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混凝和絮凝到底有什么區別和聯系？
作者：本站 來源：本站 時間：2020/4/14 13:42:41 次數：
水處理中，混凝和絮凝代表兩種不同的機制。
混凝
水中懸浮的顆粒在粒徑小到一定程度時，其布朗運動的能量足以阻止重力的作用，而使顆粒不發生沉降。這種懸浮液可以長時間保持穩定狀態。而且，懸浮顆粒表面往往帶電（常常是負電），顆粒間同種電荷的斥力使顆粒不易合并變大，從而增加了懸浮液的穩定性。
混凝過程就是加入帶正電的混凝劑去中和顆粒表面的負電，使顆粒“脫穩”。于是，顆粒間通過碰撞、表面吸附、范德華引力等作用，互相結合變大，以利于從水中分離。
混凝劑是分子量低而陽電荷密度高的水溶性聚合物，多數為液態。它們分為無機和有機兩大類。無機混凝劑主要是鋁、鐵鹽及其聚合物。
絮凝
絮凝是聚合物的高分子鏈在懸浮的顆粒與顆粒之間發生架橋的過程。“架橋”就是聚合物分子上不同鏈段吸附在不同顆粒上，促進顆粒與顆粒聚集。
絮凝劑為有機聚合物，多數分子量較高，并有特定的電性（離子性）和電荷密度（離子度）。
實際過程要比上述理論復雜得多。由于混凝劑/絮凝劑都是高分子物質，同一產品中大大小小的分子都有，所謂“分子量”只是一個平均概念。所以，在用某一混凝劑或絮凝劑處理污水是，“電中和”和“架橋”作用會交織在一起同時發生。絮凝過程是多種因素綜合作用的結果，目前仍有一些沒有認清和解決的問題。就我們所知，絮凝過程與絮凝劑分子結構、電荷密度、分子量有關；與懸浮顆粒表面性質、顆粒濃度、比表面積有關；與介質（水）的pH值、電導、水中其他物質的存在、水溫、攪動情況等因素有關。因此盡管有理論和經驗可循，用實驗來選擇絮凝劑仍然是不可缺少的。
1
PAC(聚合氯化鋁)的溶解與使用
1) PAC為無機高分子化合物,易溶于水,有一定的腐蝕性；
2) 根據原水水質情況不同,使用前應先做小試求得最佳用藥量(具體方法可參見第2條：聚合硫酸鐵的溶解與使用-加藥量的確定)；(參考用量范圍:20-800ppm)
3) 為便于計算，實驗小試溶液配置按重量體積比(W/V),一般以2～5%配為好。如配3%溶液：稱PAC3g，盛入洗凈的200ml量筒中,加清水約50ml，待溶解后再加水稀釋至100ml刻度,搖勻即可；
4) 使用時液體產品配成5-10%的水液,固體產品配成3-5%的水液(按商品重量計算)；
5) 使用配制時按固體:清水=1:5(W/V)左右先混合溶解后,再加水稀釋至上述濃度即可；
6) 低于1%溶液易水解,會降低使用效果；濃度太高易造成浪費,不容易控制加藥量；
7) 加藥按求得的最佳投加量投加；
8) 運行中注意觀察調整,如見沉淀池礬花少、余濁大，則投加量過少；如見沉淀池礬花大且上翻、余濁高，則加藥量過大，應適當調整；
9) 加藥設施應防腐。
2
聚合硫酸鐵(PFS)的溶解與使用
1
PFS溶液配制
a. 使用時一般將其配制成5%-20%的濃度；
b. 一般情況下當日配制當日使用，配藥如用自來水，稍有沉淀物屬正常現象。
2
加藥量的確定
因原水性質各，應根據不同情況，現場調試或作燒杯混凝試驗，取得最佳使用條件和最佳投藥量以達到最好的處理效果。
a.取原水1L，測定其PH值；
b.調整其PH值為6-9；
c.用2ml注射器抽取配制好的PFS溶液，在強力攪拌下加入水樣中，直至觀察到有大量礬花形成,然后緩慢攪拌，觀察沉淀情況。記下所加的PFS量，以此初步確定PFS的用量；
d. 按照上述方法，將廢水調成不同PH值后做燒杯混凝試驗，以確定最佳用藥PH值；
e. 若有條件，做不同攪拌條件下用藥量，以確定最佳的混凝攪拌條件；
f. 根據以上步驟所做試驗，可確定最佳加藥量，混凝攪拌條件等。
注意混凝過程三個階段的水力條件和形成礬花狀況。
a) 凝聚階段：是藥劑注入混凝池與原水快速混凝在極短時間內形成微細礬花的過程，此時水體變得更加渾濁，它要求水流能產生激烈的湍流。燒杯實驗中宜快速(250-300轉/分)攪拌10-30S，一般不超過2min。
b) 絮凝階段：是礬花成長變粗的過程，要求適當的湍流程度和足夠的停留時間(10-15min)，至后期可觀察到大量礬花聚集緩緩下沉，形成表面清晰層。燒杯實驗先以150轉/分攪拌約6分鐘，再以60轉/分攪拌約4分鐘至呈懸浮態。
c) 沉降階段：它是在沉降池中進行的絮凝物沉降過程，要求水流緩慢，為提高效率一般采用斜管(板式)沉降池(最好采用氣浮法分離絮凝物)，大量的粗大礬花被斜管(板)壁阻擋而沉積于池底，上層水為澄清水，剩下的粒徑小，密度小的礬花一邊緩緩下降，一邊繼續相互碰撞結大，至后期余濁基本不變。燒杯實驗宜以20-30轉/分慢攪5分鐘，再靜沉10分鐘，測余濁。
3
PFS的投加
a. 根據燒杯混凝試驗結果,調整廢水PH值和攪拌條件；
b. 根據水量大小，調整加藥泵流量，按所確定的加藥比例投加；
c. 實際加藥量可能與燒杯混凝試驗有些差異，根據處理水質情況調整；
d. 若配合使用有機高分子絮凝劑如PAM，可取得更佳效果；
e. PAM加藥量一般為2ppm左右。
3
聚丙烯酰胺(PAM)的溶解與使用
1) PAM是有機高分子化合物，可分為陰離子型，陽離子型和非離子型，為白色粉末或顆粒，可溶于水，但溶解速度很慢；
2) 陰離子型一般用于廢水處理絮凝劑，陽離子型一般用于污泥脫水；
3) 作為絮凝劑時用藥量一般為1-2ppm，即每處理1噸廢水用藥量約為1-2g；
4) 使用時陰離子型一般配制成0.1%左右的水溶液，陽離子型可配制成0.1%-0.5%；
5) 配制溶液時應先在溶解槽中加水，然后開啟攪拌機，再將PAM沿著漩渦緩慢加入，PAM不能一次性快速投入，否則的話PAM會結塊形成“魚眼”而不能溶解；
6) 加完PAM后一般應繼續攪拌30min以上，以確保其充分溶解；
7) 溶解后的PAM應盡快使用，陰離子型一般不要超過36h，陽離子型溶解后很容易水解，應24h內使用。
ST絮凝劑特性：
ST絮凝劑是種新型的水溶性高分子電解質。它具有離子度高、易溶于水（在整個PH值范圍內完全溶于水，且不受低水溫的影響）、不成凝膠、水解穩定性好等特點，由于ST絮凝劑的大分子鏈上所帶的正電荷密度高，產物的水溶性好，分子量適中，因此具有絮凝和消毒的雙重性能。它不僅可有效地降低水中懸浮物固體含量，從而降低水的濁度：而且還可使病毒沉降和降低水中三鹵甲烷前體的作用，因而使水中的總含碳量（TOC）降低。ST絮凝劑可作為主絮凝劑和助凝劑使用（其用量0.5-0.7PPM相當于明礬50~60PPM），對水的澄清有明顯的效果，特別是對低濁度水的處理，更是其它類型的高分子絮凝劑所不及。ST絮凝劑與傳統使用的無機絮凝劑（如硫酸鋁、堿式氯化鋁等）相比，具有產生的淤泥量少，沉降速度快水質好，成本低等特點，而且還可采用直接過濾的新工藝，這對傳統的上水處理無疑是一個重大改革。
ST絮凝劑產品的技術指標為：
外觀：無色或淡黃色粘稠液體
含量：≥30%（m/m）
特性粘度：≥40%（m1/g）
離子度：≥50%(m/m)
ST絮凝劑的使用方法：
ST絮凝劑可單獨使用，或與硫酸鋁、堿式氯化鋁復合使用。復合使用時、可減少無機絮凝劑添加量，并大大減少產生的污泥量。
ST絮凝劑的最佳使用濃度是使Zate電位零或接近于零時用量。當用量過多時，反而起分散作用。
ST絮凝劑單獨使用時，其加藥量范圍為0.2-10ppm。
ST絮凝劑在低溫貯存時，將使膠體或液體凍成冰塊，影響它的絮凝活性。因此，應在0-32℃之間貯顧為宜。
ST絮凝劑應可能用中性不含金屬鹽的水來配制貯備液。貯備液一般配成1%、0.5%或0.1%的液體。與其它高分子絮凝劑一樣，ST絮凝劑在剪切力較高的高速攪拌下，將會被切斷分子鏈，從面降低絮凝劑性能。因此，溶解、輸送和絮凝過程，都不要使用較高速度的旋轉攪拌機和離心泵。一般溶解和絮凝時可用吹入空氣或用約100轉/分低速的螺旋式攪拌為宜。輸送則盡可能利用位差或排液泵為宜。
ST絮劑的效果與加入方法有很大關系，為使ST絮凝劑與懸浮物能充分混勻，絮凝劑應盡可能稀釋并多次加入。
為了使ST絮凝劑的分子鏈既不被剪斷，同時又能與處理體系充分混合，可采用：
（一）在處理物流動管中多次分散加入ST絮凝劑；
（二）用壓縮空氣攪拌；
（三）用螺旋槳攪拌器在100轉/分低速下進行。形成絮凝塊后，便要避免攪拌。
ST絮凝劑廣泛應用于凈水、破乳、造紙雙元助留、造紙漿液陰離子雜質消除等領域。
混凝
水中懸浮的顆粒在粒徑小到一定程度時，其布朗運動的能量足以阻止重力的作用，而使顆粒不發生沉降。這種懸浮液可以長時間保持穩定狀態。而且，懸浮顆粒表面往往帶電（常常是負電），顆粒間同種電荷的斥力使顆粒不易合并變大，從而增加了懸浮液的穩定性。
混凝過程就是加入帶正電的混凝劑去中和顆粒表面的負電，使顆粒“脫穩”。于是，顆粒間通過碰撞、表面吸附、范德華引力等作用，互相結合變大，以利于從水中分離。
混凝劑是分子量低而陽電荷密度高的水溶性聚合物，多數為液態。它們分為無機和有機兩大類。無機混凝劑主要是鋁、鐵鹽及其聚合物。
絮凝
絮凝是聚合物的高分子鏈在懸浮的顆粒與顆粒之間發生架橋的過程。“架橋”就是聚合物分子上不同鏈段吸附在不同顆粒上，促進顆粒與顆粒聚集。
絮凝劑為有機聚合物，多數分子量較高，并有特定的電性（離子性）和電荷密度（離子度）。
實際過程要比上述理論復雜得多。由于混凝劑/絮凝劑都是高分子物質，同一產品中大大小小的分子都有，所謂“分子量”只是一個平均概念。所以，在用某一混凝劑或絮凝劑處理污水是，“電中和”和“架橋”作用會交織在一起同時發生。絮凝過程是多種因素綜合作用的結果，目前仍有一些沒有認清和解決的問題。就我們所知，絮凝過程與絮凝劑分子結構、電荷密度、分子量有關；與懸浮顆粒表面性質、顆粒濃度、比表面積有關；與介質（水）的pH值、電導、水中其他物質的存在、水溫、攪動情況等因素有關。因此盡管有理論和經驗可循，用實驗來選擇絮凝劑仍然是不可缺少的。
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PAC(聚合氯化鋁)的溶解與使用
1) PAC為無機高分子化合物,易溶于水,有一定的腐蝕性；
2) 根據原水水質情況不同,使用前應先做小試求得最佳用藥量(具體方法可參見第2條：聚合硫酸鐵的溶解與使用-加藥量的確定)；(參考用量范圍:20-800ppm)
3) 為便于計算，實驗小試溶液配置按重量體積比(W/V),一般以2～5%配為好。如配3%溶液：稱PAC3g，盛入洗凈的200ml量筒中,加清水約50ml，待溶解后再加水稀釋至100ml刻度,搖勻即可；
4) 使用時液體產品配成5-10%的水液,固體產品配成3-5%的水液(按商品重量計算)；
5) 使用配制時按固體:清水=1:5(W/V)左右先混合溶解后,再加水稀釋至上述濃度即可；
6) 低于1%溶液易水解,會降低使用效果；濃度太高易造成浪費,不容易控制加藥量；
7) 加藥按求得的最佳投加量投加；
8) 運行中注意觀察調整,如見沉淀池礬花少、余濁大，則投加量過少；如見沉淀池礬花大且上翻、余濁高，則加藥量過大，應適當調整；
9) 加藥設施應防腐。
2
聚合硫酸鐵(PFS)的溶解與使用
1
PFS溶液配制
a. 使用時一般將其配制成5%-20%的濃度；
b. 一般情況下當日配制當日使用，配藥如用自來水，稍有沉淀物屬正常現象。
2
加藥量的確定
因原水性質各，應根據不同情況，現場調試或作燒杯混凝試驗，取得最佳使用條件和最佳投藥量以達到最好的處理效果。
a.取原水1L，測定其PH值；
b.調整其PH值為6-9；
c.用2ml注射器抽取配制好的PFS溶液，在強力攪拌下加入水樣中，直至觀察到有大量礬花形成,然后緩慢攪拌，觀察沉淀情況。記下所加的PFS量，以此初步確定PFS的用量；
d. 按照上述方法，將廢水調成不同PH值后做燒杯混凝試驗，以確定最佳用藥PH值；
e. 若有條件，做不同攪拌條件下用藥量，以確定最佳的混凝攪拌條件；
f. 根據以上步驟所做試驗，可確定最佳加藥量，混凝攪拌條件等。
注意混凝過程三個階段的水力條件和形成礬花狀況。
a) 凝聚階段：是藥劑注入混凝池與原水快速混凝在極短時間內形成微細礬花的過程，此時水體變得更加渾濁，它要求水流能產生激烈的湍流。燒杯實驗中宜快速(250-300轉/分)攪拌10-30S，一般不超過2min。
b) 絮凝階段：是礬花成長變粗的過程，要求適當的湍流程度和足夠的停留時間(10-15min)，至后期可觀察到大量礬花聚集緩緩下沉，形成表面清晰層。燒杯實驗先以150轉/分攪拌約6分鐘，再以60轉/分攪拌約4分鐘至呈懸浮態。
c) 沉降階段：它是在沉降池中進行的絮凝物沉降過程，要求水流緩慢，為提高效率一般采用斜管(板式)沉降池(最好采用氣浮法分離絮凝物)，大量的粗大礬花被斜管(板)壁阻擋而沉積于池底，上層水為澄清水，剩下的粒徑小，密度小的礬花一邊緩緩下降，一邊繼續相互碰撞結大，至后期余濁基本不變。燒杯實驗宜以20-30轉/分慢攪5分鐘，再靜沉10分鐘，測余濁。
3
PFS的投加
a. 根據燒杯混凝試驗結果,調整廢水PH值和攪拌條件；
b. 根據水量大小，調整加藥泵流量，按所確定的加藥比例投加；
c. 實際加藥量可能與燒杯混凝試驗有些差異，根據處理水質情況調整；
d. 若配合使用有機高分子絮凝劑如PAM，可取得更佳效果；
e. PAM加藥量一般為2ppm左右。
3
聚丙烯酰胺(PAM)的溶解與使用
1) PAM是有機高分子化合物，可分為陰離子型，陽離子型和非離子型，為白色粉末或顆粒，可溶于水，但溶解速度很慢；
2) 陰離子型一般用于廢水處理絮凝劑，陽離子型一般用于污泥脫水；
3) 作為絮凝劑時用藥量一般為1-2ppm，即每處理1噸廢水用藥量約為1-2g；
4) 使用時陰離子型一般配制成0.1%左右的水溶液，陽離子型可配制成0.1%-0.5%；
5) 配制溶液時應先在溶解槽中加水，然后開啟攪拌機，再將PAM沿著漩渦緩慢加入，PAM不能一次性快速投入，否則的話PAM會結塊形成“魚眼”而不能溶解；
6) 加完PAM后一般應繼續攪拌30min以上，以確保其充分溶解；
7) 溶解后的PAM應盡快使用，陰離子型一般不要超過36h，陽離子型溶解后很容易水解，應24h內使用。
ST絮凝劑特性：
ST絮凝劑是種新型的水溶性高分子電解質。它具有離子度高、易溶于水（在整個PH值范圍內完全溶于水，且不受低水溫的影響）、不成凝膠、水解穩定性好等特點，由于ST絮凝劑的大分子鏈上所帶的正電荷密度高，產物的水溶性好，分子量適中，因此具有絮凝和消毒的雙重性能。它不僅可有效地降低水中懸浮物固體含量，從而降低水的濁度：而且還可使病毒沉降和降低水中三鹵甲烷前體的作用，因而使水中的總含碳量（TOC）降低。ST絮凝劑可作為主絮凝劑和助凝劑使用（其用量0.5-0.7PPM相當于明礬50~60PPM），對水的澄清有明顯的效果，特別是對低濁度水的處理，更是其它類型的高分子絮凝劑所不及。ST絮凝劑與傳統使用的無機絮凝劑（如硫酸鋁、堿式氯化鋁等）相比，具有產生的淤泥量少，沉降速度快水質好，成本低等特點，而且還可采用直接過濾的新工藝，這對傳統的上水處理無疑是一個重大改革。
ST絮凝劑產品的技術指標為：
外觀：無色或淡黃色粘稠液體
含量：≥30%（m/m）
特性粘度：≥40%（m1/g）
離子度：≥50%(m/m)
ST絮凝劑的使用方法：
ST絮凝劑可單獨使用，或與硫酸鋁、堿式氯化鋁復合使用。復合使用時、可減少無機絮凝劑添加量，并大大減少產生的污泥量。
ST絮凝劑的最佳使用濃度是使Zate電位零或接近于零時用量。當用量過多時，反而起分散作用。
ST絮凝劑單獨使用時，其加藥量范圍為0.2-10ppm。
ST絮凝劑在低溫貯存時，將使膠體或液體凍成冰塊，影響它的絮凝活性。因此，應在0-32℃之間貯顧為宜。
ST絮凝劑應可能用中性不含金屬鹽的水來配制貯備液。貯備液一般配成1%、0.5%或0.1%的液體。與其它高分子絮凝劑一樣，ST絮凝劑在剪切力較高的高速攪拌下，將會被切斷分子鏈，從面降低絮凝劑性能。因此，溶解、輸送和絮凝過程，都不要使用較高速度的旋轉攪拌機和離心泵。一般溶解和絮凝時可用吹入空氣或用約100轉/分低速的螺旋式攪拌為宜。輸送則盡可能利用位差或排液泵為宜。
ST絮劑的效果與加入方法有很大關系，為使ST絮凝劑與懸浮物能充分混勻，絮凝劑應盡可能稀釋并多次加入。
為了使ST絮凝劑的分子鏈既不被剪斷，同時又能與處理體系充分混合，可采用：
（一）在處理物流動管中多次分散加入ST絮凝劑；
（二）用壓縮空氣攪拌；
（三）用螺旋槳攪拌器在100轉/分低速下進行。形成絮凝塊后，便要避免攪拌。
ST絮凝劑廣泛應用于凈水、破乳、造紙雙元助留、造紙漿液陰離子雜質消除等領域。
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