與水中的雜質顆粒相接觸和吸附，所以其擁有的吸附能力不能充分發揮。

為（wéi）了使締結在一起的酰胺基再次分開、內藏的酰胺基也能暴（bào）露在（zài）外表，人們設法將無（wú）規線團適當延伸展開，甚至設法在長分子鏈上增加（jiā）一（yī）些帶有陽離子或陰離子的基（jī）團（tuán），同時（shí）提高吸附架橋能力和電中（zhōng）和壓縮雙電層的作用（yòng）。這樣一來，在PAM的基礎上又衍生出一係列性質各異的聚丙烯酰胺類絮凝劑或助凝劑。

比如說在（zài）聚丙烯（xī）酰胺溶液中加堿，使部分鏈節上的酰胺基轉化（huà）為羧酸鈉，而羧酸鈉在水中容易離解出鈉離子，使COO-基保留在支鏈上，因此生成部分水解的陰離子型聚丙烯酰胺。

陰離子型聚丙烯酰胺分子結構（gòu）上的COO-基使分子鏈帶有負電荷，彼此相斥將原來締結在一起的酰胺基拉開，促使分子鏈由線團狀逐漸伸展成長鏈狀，從（cóng）而使架橋（qiáo）範圍擴大、提高（gāo）絮凝（níng）能力，作為助凝（níng）劑其優勢表現得更為出色。

陰離子型聚丙烯酰胺的使（shǐ）用效果與其“水解度”有關，“水解度”過小會（huì）導致混凝或助凝效（xiào）果較差，“水解度”過大會增加製作成本。

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陰離（lí）子型聚丙烯酰胺

陰（yīn）離子（zǐ）型聚丙烯酰胺“水解度”是水解時PAM分子（zǐ）中酰胺基轉化成羧基的百分比，但由於（yú）羧（suō）基數測定很困難，實際應（yīng）用（yòng）中常用“水（shuǐ）解比”即水解時氫氧化鈉用量與PAM用量的重量比來衡量。

水解比過大，加堿費用較高，水解比過小，又會使反（fǎn）應不（bú）足、陰離子型聚丙烯（xī）酰胺的混凝或助凝效（xiào）果較差。一般將水解比控（kòng）製在20%左右，水解時（shí）間控製在2～4h。

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影響絮凝劑使用的因素

（1）水的pH值

水的pH值對無機絮（xù）凝劑（jì）的使用效果影響很大，pH值的大小關係到（dào）選用絮凝劑的種類、投（tóu）加量和混凝沉澱效果。水中的H+和OH-參與絮凝（níng）劑的（de）水解反應，因此，pH值強烈影響絮凝劑的水解速度、水解產物的存在形態和性能。

以通過生成Al(OH)₃帶電膠體（tǐ）實現混凝作用的鋁鹽為例（lì），當（dāng）pH值<4時，Al³⁺不能大量水解成Al(OH)₃，主要以Al³⁺離子的形（xíng）式存在，混凝效（xiào）果極差。pH值在6.5～7.5之間時，Al³⁺水解聚合成聚合度很大的Al(OH)₃中性膠體，混凝效果較好。pH值﹥8後，Al³⁺水解（jiě）成AlO^2-，混凝效果又變得很差。

水的（de）堿度對pH值有緩衝作用（yòng），當堿（jiǎn）度不夠時，應添加石灰等藥（yào）劑予以補充（chōng）。當水（shuǐ）的pH值（zhí）偏高時，則需要加酸調整pH值到中性。相比之下，高分子絮凝（níng）劑受pH值的影響（xiǎng）較小。

（2）水溫

水溫影響絮凝劑的水解速度和礬（fán）花形成的速度及結構。混（hún）凝的水解多是吸熱反應，水溫較（jiào）低時，水解（jiě）速度慢且不（bú）完全。

低溫情況下，水的粘度大，布朗運動減弱，絮凝劑膠體顆粒與水中雜質顆粒的碰撞次數減少（shǎo），同時水的剪切力增大，阻礙混凝絮體的相互粘合；因此，盡管增加了絮凝劑的投加量，絮（xù）體的形成還（hái）是很緩慢，而且結構鬆散、顆粒細小，難以去除。

低溫對高分子絮（xù）凝劑的影響較小。但要注意的是，使用有機高分子絮凝劑時，水溫不能過高（gāo），高溫容易（yì）使有機高（gāo）分子絮凝劑老（lǎo）化甚至分解生成不溶性物質，從而降低混凝效果。

（3）水中雜質成分

水中雜質顆粒大小參差不齊（qí）對混凝有利，細小而均勻會（huì）導致混凝效果很差。雜質顆粒濃度過低往（wǎng）往對混凝不利，此（cǐ）時（shí）回流（liú）沉澱物或投加助凝劑可提高混凝效果。水（shuǐ）中雜質顆粒含有大量有機物時，混凝（níng）效果（guǒ）會變差，需要增加投藥（yào）量或（huò）投（tóu）加（jiā）氧化劑等起助凝作用的藥劑。水中的鈣鎂離子、硫化物、磷化物（wù）一般（bān）對混凝有利，而某些（xiē）陰離子（zǐ）、表麵活性物質對（duì）混凝有不利影響。

（4）絮凝劑種類

絮凝劑的選擇主要取決於（yú）水（shuǐ）中膠體和懸浮物的性（xìng）質及（jí）濃度。如果水中汙染物主要呈膠體狀態（tài），則應首選無機絮凝（níng）劑（jì）使其脫（tuō）穩凝聚，如果絮體細（xì）小，則需要投加高分子（zǐ）絮凝劑或配合使用活化矽膠等助凝劑。

很多情（qíng）況下，將無機絮凝劑與高分子絮凝劑聯合使用，可明（míng）顯提高（gāo）混凝效果，擴大（dà）應用範圍。對於高（gāo）分子而言，鏈狀分子上所帶電荷量越大（dà），電荷密度越高，鏈越能充分伸展，吸附架橋的作用範圍也就越大（dà），混凝效果會越好。

（5）絮凝劑投加量

使用混（hún）凝法處理任何廢水，都存在最佳絮凝劑和最佳投藥量，通常都要通過試（shì）驗確定，投加量過大可（kě）能造成膠體的再穩定。一般普通鐵鹽（yán）、鋁鹽的投加範圍是10～100mg/L，聚（jù）合鹽為普通鹽投加量的1/2～1/3，有（yǒu）機高分子絮凝劑的投加（jiā）範圍是1～5mg/L。

（6）絮凝劑投加順（shùn）序

當使用（yòng）多種絮凝劑時，需要通過（guò）試驗確（què）定最佳投加（jiā）順序。一般來說，當無機絮凝劑與有機絮凝劑並用時，應先投加無機絮凝劑，再投加有機絮凝劑。

而處理雜（zá）質顆（kē）粒（lì）尺寸在50μm以上（shàng）時，常先投加有機絮凝劑吸附架橋，再（zài）投加無機絮凝劑壓縮雙電層使（shǐ）膠（jiāo）體脫（tuō）穩。

（7）水力條件

在混合階段，要求絮（xù）凝劑與水迅速均（jun1）勻地混合，而到了反應階段，既要創造足夠的碰撞（zhuàng）機會和良好的吸附條件讓絮體有（yǒu）足夠的成長機會，又要防止已生成的小絮體被打碎，因此（cǐ）攪拌強度要逐（zhú）步減小，反應時間要足夠長。

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天然有機（jī）高分子絮凝劑（jì）

天然有機（jī）高分子絮凝劑在水處理中應用具有悠久的曆史，直到今天，天然高分子化合物仍是一類重要的絮凝劑，隻是使用量遠低於人工（gōng）合成（chéng）高分子絮凝劑，原因是天然（rán）高分（fèn）子（zǐ）絮（xù）凝劑電荷密度較小，分（fèn）子量較低，且易發生生物降解而失去（qù）絮凝活性。

與人（rén）工合成的絮凝劑相比，天然有（yǒu）機高分子（zǐ）絮凝劑的毒性小，提取工（gōng）藝簡單，無論是化學成分還是生產工藝，都能很好地（dì）與自（zì）然和諧一致，因此研究、利用這些自然資源用作水（shuǐ）處（chù）理藥（yào）劑（jì）成為當前的熱點，這與全球重視合理（lǐ）利用資源（yuán），保護和改（gǎi）善環（huán）境的形（xíng）勢密不可分。

目前（qián）天（tiān）然高分子絮凝劑的種類很多，按照其主要天然（rán）成分(包括改性所（suǒ）用的基質（zhì）成分)，可以分為：殼（ké）聚糖類絮凝劑、改性（xìng）澱粉（fěn）絮凝劑、改性纖維素絮凝劑、木質素類絮凝劑、樹膠類絮凝劑（jì）、褐藻（zǎo）膠絮凝劑、動物膠和（hé）明膠絮凝劑等。

這些天然高分子多數具有多糖結構，其中澱粉主鏈中僅含有一種單糖結構，屬於同多糖；殼聚糖、樹膠、褐藻膠等含有多種單糖結（jié）構，屬於雜多糖；木質素是一種特殊的芳香型天然高聚物（wù）；動物膠和明膠屬於蛋（dàn）白質類物質。

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高分子有機絮凝劑注意事項

有機高分子絮凝（níng）劑屬於線團結構的長（zhǎng）鏈大分子，在水中必然（rán）經曆一（yī）個溶漲過程，固體產（chǎn）品或高濃度液體產品在使用之前必須配製成水溶液再投（tóu）加到待處理水中。

配製水溶液的溶藥池必須安裝（zhuāng）機械攪拌設備，溶藥（yào）連續攪拌時間要控製在30min以上。水溶（róng）液（yè）的濃（nóng）度一般為0.1%左右，再高，溶液的粘度增大，投加困難（nán），再低，需要的溶液池體積又會過大。溶（róng）藥（yào）使用（yòng）的（de）水中應盡量（liàng）避（bì）免含有大量的懸浮物，以避免有機高分子絮凝劑與這些懸浮物進行絮凝反應形（xíng）成礬花（huā），影響投加後的使用效果（guǒ）。

對固體（tǐ）有機高分子絮凝劑進行溶（róng）解時，固（gù）體顆（kē）粒的投加點一定要（yào）在水流紊動最強烈的地方，同（tóng）時一（yī）定要以最小投加量向溶（róng）藥池中緩慢投入，使固體顆粒分散進入水（shuǐ）中，以防固體投（tóu）加量太快在水中分散（sàn）不及而相互粘結形成團塊，團塊（kuài）的結構是內部有固體顆粒、外部包圍部分水解物，這樣的團塊一旦形成，往（wǎng）往要花費很（hěn）長時間（jiān）才能再（zài）均勻地溶入水中，在連續溶藥池中甚至可以存在長達數天。

固體顆粒的投加點一定要遠離機械攪拌器的（de）攪拌軸，因（yīn）為攪拌軸通常（cháng）是溶藥池中（zhōng）水流紊動性最（zuì）差的地方，溶解不充分的（de）有機高分（fèn）子絮凝劑經常會附著（zhe）在軸上（shàng），日益積累，有時可以形成相當（dāng）大的粘（zhān）團，如果不及時認真地予以清理，粘團（tuán）會越變越大，影響範圍也就越來越大。

作（zuò）為助凝劑時（shí），一般要先在處理（lǐ）水中投（tóu）加無機絮凝劑進行壓縮（suō）雙電層脫穩後，再投加有機高分子絮凝劑實現架橋作用。在無機絮凝劑投加充足的條件下，有機高分子絮凝劑的助凝效果不會因投加（jiā）量的差異而有較（jiào）大差別。因此，作（zuò）為助凝劑時（shí），有機高分（fèn）子絮凝劑的投加量一般為0.1mg/L。

固體有機高分子絮凝劑容易吸水潮解成塊，必須使用防水包裝，保存地點也必須幹燥，避免露天存放。

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微生物絮凝劑的種類

微生（shēng）物絮凝劑與傳統無機或有機（jī）絮凝劑有（yǒu）顯著不（bú）同，它們或（huò）是直接利用微生物細胞，或（huò）是利用微生物（wù）細胞壁提取物、代謝產物（wù）等。

前者是微生物絮凝劑研究的主要方麵，至今發現的具（jù）有絮凝性能微生物有（yǒu）17種以上，包括黴菌、細菌、放（fàng）線（xiàn）菌和酵母，後者與有機絮凝劑為同類物質。微生物絮凝劑具有傳統無機或有機絮凝劑所不能比擬的許多優點，如不產生二次汙染、生產成（chéng）本（běn）低等（děng）。

微生物絮凝劑的絮凝性能（néng）受（shòu）諸（zhū）多因素影響，內在因素包（bāo）括（kuò）絮凝基因的遺傳和表達，外在因素則有微生物培（péi）養基的組（zǔ）成、細胞表麵疏水性的變化、環境中二價金屬離子的存在（zài）等。

目（mù）前（qián），國外已有性能良好的微生物絮凝劑商品，如（rú）日本（běn）生產的NOC--1。微（wēi）生物絮凝（níng）劑從研究到生產的關（guān）鍵問題是發展成（chéng）熟的微生物育種技術，同（tóng）時努力降低生（shēng）產成本。我國的微生物絮凝劑研製正朝著這一方（fāng）向邁進，但是（shì）離工業化生產還有一定距離。

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絮凝劑的種類（lèi）和投加劑量

絮凝劑的選擇和用量應根據（jù）相（xiàng）似條件下的水廠（chǎng）運行經驗或原水混凝沉澱試驗結果，結合當地（dì）藥劑供應情（qíng）況，通過技（jì）術（shù）經濟比較後確定。選（xuǎn）用的原（yuán）則（zé）是價格便宜、易（yì）得，淨水效果好，使用方便，生成的絮凝體密實、沉（chén）澱快、容易與水分離等。

混凝（níng）的目（mù）的在於生成較大的絮凝體，由於影響（xiǎng）因素較多，一般通過混凝（níng）燒杯攪拌試驗來取得相應數據（jù）。混凝試驗在燒杯中進行，包括快速攪（jiǎo）拌、慢速攪拌和靜止沉降三個（gè）步驟（zhòu）。

投入的絮凝劑經過快（kuài）速（sù）攪拌迅速（sù）分散並與水樣中（zhōng）的膠粒相接觸，膠粒開始凝聚並產生微絮（xù）體；通過慢速攪拌，微絮體進一步互相接觸長成較大的顆粒（lì）；停止攪（jiǎo）拌後，形成的膠粒聚集體依靠重力自然沉降至燒杯底部。通（tōng）過對混凝（níng）效果的綜合評價，如（rú）絮凝體沉降性、上清液濁度、色度、pH值、耗氧量等，確定合適的絮凝劑品種及其最佳用量。

試（shì）驗用六聯（lián）攪拌機，它有六個可垂直移動的轉（zhuǎn）軸，其底部位置處帶有攪拌葉片，葉片尺寸6cm×2cm。

轉軸的旋轉速度和旋（xuán）轉時間可以預先（xiān）設定（dìng），能自動工作。一般試驗按快速攪動2min，n=300r/min；慢速攪動3min，n=60r/min。試驗時（shí）在6個1000mL大燒杯中加入1L原水後，分別放在六個（gè）轉軸的正下方，將轉軸（zhóu）下移到底；再在連接在一水平轉軸上的6個小（xiǎo）玻璃燒杯內，依次加入（rù）不同數量的藥（yào）液，轉動水平軸，則小管內的藥液同（tóng）時倒入相（xiàng）應的原水中。然後啟動攪（jiǎo）拌器使其自動工作。

攪動自動停止後，將葉片從燒杯中緩慢拉起，靜置20min，用（yòng）移液管自水麵下約10cm處（chù），吸（xī）取水樣25ml，用濁度計測量（liàng）上（shàng）清液的濁（zhuó）度。以投藥量為橫坐標，上清液（yè）的剩餘濁度為（wéi）縱坐標，繪（huì）製成曲線將不同絮凝劑的效果進行對（duì）比，根據除濁效果和綜合（hé）技術經濟多方麵因素，選擇確定處理這種廢水的絮凝劑。

燒杯攪拌試驗方（fāng）法可分單因（yīn）素試驗和（hé）多因（yīn）素試驗兩種。試驗時要做到所用原水與實際水質完全相同，同時在根據水的pH值、雜質性質等因素考慮確定絮凝（níng）劑的種類、投加量、投加順序（xù），而且試驗應（yīng）該是實際過程的模擬，兩者的水力條件（主要是GT值（zhí））必須相同或接近。

2 、助凝劑

助凝劑：輔助絮凝劑發（fā）揮作用，加強混凝效果。

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助凝劑（jì）的作用

在廢水的混凝處理中（zhōng），有時使用單一的絮凝劑不能取得良好的混凝效果，往往需要投加某些輔助藥劑以提（tí）高混凝效果，這種輔助藥（yào）劑稱為助凝劑。常用助凝劑有氯、石灰、活（huó）化矽酸、骨膠和海藻酸鈉、活性炭和各（gè）種粘土等。

有的助凝劑本身不起混凝（níng）作用，而（ér）是通過（guò）調節和改善混凝條件、起到輔助絮凝劑產生混凝效果的作用。有的助凝劑則參與絮體的生成，改善絮凝體的結構，可以使無機絮凝劑產生的細小鬆散的絮凝體變成粗大而緊密的礬花。

02

常用助凝劑（jì）的種類

助凝劑（jì）種類較多，但按它們在混凝過程中所起作用來說大致可分為如下兩類：

（1）調節或改善混（hún）凝條件的藥劑

混凝過程應該在一定的pH值範圍內進行，如果原水pH值不能滿足此要求，則應（yīng）調整原水的pH值，這類助凝劑包（bāo）括酸和堿。原水pH值較低、堿度不足而使絮凝劑水解困難時，可以投加CaO、Ca(OH)2、Na2CO3、NaHCO3等（děng）堿性物質（zhì）(常用的為石灰)；而PH值較高時，則常用硫酸或CO2來降低原水的pH值。

對溶解性有機物含量較大的廢水，可用Cl2等氧化劑（jì）來破壞有機物，提高對溶解性（xìng）有機物的去除效果。另外亞鐵鹽作絮凝劑時，可用氯氣將亞鐵(Fe2+)氧化（huà）成高價鐵(Fe3+)，以提高混凝效果。

以上堿劑、硫酸（suān）和CO2、氯（lǜ）氣等本（běn）身並不起凝聚（jù）作用，隻起輔助混凝的作用。

（2）加大礬（fán）花粒度、密度和結實性的助凝劑

混凝的結（jié）果要求生成粒度大、密度大（dà）和結實的（de）礬花，既（jì）有利於沉澱，又不易破碎。為獲得此種結（jié）果，結（jié）合水質的（de）特點（diǎn），有時必須在（zài）水中加入某種物質或藥劑。

如含有不宜沉降的質地較輕雜質的低濁廢水中，加入二氧化矽（guī）、活性炭、粘土一類較粗顆粒或回流部分沉澱汙泥可起到（dào）加重、加（jiā）大礬花的作用；當采用鋁鹽、鐵鹽作絮凝劑隻能產生細小而鬆（sōng）散的絮凝體時（shí），可投加（jiā）聚丙（bǐng）烯酰胺、活化矽酸及骨膠等高分子助凝劑，利（lì）用它們的強烈吸附架（jià）橋作用，使細小而鬆散的絮凝體變（biàn）得粗（cū）大而密實。

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絮凝劑、助凝劑的應用（yòng）

廢水處理中投加絮凝劑可加速廢水中固體顆粒（lì）物的聚集和沉降，同時也能去除部分溶解性有機物。

這種方法（fǎ）具有投資少，操作簡單，靈活等優點，特別適合（hé）於（yú）處理水量小，懸（xuán）浮雜質含量較大的廢水。采（cǎi）用無機絮凝劑時，因為投藥（yào）量大，產生的汙泥量也大，所以實際應用中主要采用人工合成有機高分子絮凝劑OPF，或（huò）采用無機絮凝劑與OPF相結合的方式。

據（jù）有關報道，在初（chū）級沉澱池，常使用陰離子型（xíng）已水解的聚丙（bǐng）烯酰胺（àn）去除廢水中的懸浮雜質，而使用非離子（zǐ）型聚丙烯酰胺(PAM)時的效果不好。經（jīng）驗表明，在初級沉澱池中投加（jiā）1mg/L水解聚丙烯酰胺，可去除進場廢（fèi）水中50%以（yǐ）上的懸浮粒（lì）子及40%以上的BOD5。

在（zài）廢水的初級沉澱處理中，將有機高（gāo）分子聚電解質與無機絮凝劑的混合使用，要比它們各自單獨使用（yòng）效果更好。由於（yú）進場廢水中（zhōng）懸浮粒子的濃度、粒徑分布及種類等隨時會發生變化，就使得絮凝劑的（de）最（zuì）佳劑量有時難以控製。

這（zhè）時若過量投加無機絮（xù）凝劑，用卷掃機理來沉澱去除懸浮雜質（zhì），方法雖然可行，但其缺點也是很突出的（de），一是作用時間比較長(15～30min)，再是形成的絮體易（yì）破碎。如果在投加無機絮凝劑的同時，再加（jiā）入一定量的有機高分子聚（jù）電解質，可使絮凝時間減少到2～5min，而且形成的絮體也比較結實（shí）。

在用（yòng）沉（chén）澱法去除水中帶色有（yǒu）機膠體雜質時，可使用雙電解質係統。先（xiān）用帶有高正電荷的陽離子型聚電解質使這些（xiē）有機膠體脫穩，然後（hòu）再用大分子量非離子型或（huò）陰離子型聚電解（jiě）質使已脫穩的有機膠體絮凝成易沉澱的絮體。

二次沉澱（diàn）池中常使用陽離子型聚（jù）電（diàn）解質作絮凝劑，如聚二甲基已（yǐ）二烯氯（lǜ）化銨或（huò）聚氨甲基二甲基已二烯氯（lǜ）化銨等（děng），但其投加量要比在初次沉澱池中少一些。原因是（shì）初次沉澱池中所添加的陰離子型（xíng）聚電解質有一部分在進入二次沉澱（diàn）池後繼（jì）續發揮作用，而且二次沉澱池中所添加的聚電解質在汙泥回流中能反複得到利（lì）用（yòng）。

另外，混（hún）凝處理還可以（yǐ）去除廢水中的磷酸鹽和重金屬離子。長期以來，人們（men）一直采用投加金屬鹽類無機絮凝劑的方法來去除（chú）廢水（shuǐ）中的部分磷酸鹽。

但實驗證明，在保證磷酸根的去除率沒有降低的前提下，用陽離子（zǐ）聚合物代替無機（jī）絮凝劑可以取得同樣的除磷效果，這說明聚合物參（cān）與了對陰離子磷酸根的吸附（fù）。

例如某廢（fèi）水處理場在（zài）混（hún）凝處理工藝中，用（yòng）12mg/L硫酸鐵和3mg/L高電荷密度的陽離（lí）子聚合物，以及0.2mg/L高分子量的陰離（lí）子聚合物複合，代替原來23mg/L的硫酸鐵，在磷的去除率不變的情況下，使出水BOD5去除率從30%上升到了55%。

同時，采用混凝處理後，可以使活性汙泥階段產生的汙泥中無機物成分減少，提高活性汙泥（ní）的生物降解功（gōng）能。

廢水處理中使用的過濾、浮選等處理工藝中，通過使用無機絮凝劑（jì）和聚電解質助凝劑，可以提高出水水質。結合廢水水質（zhì）特點，絮凝劑可以單獨使用，也可以多種絮（xù）凝劑複合使用或一主一輔複（fù）配使用（輔者作為助凝（níng）劑）。絮凝劑的選擇可以通過燒杯靜態試驗初步篩選，再在生產裝置上驗證確定。

3、調理劑（jì）

調理劑：又稱為脫（tuō）水劑，用於對脫水前剩餘汙泥的調（diào）理，其品種（zhǒng）包括上述的部分絮（xù）凝劑和助凝劑。

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常用汙泥調理劑的種類

調理劑又稱脫（tuō）水（shuǐ）劑，可分為無機調理劑和有機（jī）調理劑兩大類。無（wú）機調理劑一般適（shì）用於汙泥（ní）的真空過濾和板框過濾，而有機調理劑則適用於汙泥的離心（xīn）脫水（shuǐ）和帶式壓濾脫水。

（1）無機調理劑

最有效、最便宜也是最常用的無機調理劑主要有鐵鹽和鋁鹽兩大類。鐵鹽調理劑主要包括氯（lǜ）化鐵（FeCl₃∙6H₂O）、硫酸鐵（Fe₂(SO₄)₃∙4H₂O）、硫酸亞（yà）鐵（FeSO₄∙7H₂O）以及聚合硫酸鐵（PFS）（[Fe₂(OH)_n(SO₄)_3-n/2]_m）等，鋁鹽調理劑主要有硫酸鋁（Al₂(SO₄)₃∙18H₂O）、三（sān）氯（lǜ）化鋁（AlCl₃）、堿式氯化鋁（Al(OH)₂Cl）、聚合氯化鋁（PAC）（[Al₂(OH)_n∙Cl_6-n]_m）等。

投加無機調理劑後，可以大大加速汙泥（ní）的（de）濃縮過程，改善過濾脫（tuō）水效果。而且鐵鹽和石灰（huī）聯用可以進一步提高調理效果。投（tóu）加無機調理（lǐ）劑的缺點一是用（yòng）量（liàng）較大，一般來說，投加量要達到汙泥幹固體重量的5%～20%，從而導致濾餅（bǐng）體積增（zēng）大（dà）；二是無機調（diào）理劑本身具有腐蝕性（尤其是鐵（tiě）鹽），投加係統要（yào）具有防腐性能。

應當注意的是，采用氯化鐵（tiě）作為調理劑時（shí），會增（zēng）加對脫水汙泥處理設備金屬構件的腐蝕（shí）性，因此所配備的（de）脫水汙泥處理（lǐ）設備的防（fáng）腐等級應適當提高。

（2）有機調理劑

有（yǒu）機（jī）合成高分（fèn）子（zǐ）調理劑種類很多，按聚合度可分為低聚合度（分子量約為（wéi）1千～幾萬）和高聚（jù）合度（分子量約為幾十萬（wàn）～幾百萬（wàn））兩種；按離子型（xíng）分為陽離子型、陰離子型、非離子型、陰陽離子型等。與無機調理劑相比，有機調理劑投加（jiā）量較（jiào）少，一（yī）般為汙泥幹固體重（chóng）量的0.1%～0.5%，而且沒有腐蝕性。

用於汙（wū）泥調理的有機調理劑主要是高（gāo）聚合度（dù）的聚丙烯酰胺係列的絮凝（níng）劑產品，主要（yào）有陽離子型聚丙烯酰胺、陰離子型聚丙烯酰胺和非離子型聚丙烯酰胺三類。

其中陽離子型聚丙烯酰胺能中和汙泥（ní）顆粒（lì）表麵的負電（diàn）荷並在顆粒間產生架橋作用而顯示出較強的凝聚力，調理效果顯著，但費用較高（gāo）。為降低成（chéng）本，可以使（shǐ）用較便宜（yí）的陰離子型聚丙烯酰胺（àn）-石（shí）灰聯用法，利用帶有正電荷的Ca(OH)2絮體物將帶負電的絮凝劑和汙泥（ní）顆粒（lì）吸附（fù）在一起，形成一種複合的凝聚體係（xì）。

02

如（rú）何選（xuǎn）擇汙泥調理（lǐ）劑？

（1）調理劑的品種特點

就常用的鋁鹽和鐵鹽無機調理劑而（ér）言（yán），使用鋁鹽時的藥劑投加量較大，所形成的絮體密度較小，調理效果較差，在脫水過程中會堵塞濾布。

因此，在選用無（wú）機調理劑時，盡可能（néng）采用鐵鹽；當使用（yòng）鐵鹽會帶來許多問題時，再考慮采用鋁鹽。無機調理劑與（yǔ）有（yǒu）機（jī）調理劑（jì）相比，藥劑投加量（liàng）較大（dà），形成的絮體顆粒細小，但絮體強度較高。因此在利（lì）用真（zhēn）空過濾機和板框壓濾（lǜ）機使汙泥脫水時，可以考慮采用無機調（diào）理劑。

與無機（jī）調理（lǐ）劑相比，有機調理劑藥劑投加量較小，形成（chéng）的絮（xù）體粗大，但絮體強度較低，比無機調理劑形成的絮體更容易（yì）破碎。而且（qiě）一旦絮體被破壞，不論采（cǎi）用無機調理劑還是有機（jī）調（diào）理劑，都不易恢複到原（yuán）來的狀態。

因此在利用（yòng）離心脫水機和帶式（shì）壓濾機使汙泥（ní）脫水時，可以考慮采用有機調理劑。在采用無機調理劑或有（yǒu）機調理劑中的一種（zhǒng）難以達到理想的調（diào）理效果時，可以考慮將無機（jī）和（hé）有（yǒu）機調理（lǐ）劑複配使用，有時（shí）能取得（dé）更好的調理（lǐ）效果。比如石灰和三氯化鐵聯合使用，不但（dàn）能起到調節pH值的作用，而且石灰和汙水中的重碳酸（suān）鈣生成的碳酸鈣顆粒結構還（hái）能增加汙泥的孔隙率，促進泥水分（fèn）離（lí）。

（2）汙泥（ní）性質

不同性質的汙（wū）泥，選用調理（lǐ）劑的（de）種類和（hé）投加量也有很大差（chà）異。對有機物含（hán）量高的汙泥，較為有效的調理劑是陽離子型有機高分（fèn）子調理劑，而且有機物含量（liàng）越高，越（yuè）適宜選用聚合度越（yuè）高的陽離子（zǐ）型有機高分子調理劑。

而對以無機物為主（zhǔ）的汙泥，則可以考慮采用（yòng）陰離子型有（yǒu）機高分子調（diào）理（lǐ）劑。汙泥（ní）性（xìng）質的不同（tóng）直接影（yǐng）響調理效果：初沉池汙泥較易脫水，而浮渣和剩餘活性汙泥（ní）則（zé）較（jiào）難脫（tuō）水，混合汙泥的脫水性能則介於兩者之間。

為達到一定的調理效果，所需調理劑的數量（liàng）存在（zài）顯著差異。一般來說，越難脫水的汙泥其（qí）調理用（yòng）藥劑量越大，汙（wū）泥顆粒細小，會導致（zhì）調理劑消耗量（liàng）的增加，汙泥中的（de）有機物含量和堿度高，也會導致調理（lǐ）劑用量的加大。另外，汙泥（ní）含固率也影響調理劑的投加量（liàng），一般汙泥含（hán）固率越高，調理劑的（de）投加量越（yuè）大。

（3）溫度

汙泥的（de）溫度直接影響（xiǎng）著無機鹽類調理劑的水解作用，溫度低時，水解作用會變慢。如果溫度低於（yú）10oC，調理效果會明顯變差，可通過適當延長調理時間的方法改善調（diào）理效果（guǒ）。

使用有機高分子調（diào）理劑時，如果配製藥（yào）液（yè）的母液或自來水溫度（dù）過低或汙泥溫度過低，就會由於水的動（dòng）力粘滯度和高分子調（diào）理劑溶液本身的粘度變（biàn）大而不利於稀（xī）釋均勻和（hé）調理混合均勻，進而影響汙泥調理效果（guǒ）和脫水效果。

因（yīn）此，冬季（jì）氣溫較低時，要重視汙泥輸送（sòng）係統的保溫環（huán）節（從（cóng）汙水處（chù）理係統排出（chū）的汙泥溫度（dù）一般不低於15℃），盡量減少汙泥輸送過程中熱量的損（sǔn）失。在必要的（de）情況下，可以采取對有機高分子調理劑（jì）稀釋罐加熱或適當延長混合溶解時（shí）間（jiān）和加大攪拌（bàn）強度的（de）方法改善溶解條件。

（4）pH值

汙泥（ní）的pH值決定無機鹽類調理劑的（de）水解產物形（xíng）態，同一種調理劑對不（bú）同pH值的（de）汙泥的調理效果（guǒ）也（yě）大不相同。鋁鹽的水（shuǐ）解反應（yīng）受pH值的影（yǐng）響很大，其凝聚反應的最佳pH值範圍為5～7。當（dāng）pH值大於8或小於4時，難以形成絮體，也就是說失去了調理的作用（yòng）。

而高鐵鹽（yán）調理劑受pH值的影響較小，無論汙泥呈酸（suān）性還是呈堿性，都能形（xíng）成水解（jiě）產物Fe(OH)₃絮體，最佳pH值範圍為6～11。亞鐵鹽在pH值為8～10的汙泥中，其溶解度較高（gāo）的水解（jiě）產（chǎn）物能被氧化成溶解（jiě）度較低的Fe(OH)₃絮體。

因此選用無機鹽類（lèi）調（diào）理劑時，首先要考（kǎo）慮脫水（shuǐ）汙泥的（de）具體pH值，如果（guǒ）pH值（zhí）偏離其凝聚反（fǎn）應的（de）最佳範圍，最好更換使用（yòng）另一種調理劑。否則就（jiù）要考（kǎo）慮在對汙（wū）泥進行調理之前，投加（jiā）酸或堿調整汙泥的pH值（zhí），一般情（qíng）況下，都不采取這（zhè）種措施。

pH值對聚（jù）合（hé）電解質的調理效果也有（yǒu）影響，汙泥的pH值影響著調（diào）理劑分子的電（diàn）離、荷（hé）電狀況以及分子形狀。

陽（yáng）離子型（xíng）聚合電解質在低pH值的酸性汙泥中的電離度較大，分子（zǐ）形（xíng）狀趨向舒展；而在高（gāo）pH值的堿性汙泥中電離度較小，分（fèn）子形狀趨向卷曲。與陽離子型聚合電解質性質相反，陰離子型聚合電解質在低pH值的酸性汙泥（ní）中的電離度較小，分子形狀趨向卷曲；而在高pH值的堿性汙泥中電離（lí）度較大（dà），分（fèn）子形狀（zhuàng）趨向舒展。

陰陽離子型聚合電解質（zhì）的（de）情況稍有不同，在等電點時，整個分子呈中性，正負兩種電荷相互吸引，故（gù）分（fèn）子緊密卷（juàn）曲成（chéng）團。在等電點兩側，分子上都會有一種電（diàn）荷（hé）過（guò）剩，因互相（xiàng）排斥作用而使分子（zǐ）趨向舒展。

（5）配製濃度

調理劑的配製濃度不僅影響調理效果，而且（qiě）影響藥劑消耗量和泥餅產率，其中（zhōng）有機（jī）高分子調理劑影響更為顯著。一般來說，有機高（gāo）分子（zǐ）調理劑配製（zhì）濃度越低，藥劑消耗（hào）量（liàng）越少，調理效果（guǒ）越好。

這是因為有機高分（fèn）子調（diào）理劑配製濃度越（yuè）低，越容易混合均勻，分子鏈伸展得越好，架橋凝聚（jù）作用發揮得越好，調理效（xiào）果當然也越好（hǎo）。但配（pèi）製濃度過高或過低都會降低泥（ní）餅產率。

而無機高分子調理劑的調（diào）理效果幾乎（hū）不受配製濃度的影響。經驗和有關研究表明，有機高分子（zǐ）調理劑配製濃度在0.05%～0.1%之間比（bǐ）較（jiào）合適，三氯化鐵配製濃度10%最佳，而鋁鹽配製濃度（dù）在4%～5%最為（wéi）適宜。

（6）投加順序

當采用不止一種調理劑時，調理（lǐ）劑投加的順序也會影響調理效果。當采用鐵鹽和石灰作調理劑（jì）時，一般（bān）先投加鐵鹽，再投加石灰，這樣形成（chéng）的絮（xù）體與（yǔ）水較（jiào）易分離，而（ér）且調理劑總的消耗量也（yě）較少。

當采用無機調理（lǐ）劑（jì）和有機高分子調理劑聯合調（diào）理汙泥（ní）時，先投加無機調理（lǐ）劑，再投加有機高分子調理（lǐ）劑，一般可以取得較好的調理（lǐ）效果。

（7）混合反應條件

要想達到最好的調理效果，汙泥與（yǔ）調理劑實現完全充分的混合是非常（cháng）必要的。但值得注意的是，汙（wū）泥與調理劑混合反應形成絮體後，決不能再被破壞，因為絮體一旦受到（dào）破壞就很難（nán）恢複到原來的狀態。

經驗表明，針對某種汙泥，使用某種調理（lǐ）劑，隻有混合反應的強度和時間在（zài）一定範圍內，才（cái）能取得較（jiào）好的調理效（xiào）果，而且調理效果會隨著停留時間的增（zēng）加而降（jiàng）低。

這就（jiù）是說，經過試驗確定了調理的時間和強度後，必須在（zài）實際操作中嚴格遵守執行。一方麵不能隨意延長或縮短混合反應的時間，另一方麵要盡可能快地（dì）使調理後的汙泥進入脫（tuō）水（shuǐ）機。

03

調理劑投加量的確定

汙泥調理的藥劑消耗量沒有（yǒu）固定的標準（zhǔn），根據汙泥（ní）的品種（zhǒng）、消化程度、固體濃（nóng）度（dù）等具體性質（zhì）的不同（tóng），投加量會出現（xiàn）一定的差異。因此，大多是在（zài）實驗室或在現場直接試驗確定調理劑的種類及（jí）具體投加量。

一般來說，按汙泥幹固體重量（liàng）的百分比計，三氯化鐵的投加量（liàng）為5%～10%，硫（liú）酸亞鐵約為10%～15%，消石灰（huī）的投加量為20%～40%，聚合氯化鋁和聚合硫酸鐵（tiě）約為1%～3%，陽離子型聚丙烯（xī）酰胺為（wéi）0.1%～0.3%。

據有關資料（liào）介紹，由於常用的聚丙烯酰胺係列有機合（hé）成高分子（zǐ）調理劑（jì）的價格較為昂貴（有的品種是普通無機調理劑的十幾甚（shèn）至二十倍以上），雖然其投加量（liàng）較少，但折合調理每噸汙泥的費用，使用有機合成高分子調理劑（jì）的成本仍然較高。

普遍的做法是優選無機調理劑，當無（wú）機調理劑作用（yòng）較差、難（nán）以達（dá）到理想的調理效果時，再考慮使用有機合（hé）成高（gāo）分子（zǐ）調理（lǐ）劑或將無機和有機調理劑複配使用（yòng）。

04

使用調理劑的注意事項

為了更好地使用調理劑，應注意以（yǐ）下事項：

充（chōng）分了解和掌握（wò）被處理汙泥的性質（濃度、成分等），試驗確（què）定適合於汙泥性質和脫水機性（xìng）質的調理劑（jì）種（zhǒng）類，試驗確定調（diào）理劑的注入點、反應條件、投加（jiā）量等，根據調理劑的性質確定調理劑的（de）溶解、儲存等使（shǐ）用（yòng）方法。

一般來說，無機調理劑適用於（yú）真空過（guò）濾脫水和板框壓濾脫水，而有機調理劑則較適用於離心脫水和帶式壓濾脫水。在使用離心（xīn）脫水機和帶式壓（yā）力脫水機（jī）時，為了形成不易破碎的粗大絮凝物，一（yī）般使用分（fèn）子量在10萬、甚至100萬以上的陽離子（zǐ）係列高分子調理劑。

同時還要注意，由於離（lí）心脫水機是在2000～3000G的高離心力下進行固液分（fèn）離，使用分子量越大的高分子調理（lǐ）劑，越（yuè）容（róng）易形成堅固的絮凝物，越（yuè）有利於脫水；而對帶式壓濾脫（tuō）水機來講，分子量過高時，調（diào）理劑的部分粘性會殘留在絮凝物上，從（cóng）而導致濾餅在濾布上（shàng）的剝（bāo）離性較差。就陽離子調理劑而言，對於同樣汙泥，和離心脫水機相比，帶式壓力脫水機要求調理劑的陽離子度較（jiào）高、而（ér）投加量較少（shǎo）。

一般來說，汙泥（ní）濃度（dù）高時，使用高分子量的調理劑效果較好，而汙泥濃度低時，使用（yòng）分子量較低的調理劑效果較好。

廢水生物處理產生的（de）剩餘汙泥和回流汙泥的性質相同，其主要成分是微生物的絮凝物，一般帶有負電荷（hé），因此為使剩餘汙（wū）泥凝聚，最好使用陽離子的調理劑。

當（dāng）前使用較多的陽離子調理劑是聚丙酰胺的共聚物或氨基甲基化變性物，通過調整陽離子（zǐ）變性條件（jiàn），可得到不同陽（yáng）離子度的調理（lǐ）劑。根據（jù）陽離子度的不同（可用膠體滴定法測定），陽離子調理劑可分為高、中、低陽離子度（dù）調理劑。

05

脫（tuō）水劑、調理劑與絮凝劑、助凝劑（jì）的（de）關係

脫（tuō）水劑是對汙泥（ní）進行脫（tuō）水之前投加的藥劑，也就是汙泥的調理劑，因此脫水劑和調理劑的（de）意義是一樣的。脫水（shuǐ）劑或調理劑的（de）投加量一般都以汙（wū）泥幹固體重量的百分比計。

絮凝劑應用於去除汙水中懸浮物，是水處理領域的重要藥劑（jì）。絮（xù）凝劑的投加量一般以待處理水的單位（wèi）體積內（nèi）投加的數量來表示。

脫水劑（調理劑）與絮凝（níng）劑、助凝劑的投加量（liàng）都可以稱為（wéi）加藥量。同一種藥劑既可以（yǐ）在處理汙水時應用為絮凝劑，又可（kě）以（yǐ）在剩餘汙泥處理過程中應用為調理劑或脫水劑（jì）。

助凝劑用在水處理領（lǐng）域作為絮凝劑的助劑時被稱為助凝劑，同一種助凝劑在剩餘（yú）汙泥處理時一般不稱助凝劑，而（ér）是統稱為調理劑或脫水（shuǐ）劑（jì）。

使用（yòng）絮凝劑時，由於水中的懸浮物數量（liàng）畢竟有限，為了實（shí）現絮凝劑與懸（xuán）浮（fú）顆（kē）粒的充分接觸，需要配備混合、反（fǎn）應設施，並且都要具有足夠的時間，比如混合需要幾十秒到數分鍾、反（fǎn）應則需要15～30min。

而汙泥脫水時從投加調理（lǐ）劑到汙泥進入脫水機往往隻有幾十秒的時間，即隻有相當於絮凝劑的混合過程、沒有反應的時間，而且經驗也表明，調理效果（guǒ）會（huì）隨著逗留時間的延長（zhǎng）而降低。

4、破乳劑

破乳劑：有（yǒu）時也稱脫（tuō）穩劑，主要用於對含有乳化油的含油廢水氣浮（fú）前（qián）的預處理，其品（pǐn）種包括上述的部分絮凝劑和助凝劑。

在（zài）浮選過程中，有時為了提高藥劑（例如捕（bǔ）收劑）的分散和浮選效（xiào）果，需先加乳化劑，對藥劑加以乳化處理；有的選礦藥劑本身易（yì）於乳化，而礦漿中的乳化泡沫會（huì）影響後步工序，造成精礦溢流損（sǔn）失（shī）或尾礦廢水對河川的汙（wū）染。為此，在上述情況下需添加破乳劑加以處理。

使用破乳劑時需先調整乳濁液的pH值，對於強堿、強酸乳濁液一般需將pH值調至1～10的範圍。在（zài）石油、化工、毛紡（fǎng）和機械（xiè）加工等行業（yè）的含油乳濁液的廢（fèi）水處理中，除了用物理破乳（rǔ）方法（如加熱法、膜（mó）分（fèn）離法、電場破乳法）以（yǐ）外，也常用破乳劑進行化學處理。普遍使用的破乳劑是由多種組分（fèn）構成（chéng）的高分散性的混合物。對水包油型乳濁液的破乳（rǔ）通常用帶有H⁺、Al³⁺、Fe³⁺等（děng）陽（yáng）離子的無機（jī）物作破乳劑，如無機酸、硫酸鐵等；而（ér）對油包水型乳濁液的破乳（rǔ），一般用陰離子型和非離子型表麵活性劑或兩者的（de）混合物作為（wéi）破乳（rǔ）劑。

由於一些固體難溶於水，當（dāng）這些固體一種或幾種大量存在於水（shuǐ）溶液中，在水力或者外在動力的攪動（dòng）下，這些固體可以以乳化的狀態存（cún）在（zài）於水中，形成乳濁液。理論上講這種體係是不穩定的，但如果存在一些表麵活性劑（土壤顆粒（lì）等）的情況下，使得乳（rǔ）化狀（zhuàng）態很嚴重，甚至兩相難（nán）於分離，最典型的是在油水分離（lí）中的油水混合物以及在汙水處理中的水油混合物，在此兩相中形成比較穩（wěn）定的油包（bāo）水或者水包油結構，其理論基礎是“雙電層結（jié）構”。

在此情況下，投入一些藥劑，以破壞穩定的雙電層結構，以及穩定乳化（huà）體係，從而達到（dào）兩相分離的目的。使用的這些為了達到破壞乳化作用的藥劑稱之為破乳劑。

01

破乳劑有（yǒu）何優點？

1、油水分離速（sù）度快，2分鍾實現（xiàn）分（fèn）離。

2、不（bú）含金屬離子，避免二次汙染。

3、絮凝物大幅減少，降低（dī）後續汙泥處理量。

4、低溫可以正常使用（yòng）。  

02

破乳劑的應用範（fàn）圍

能有效破除水包油型乳化（huà）液，縮短油水分離時（shí）間。能與水混溶，且在較寬的pH值（zhí）範圍內有效。廣泛用於油田含聚汙（wū）水，烯烴廠、煉油廠、鋼鐵廠（chǎng）和發電廠等含油汙水處理。

5、消泡劑

消泡劑（jì）：主要用於消除曝氣或攪拌（bàn）過程中出現（xiàn）的大量泡（pào）沫。

功效性（xìng）能：

1. 表麵張力低，活性（xìng）高，消泡力（lì）強。

2. 耐熱高溫無變化，揮發性低。

3. 化學穩定性好，具有化學惰性，不與其它物（wù）質發生反（fǎn）映，能在苛刻的條件下使用。

4. 無生理毒性，對使用體係沒有複作用。

5. 兼具消（xiāo）、抑泡作用，抑泡時間可達48小時以上。

01

消（xiāo）泡（pào）劑的種類有哪些（xiē）？

消泡劑的（de）效（xiào）果與發泡液的種類有關，即有（yǒu）的消泡劑對某些發泡液效果顯著（zhe），而對其它（tā）發泡液效果不明顯（xiǎn），甚（shèn）至沒有作用。常用的消泡劑按成分不同可分（fèn）為矽（樹脂）類（lèi）、表麵活性劑類、鏈烷烴類和礦物油類。

（1）矽（樹脂（zhī））類（lèi）：矽樹脂消泡劑又稱乳劑型消（xiāo）泡劑，使用方法是將矽樹（shù）脂用乳化劑（表麵活性劑）乳化分散在水中後投加（jiā）到廢（fèi）水中。二氧化矽細粉是另一（yī）種消泡效果較好的矽類（lèi）消泡劑。

（2）表麵活性劑類：此類消泡劑（jì）其實（shí）是乳化劑，即利用表麵活性劑的分散（sàn）作用，使形成泡（pào）沫的物質在水中保持穩定的乳化狀態分散，從而（ér）避免生成泡沫。

（3）鏈烷烴類：鏈烷烴類消泡劑是用乳（rǔ）化劑把鏈烷烴蠟或其衍生物乳化分散後製成的消泡劑，其用途與表麵活性劑（jì）類的乳化型消泡劑類似。

（4）礦物油類（lèi）：以礦物油為主要（yào）消泡成（chéng）分。為了改善效果，有時混（hún）合金屬皂、矽（guī）油、二氧化（huà）矽等物質（zhì）一起使用。此外，為使礦物油（yóu）容易擴散到發泡液表麵，或者使金屬（shǔ）皂等（děng）均（jun1）勻分散在礦（kuàng）物油中，有時還可投加各種表麵活性劑。

02

消泡劑（jì）的應用範圍

水處理（lǐ）工藝設計，消泡速度快、抑泡持久，應用於製藥、造紙、皮革、印染、城市汙水（shuǐ）生物法處理工藝和化學清洗等多種發泡體係。本品使用環保型配方，產品無毒無害、不影響細菌繁殖。也可用於石油鑽井液泥漿（jiāng）體係消泡

6、pH調整劑

pH調整劑：用於將酸性廢水和堿性廢水的（de）pH值調整為中性。

常用的pH調整劑（jì）

將含酸廢水pH值調高時，以堿或堿性（xìng）氧化物為中和劑，而將（jiāng）堿性廢水pH值調低時則以酸或酸（suān）性（xìng）氧化物做中和劑。調整酸性廢水pH值時經常采（cǎi）用的中和劑有石灰、石灰石、白雲石、氫氧化鈉、碳酸鈉等（děng），調整堿性廢水pH值時一般采用（yòng）硫酸、鹽酸。

在對含酸廢水進行中和（hé）時，還可以就近（jìn）使用一些堿性工業廢渣，比如化學（xué）軟水站排出的碳酸鈣廢渣、有（yǒu）機（jī）化工廠或乙炔發生站排放的電（diàn）石廢渣（zhā）（主要成分為氫氧（yǎng）化鈣）、鋼廠或電石廠篩下（xià）的廢石灰、熱電（diàn）廠的爐灰（huī）渣和硼酸廠的硼泥等。

在對堿性廢水進行處理時，也可以使用煙道氣利用其中的CO₂、SO₂等酸性氣體對廢水中的堿進行（háng）中和。

當廢水的pH值過大或過小時，為減少pH值調整時所需的溶藥（yào）池和（hé）藥劑池（chí）容積及實現pH值調整的自動化控製，可以使（shǐ）用40%NaOH和98%H₂SO₄分別作為含（hán）酸廢（fèi）水和含堿廢水（shuǐ）的pH值調整劑。同時（shí）可以避免使用石灰類堿劑所帶來（lái）的汙泥問題，減少二次（cì）汙染（rǎn）的機會。

6、氧化還原劑

氧化還原劑：用於含有氧化性物質或（huò）還原性物質的工業廢水的處理。

氧化還（hái）原電（diàn）位不（bú）同的兩種物質都可以相對（duì）地成為氧化劑或（huò）還（hái）原劑，但在廢水處理實踐中能夠使用的氧化劑或還原劑必須滿足以下要求：

①對（duì）廢水中（zhōng）希望去除的（de）汙染（rǎn）物質有良好的氧化或還原作用，

②反應後生成的物質應當無害以避免二次汙染，

③價格便宜、來（lái）源可靠，

④能在常溫下快速反應、不需要加熱（rè），

⑤反應時所需的pH值最好在中（zhōng）性，不能太高或太低。 

01

水處理中常用的氧化劑

①在接受電子後還原變成帶負電荷離子的中（zhōng）性原子，如O₂、Cl₂、O₃等；

②帶正電荷的原子，接受電子後還原成帶負電荷的離子，比如在堿性條件下，漂白粉、次氯酸（suān）鈉等藥劑中的（de）次氯（lǜ）酸根ClO^-中的Cl⁺和二氧（yǎng）化（huà）氯中的Cl⁴⁺接受電子還原成Cl^- ；

③帶高價正電荷的原子在接受電子後還原成帶低價正電荷（hé）的原子，例如三氯化鐵中的Fe³⁺和高錳酸鉀中的Mn⁷⁺在接受（shòu）電子後還原成Fe²⁺和Mn²⁺。  

02

水處理中常用的還原劑

①在給出電子（zǐ）後被氧化成帶正電荷的中性原子，例如鐵（tiě）屑、鋅粉等（děng）；

②帶負電荷的原子在給出電子後被氧化成帶正電荷的原子，例如硼氫化（huà）鈉中的硼元素為負（fù）5價，在堿性條件（jiàn）下可以將汞離子還（hái）原（yuán）成金屬汞，同時自身被氧化成正三價；

③金屬或非金屬的帶正電（diàn）的原子，在給出電子（zǐ）後被氧化（huà）成帶有更高正電荷的原（yuán）子。例如硫酸（suān）亞鐵、氯化亞鐵中（zhōng）的二價鐵離子Fe²⁺在（zài）給出一個電子後被氧化成三價鐵離子Fe³⁺；二氧化硫SO₂和（hé）亞硫酸鹽SO₃^2-中的四（sì）價（jià）硫在給出兩個電子後，被氧化成六價硫，形成SO₄^2-。 

8、消毒劑

消毒劑：用於（yú）在廢水處理後排（pái）放或回用前的消毒（dú）處（chù）理。

01

消毒劑的選擇

廢水經一級（jí）或二級處理（lǐ）後，水（shuǐ）質改善，細（xì）菌含量也大幅度減少，但其絕對值仍很（hěn）可觀，並有存在病原菌的可能。因（yīn）此，廢水排入水體前應進行消毒處理。

目前，用氯化法消毒能產生有害物質，影響人體健康已廣為人知，這是因為氯與水（shuǐ）中有機物作用，同時有氧化和取代作用，氧化作用可以促（cù）使去除有機物，而取代作用則是氯（lǜ）與有機（jī）物結合，形成了有致突變或（huò）致癌活性的鹵化（huà）物。

美國規（guī）定三鹵甲烷(THMS)的最大濃度為100μg/L，德國、加拿大（dà）、日本也分別規定為25μg/L、350μg/L、100μg/L，我國1985年版《生活飲用水衛（wèi）生標準》中也（yě）規（guī）定了氯仿的上限為60μg/L。

有鑒於此，廢（fèi）水消（xiāo）毒一是要控製恰當的投劑量，二是采用其他消毒（dú）劑代（dài）替，如二氧化氯、臭（chòu）氧、紫外線輻射等，以減少有害物質的生成。

各種（zhǒng）消毒劑的優缺點和適用條件見表8--2。參考此表，可以初步確定應該使用的消毒劑。

02

消毒劑的（de）種類和特點

常用的消毒劑（jì）有次氯酸類、二氧（yǎng）化氯、臭氧、紫外線輻射等。次氯酸類消毒劑有液氯、漂白粉、漂粉精、氯片、次（cì）氯酸鈉等形態，主要是通過HOCl起（qǐ）消毒作用（yòng）。

次氯酸類消毒（dú）劑的弱點是容易和水中的有機物生成氯代烴，而氯代烴（tīng）已被確認（rèn）為是對人體健康極為不利（lì）的，同時處理過的水會（huì）有一些令人不快的氣味。

次（cì）氯酸類消毒劑粉塵和（hé）放出的氯氣對人的呼吸道、眼睛及皮膚都有強烈的刺激作用，如果不慎（shèn）濺入眼睛或觸（chù）及皮膚，要立即用大量清水衝洗。存放環境要陰涼、通風和幹燥，遠離熱源（yuán）和火種，不能與有（yǒu）機物、酸類及還原劑共儲混運，運輸過程中要防止雨淋和日（rì）光曝曬，裝卸（xiè）時（shí）動作要輕，避免碰撞和滾動。

次氯酸類消毒劑消毒時往往發生的是取代（dài）反應（yīng），這也是使用次氯酸類消（xiāo）毒劑會產生氯代烴的根本原因，而臭氧和二氧（yǎng）化氯消毒時發（fā）生的是純氧化反（fǎn）應，因而可以破壞有機物的結構，在殺菌的同時還可以提高廢水的可生化性（BOD5/CODCr值），去除水（shuǐ）中的部分CODCr。

二氧化氯消毒與臭氧或紫外線消毒相（xiàng）比（bǐ），前者一次性投資低，運行費用高（大約0.1元/m³）；後者一次性投資高，運行費用（yòng）低（大約0.02元/m³）。

臭氧（yǎng）消毒和紫外線消毒可以在很短的時間內（nèi）達到消毒的效果，經過臭氧消毒和紫外線（xiàn）消毒的二沉池出水或回用（yòng）水細菌總數和總大腸菌群等微生物指標可以達（dá）到要（yào）求，但他們的缺點是瞬時反應，無法保持效果，抵（dǐ）抗管道內微生物的滋生和繁殖，因（yīn）此在（zài）回用水係統使用這兩種方法消（xiāo）毒（dú）時，往往需要在其出水中（zhōng）再（zài）投加0.05～0.1mg/L二氧化氯或0.3～0.5mg/L的氯，以保持管網末梢有足夠的餘氯量。

03

氯的物化性質（zhì）

氯在常壓下是黃綠色氣體，在0oC和一個大氣壓時的密度為3.2mg/mL，即約為空氣的2.5倍重，具有強烈的（de）刺激性。一般采用電解食鹽（yán）水溶液的方法製取氯（lǜ）氣（qì），然後將氯氣加壓冷卻製（zhì）得液（yè）氯，液（yè）氯極易氣化，沸點是-34.5℃。

加壓後的液氯成（chéng）為黃綠色透明（míng）液體，1kg液氯氣化後體積可（kě）以變為（wéi）300L。氯性質很活潑，能溶（róng）於水，溶解度隨水溫的升高而降低。氯是（shì）具有強烈刺激性的窒息氣體，對人的呼吸係統、眼部及皮膚都能產（chǎn）生傷害，空氣中最高允許濃度為1mL/m³。

雖（suī）不自燃，但可以助燃，在（zài）日光下與其他易燃氣體混合時會發生燃燒和爆炸，可以和大多數物質起反應。

氯是一種（zhǒng）強氧化劑，具有殺菌能力強、價格（gé）低廉、來源方便的優點，是（shì）水處理行業應用曆史最為悠久的消毒劑。

氯消毒的機理是依靠水解生成的次氯（lǜ）酸HOCl向微生物的細胞壁內擴散，與細胞的蛋白質反應生成化學穩（wěn）定性極好的N-Cl鍵。另外，氯能氧化微生物的某些活性物質，抑製並殺死微生物。

04

如（rú）何防止（zhǐ）氯中毒？

雖然空（kōng）氣中最高允許濃度為（wéi）1mL/m³，但長期在低於此值的環境中工作，也會導致慢性中毒，表現為患慢性（xìng）支氣管炎、慢性胃腸（cháng）炎、牙齦（yín）炎、口腔炎、皮膚搔癢症等疾病。

短時間暴露在高氯環境中，會導致（zhì）急性中毒。輕度急性中毒（dú）表現為喉幹（gàn）胸悶、脈（mò）搏加快等症狀，重度（dù）急性中毒表現為支氣管痙攣和水腫，甚至出現昏迷或休克。為防止出現氯中毒的措施（shī）可總結如下：

（1）經（jīng）常接觸氯氣的工作人（rén）員對氯味的敏感程度會有所降低，常常會在聞不到氯味的時候，人就已經受到（dào）氯的傷害。因此操作人員的值班室要和加氯間分開設置（zhì），並在加氯間安裝監測及警報（bào）裝置，隨時對其中的氯濃度進行檢測。

（2）加氯間要靠近加氯點（diǎn），兩者（zhě）間距不超過30m。加（jiā）氯間建築要堅固防火、耐凍保溫、通風良好、大門外開，並與其他（tā）工作間嚴格分開、沒有任（rèn）何直（zhí）接連通。由於氯比空氣（qì）重，因此當氯氣在室內泄漏後，會（huì）將（jiāng）空氣（qì）排擠（jǐ）出去（qù），在（zài）封閉的（de）室內（nèi）下部積聚並（bìng）逐漸向上擴散。所以加氯（lǜ）間的底部必須安裝強製排風設施，進氣孔要設在高處。

（3）加氯間門外要備用檢修工具、防毒麵具（jù）和搶救器具等，照明和通風設備的開（kāi）關也要設（shè）在室外（wài），在進入加氯間之前，先進行通風。通向加氯間的壓（yā）力水管（guǎn）必須保證不間（jiān）斷供水，並保持水壓穩（wěn）定，同時還要有（yǒu）應對突然停水的措施。加氯間內要設置（zhì）堿液池，並定時檢驗，保證堿（jiǎn）液隨時有效。當發現氯瓶有（yǒu）嚴重泄漏時，戴好防毒麵具，然後將氯瓶迅（xùn）速移入堿（jiǎn）液池中。

（4）當發現現場有人急性氯中毒後，要設法（fǎ）迅速將中毒（dú）者（zhě）轉移到具有新鮮空氣的地方，對呼吸困難者，應當讓（ràng）其吸氧，嚴禁進行人工呼吸，可以用2%的碳酸氫鈉溶液（yè）為其洗眼、鼻、口等部位，還可以讓其吸入霧（wù）化的5%碳酸氫鈉溶液。

05

使（shǐ）用液氯（lǜ）時的注意事項

液氯是目（mù）前國內外應用最廣的消毒劑（jì），除消毒外還有氧化作用。液氯通（tōng）常在鋼（gāng）瓶中貯存和運輸，使用時，液氯轉變（biàn）成氯氣加入（rù）水中。

⑴氯瓶內壓力一般為0.6～0.8MPa，所以不能在太陽下曝（pù）曬或靠近爐火或其他高溫熱源，以免氣化時壓力過（guò）高發生爆炸。液氯和幹燥的氯氣對（duì）銅、鐵和鋼等金屬沒有腐蝕性，但遇水或受（shòu）潮時，化學活性增強，能腐蝕大多數金屬。因此貯氯鋼瓶（píng）必須保持0.05～0.1MPa的餘壓，不能全部用空，以免（miǎn）進水。

⑵液氯變成氯氣要吸收熱（rè）量，1kg液氯變成1kg氯氣約需要289kJ熱量。在氣溫（wēn）較低（dī）時，氯瓶從空氣中吸收（shōu）的熱量（liàng）有限（xiàn），液氯氣化的（de）數量受到限製時，需要對氯瓶進（jìn）行加熱。但切不（bú）可用明火、蒸汽直（zhí）接加熱氯瓶（píng），也不宜使氯（lǜ）瓶溫（wēn）度升高太多或太（tài）快，一般可使用15～25℃的溫水連續淋灑（sǎ）氯瓶（píng）的（de）方法（fǎ）對氯瓶（píng）加溫（wēn）。

⑶要經常用10%氨水檢查加氯（lǜ）機與氯（lǜ）瓶的連接處是否泄漏，如果發現加氯機的氯氣管出現堵塞現象，切不可用（yòng）水衝洗，可以用鋼絲疏通，再（zài）用打氣筒或壓縮（suō）空氣將雜物吹掉。

⑷開（kāi）啟前要檢查氯瓶的放置（zhì）位置是否正確，一定要保證出口朝上，即放出來的（de）是氯氣而不是液（yè）氯。開氯瓶總閥時，要先緩慢開半圈（quān），隨即用10%氨水檢查是（shì）否漏氣，一切正常後再逐漸打開。如果閥門（mén）難以開啟，不能用榔頭敲擊，也不能長板手硬（yìng）扳，以防將閥杆擰（nǐng）斷。

06

使用次氯酸鈉注意（yì）事項

固態次氯酸（suān）鈉NaClO為白色粉末，具有刺激性氣味（wèi），在（zài）空氣中極不穩定，受熱後迅速分解。商品固態次氯酸鈉的（de）有效氯一般為（wéi）10%～12%，常用製（zhì）備方法（fǎ）是液堿氯化法，即在（zài）30%以下的氫氧（yǎng）化鈉（nà）溶液中通入氯氣進行反應。商品固態（tài）次氯酸鈉使用方便，但消毒效果比氯差，費用也高於（yú）氯消毒。

由（yóu）於次氯酸鈉容易因陽光、溫度（dù）的作用而分解，一般（bān）用次氯酸鈉發生器就地製備後（hòu）立即投加。利用鈦陽極電解食鹽水(沿海地區可用海水作為鹽溶液)，得到的次氯酸鈉溶液（yè）是淡黃色透明液體（tǐ），含有效（xiào）氯6g/L～11g/L。一（yī）般（bān）每（měi）生產1kg有效氯，食鹽消耗量（liàng）約3～4.5kg，耗電量5～10kWh，通常（cháng）其消耗比使用漂白粉消毒還要低。

次氯酸鈉固（gù）體或溶液都不宜久存（cún），而且必須在避光低溫環境下存放（fàng）。電解生產次氯酸鈉溶（róng）液最（zuì）好是（shì）使用多少，隨時生產多（duō）少。氣溫低於30℃時，每天損（sǔn）失有效氯0.1～0.15mg/L，如果氣溫超過30℃，每天損（sǔn）失有效氯（lǜ）可達0.3～0.7mg/L。因此，如（rú）果為了具有一定儲備量以備用，一（yī）般夏天儲存時間不超過一天，冬天不超過7d。

07

使用漂（piāo）白粉的注意事項（xiàng）

漂白粉CaCl₂∙Ca(ClO)₂∙2H₂O為白色粉末，有氯的氣味，含有效氯20%～25%。漂（piāo）白粉易吸潮，性質極不穩定，日光照（zhào）射、受（shòu）熱均能（néng）使其變質而（ér）降低有效氯成分。

與有機物、易燃液（yè）體混合能發熱自（zì）燃，受（shòu）高熱會發生爆炸。氯（lǜ）片（piàn）是用漂粉精（jīng）3Ca(OCl)₂∙2Ca(OH)₂∙2H₂O加工成（chéng）的片劑，含有（yǒu）效氯60%～70%。氯片和漂（piāo）粉精穩定（dìng）性比漂白粉高，可以在常溫下（xià）儲存200d以上不分解（jiě）。兩者的（de）消毒作（zuò）用與氯相同，以（yǐ）有效氯計的（de）加（jiā）氯量、接觸時間等參數可（kě）以參（cān）照液（yè）氯。

使用漂白粉作（zuò）消毒（dú）劑，需配成溶液（yè）加注，而且一般（bān）需設混合池。每包50kg的漂白粉（fěn）先加400～500kg水攪拌成10%～15%溶液，再加水（shuǐ）調成1%～2%濃度的溶液（yè）。混合池（chí）通常有隔板式與鼓風式兩（liǎng）種。用氯片消毒（dú）時，廢水流入特製的氯片消（xiāo）毒器，浸潤溶解氯片，並與之混合，然後再（zài）進接觸池。

08

二（èr）氧化氯的物化性質

二氧化氯（lǜ）（ClO₂）是一種（zhǒng）黃綠色氣體（tǐ），性（xìng）質極不穩定，與氯一樣的刺激性氣味，毒性比氯要大，相對密度為2.4。二氧化氯在常溫下即能壓縮成液（yè）體，並（bìng）很容易揮發。

二氧化氯很容易爆炸，溫度升高、暴露在光線下或與某些有機物接觸摩擦，都可能發生（shēng）爆炸，而且液體二氧化氯比氣體二氧化氯更易爆炸。在空氣中的體積（jī）濃度超過10%時或水中二氧化氯濃度超過30%就會發生爆炸。

二氧化氯易溶（róng）於水，在（zài）水中（zhōng）的溶解（jiě）度是氯的5倍，但ClO₂不（bú）和水（shuǐ）起化學反應，在水中極易揮發，在光線照射下容易發生光化學分解。貯存在敞開容器中的ClO₂水溶（róng）液，ClO₂含量會下降很快。因此，二氧化（huà）氯不（bú）宜（yí）貯存，最好現場製（zhì）取和使用。

市場上銷售的商品穩定二氧化氯溶液，多為無色或略帶黃綠色（sè）透明液體，二氧化氯含量一般（bān）在2%左右，而且要加入一定量的（de）特製穩定劑（jì）（如碳酸（suān）鈉、硼酸鈉及過氯化（huà）物的（de）水溶液或二乙（yǐ）烯三胺五亞（yà）甲基膦酸等），但運輸和儲存時仍（réng）要（yào）注意避開高溫和強光。因此，采用二氧化氯消毒時，最好在（zài）現場邊生產邊使用。二氧化（huà）氯殺（shā）菌後生成（chéng）無毒物質，對（duì）環境水體沒（méi）有汙染（rǎn）。

09

使用二氧（yǎng）化（huà）氯（lǜ）注意事項

⑴在水處理中，二氧化（huà）氯的投加量一般為（wéi）0.1～1.5mg/L，具體投加量隨原水（shuǐ）性質和（hé）投加用途而（ér）定。當僅作為消毒劑時，投加（jiā）範圍是0.1～1.3mg/L；當兼用作除嗅劑（jì）時，投加範圍是0.6～1.3mg/L；當兼用作氧化劑去（qù）除鐵、錳和有機（jī）物時，投加範圍（wéi）是1～1.5mg/L。

⑵二氧化氯是一（yī）種強氧化劑，其輸送（sòng）和存儲都要使用防（fáng）腐蝕、抗氧化的惰性材（cái）料，要避免與還原劑接觸，以免引起爆炸。

⑶采用現場（chǎng）製備二氧化氯的方法時，要防止二氧化氯在空氣中的積（jī）聚濃度過高而（ér）引起爆炸，一般（bān）要配備收（shōu）集和中和二氧化氯製（zhì）取過程中析出或泄漏氣體的措施。

⑷在工作區（qū）和成品儲藏室內（nèi），要（yào）有通風裝置和（hé）監測及警報裝置，門外（wài）配備（bèi）防護（hù）用品。

⑸穩（wěn）定二氧化氯溶液本身沒（méi）有（yǒu）毒性，活（huó）化後才能釋放出二（èr）氧化氯（lǜ），因此活化時（shí）要（yào）控製好（hǎo）反應強度，以免產生的二氧（yǎng）化氯在空氣中的積聚（jù）濃度過高而引起爆炸。

⑹二氧化氯溶液要采用深色塑料桶密（mì）閉包裝（zhuāng），儲存（cún）於陰涼通風處，避免陽光直射和與空氣接（jiē）觸，運（yùn）輸時要注意避開高（gāo）溫和強（qiáng）光環境，並盡量（liàng）平穩。

10

二氧（yǎng）化氯的製（zhì）備（bèi）方法

二氧（yǎng）化氯的製備（bèi）方法有很多種，在（zài）水處理行業中，一（yī）般用氯、鹽酸或稀硫酸與亞氯酸鈉或氯酸鈉反應的辦法生產，還有使（shǐ）用次氯（lǜ）酸鈉酸化後與亞氯酸鈉合成二氧化氯的。反（fǎn）應（yīng）式分（fèn）別如下：

2NaClO₃+2NaCl+2H₂SO₄→2ClO₂+Cl₂+2Na₂SO₄+2H₂O

Cl₂+2NaClO₂→2ClO₂+2NaCl

5NaClO₂+4HCl→4ClO₂+5NaCl+2H₂O

10NaClO₂+5H₂SO₄→8ClO₂+5Na₂SO₄+4H₂O+2HCl

NaClO+2HCl+2NaClO₂→2ClO₂+3NaCl+H₂O

使用氯和亞氯酸鈉合成二氧化（huà）氯時，先（xiān）調製pH﹤2.5的氯水（shuǐ）溶液，再和一定量的10%亞（yà）氯酸鈉溶液一（yī）起（qǐ）進入反應室，在反應室中充分混合和反（fǎn）應，生成二氧化氯。理論上，每（měi）10g亞氯酸鈉加3.9g氯，可生成7.5g二氧化氯。為了防止未起反應的亞氯酸鈉被帶入水（shuǐ）中，通常要加入比理論值多的過量氯。

其（qí）他方法與上述方法（fǎ）的操作基本類似，為保證反應過程的安全性，酸（suān）和氯酸鈉或次氯酸鈉都配成水溶液，也都是要加入過量的酸（suān），以（yǐ）提高氯酸鈉（nà）或次氯酸鈉的轉化率。生成的（de）ClO₂溶液可按照合適的投加量直接加到水中進行（háng）消毒。

國（guó）內市場上有許多使用電解法生產二氧化氯的（de）設備，但實際上，這些設備製造的所謂二氧（yǎng）化氯至多是二（èr）氧化氯和氯的複合物，不可能（néng）徹底解決氯類消毒劑會產（chǎn）生氯代（dài）烴的問題，而且已經有使用複合二氧化氯時發生爆炸的事例。

以上藥劑的種（zhǒng）類（lèi）雖然很多，但一種藥劑在不同的場合（hé）使用，起到的作用不同，也就會擁有（yǒu）不同的稱呼。比（bǐ）如說Cl₂，應用在加強汙水的混凝處理效果時被稱為助凝劑，用於氧化廢水中的氰化（huà）物或有機物時（shí）被稱為氧（yǎng）化（huà）劑，用於消毒處理自然就被稱為消毒劑。