水處理混凝劑的分類及未來發展探究

劉中厚

（華設設計集團股份有限公司，南京210000）

1 引言

隨著城市化快速發展，城市用水量及污廢水排放量不斷增加，不僅影響城市建設，而且直接影響城市環境及水資源的利用。因此，在城市管理中對水處理工作越發重視。在混凝劑技術的發展及應用下，通過使用水處理混凝劑將水中的膠體成分同細微物質進行黏合處理，進而實現高效排除，保障了水處理工作的效能。隨著各類環保法律的接踵頒布，對高性能水處理混凝劑的需求量日益增加。論文通過對水處理混凝劑的分析研究，梳理了當前混凝劑的分類及技術應用。

2 水處理混凝劑的研究意義

混凝劑是現代城市水處理中常用的技術，對于城市水處理以及水資源保護都有著非常重要的意義。

一方面，水資源是城市生活中非常重要的資源。城市居民生活及各種生產經營活動，都需要大量的水資源。與此同時，在水資源使用過程中，會產生大量的工業及生活污廢水。在實際城市管理活動中，如果不對上述污廢水進行處理，將浪費大量的水資源，甚至造成城市用水緊張等問題。所以，在現代城市水資源管理中，通過應用高效水處理混凝劑，實現城市水資源的高效循環使用，提高了水資源的利用率。

另一方面，應用水處理混凝劑對水資源進行處理，也是對城市環境及水環境的保護。城市生活生產的污廢水，如果處理不好，勢必導致城市水環境質量的下降。污染程度的逐漸加重，將造成城市周邊水環境的污染等問題。在城市建設過程中，應用水處理混凝劑對污廢水進行高效處理，也是對水環境的保護和改善，對于提升城市整體環境有著非常重要的作用。

3 水處理混凝劑的分類

當前，水處理混凝劑主要分為無機混凝劑和有機混凝劑兩大類。根據使用原理及類型的不同，又可進一步發展為不同系列的混凝劑。

3.1 無機水處理混凝劑

無機水處理混凝劑主要包括鋁系混凝劑、鐵系混凝劑以及聚硅酸類混凝劑。

3.1.1 鋁系混凝劑

鋁系混凝劑是現代水處理中最常應用的藥劑，其主要包括聚合氯化鋁(PAC)、聚合磷酸鋁(PAP)、聚合硫酸鋁(PAS)等。目前，聚合氯化鋁是中國銷量最大、應用最廣泛的水處理劑。

鋁系混凝劑的應用原理是利用鋁離子對水中膠體物質的雙層電子進行吸附，使膠體顆粒物及其他物質進行膠合，之后通過過濾和篩除進行處理，保障水處理更加高效。鋁系混凝劑在進行水處理時，具有簡單方便、藥劑使用量小、效果明顯等特點。但也存在一定的弊端，鋁系混凝劑會對凈化后的水體產生一定程度危害。主要原因是鋁系混凝劑中含有的鋁鹽成分，具有一定毒性，長時間使用會對水體造成毒害污染，影響后續使用。當前鋁系混凝劑相關研究表明，鋁系混凝劑的混凝效果與混凝劑的鹽基度有很大關系，在鹽基度達到75%~85%時，鋁系混凝劑能最大限度地發揮混凝效果[1]。

3.1.2 鐵系混凝劑

鐵系混凝劑也是現代混凝劑的常見種類。在具體使用過程中與鋁系混凝劑成分的應用原理相同，也是利用鐵鹽的聚合特效，將水當中的膠體和細微膠類物質進行良好黏合，從而實現良好的排出處理。在使用過程中，因為鐵系混凝劑無毒無害，其相較于鋁系混凝劑更加安全。鐵系混凝劑具有沉降快，水溫和pH適用范圍廣的特點，可以適應不同pH的水處理，保障水處理的高效運行。

當然，鐵系混凝劑也有其自身存在的問題，與其他混凝劑相比其具有比較強的腐蝕性，從而造成水體出現水溶性污染物，對水體的顏色也有一定程度的污染。當前，水處理中常用的鐵系混凝劑主要包括一級磷酸鐵(PFP)、聚磷氯化鐵(PPFC)、聚硫酸氯化鐵(PASC)等。

3.1.3 聚硅酸類混凝劑

聚硅酸類混凝劑是應用相對較早的水處理混凝劑。聚硅酸類混凝劑主要是通過表面羥基的氫鍵形成吸附作用，對水體中的污染物進行吸附處理。在聚硅酸類混凝劑使用的過程中，由于分子吸附量的不斷增加，其吸附能力也有所增加，最終形成了較大顆粒狀的沉積物。聚硅酸類混凝劑的水處理效率比較高，但其自身穩定性相對較差，在使用過程中容易發生自聚反應，導致聚硅酸類混凝劑出現混凝效果下降甚至喪失的問題。所以在實際使用過程中，聚硅酸類混凝劑一般都是在現場進行制備，使用也相對比較復雜。當前水處理工作中，經常是將聚硅酸類混凝劑與其他2種混凝劑進行配合使用，從而實現混凝效果的提升[2]。

3.2 有機水處理混凝劑

有機水處理混凝劑也是水處理過程中一種常見的混凝劑，具有混凝速度快、使用方便、污染程度小等優點。當前常使用的有機混凝劑中主要包括人工合成有機高分子混凝劑、天然高分子有機混凝劑等。

3.2.1 人工合成有機高分子混凝劑

人工合成有機高分子混凝劑是指利用人工進行有機高分子物質合成，從而使分子制劑具有良好的混凝作用，對水處理工作提供良好的混凝處理效果。人工合成有機高分子混凝劑具有合成種類多、使用量較小、生產使用經濟性等特點。所以，在實際水處理中，人工合成有機高分子混凝劑的使用非常廣泛。另外，使用中也可以對有機高分子混凝成分進行合理的整理，包括對碳鏈長度進行調節，利用不同的碳鏈長度引入不同的官能團，從而實現人工合成有機高分子混凝劑混凝效果的提升，使人工合成有機高分子混凝劑的應用更加高效。目前，人工合成有機高分子混凝劑主要包括聚丙烯酰胺、聚乙烯亞胺等。

3.2.2 天然高分子混凝劑

天然高分子混凝劑與其他合成混凝劑相比，具有無毒無害的特點。天然性的高分子化合物在實際的混凝過程中主要是利用了其活性基團的吸附作用對水體進行處理。當前，天然高分子混凝劑是混凝劑成分發展的重要方向[3]。

4 水處理混凝劑的發展展望

水處理工作非常重要，在實際工作中，水處理混凝劑的成分及應用相對比較關鍵。但是，在當前使用到的各種混凝劑除自身優點外都存在一定問題，所以，在未來水處理混凝劑的發展中將主要朝以下方向發展：

1）無毒安全。水處理混凝劑應無毒無害，以保證凈化后的水體質量。當前，常規水處理混凝劑中很多都具有一定的毒性，如鋁系混凝劑在使用中就會殘留有害物質，對水資源的循環使用及安全造成一定的影響。在水處理混凝劑未來的應用發展過程中，應該是發展無毒無害的水處理混凝劑。人工合成有機高分子混凝劑的應用將在未來有良好發展和應用。

2）環保高效。水處理混凝劑應具有環保高效性，以滿足水處理增量的需求。節能環保是當前時代的主題，任何技術的發展都應順應時代要求，水處理量及其處理效率必將逐漸提升。水處理混凝劑需要更加的環保高效，其主旨就是要提升混凝劑的混凝效果、處理效率。

5 結語

本文簡要介紹了水處理無機混凝劑和有機混凝劑，對其原理及應用進行了梳理分析，并提出了水處理混凝劑的發展展望。希望能夠對水處理混凝劑的應用和發展有所幫助，對水環境質量及城市水處理工作有所幫助。