凈水廠常用藥劑主要是混凝劑、助凝劑、pH 調節劑、氧化劑、吸附劑和消毒劑。而水廠常用混凝劑可分為鋁鹽和鐵鹽兩大類。鋁鹽用得最多的是聚氯化鋁和硫酸鋁;鐵鹽用得最多的是硫酸亞鐵、氯化鐵和聚合硫酸鐵等。

一、硫酸鋁

1、硫酸鋁是最早使用和最常用的混凝劑之一,它采用鋁礬土礦作為原料,用硫酸分解形成硫酸鋁溶液,再加入硫酸鉀進行反應,生成硫酸鋁鉀,經過濾、結晶、離心脫水干制得成品,硫酸鋁有固體和液體之分。

2、硫酸鋁溶解在水中時,離解成鋁離子(AP)和硫酸根離子(SO),鋁離子再水解為帶正電荷的氫氧化鋁(Al(OH)3)膠體,它可以和水中帶負電荷的膠體相互吸引并結成素凝體(俗稱礬花),經過沉淀去除水中的渾濁度。

3、硫酸鋁適宜的PH為6.5-7.5,但在去除有機物時最佳的PH為5~6。使用時要注意原水的PH,必要時要進行調整,否則會影響混凝效果。調整的方法是加酸或堿,在出廠水 pH 較低時,也需加石灰或堿。

4、硫酸鋁的缺點是在低溫低濁的水中,水解速度慢,生成的絮體比較輕而松,處理效果差。

二、聚氯化鋁(PAC)

1、聚氯化鋁也稱堿式氯化鋁,也是水廠最常用的混凝劑之一。其生產是利用鋁灰渣加鹽酸經反應、聚合、沉降而成。產品分固體和液體兩種,固體尚需過濾、結晶、干燥。

2、聚氯化鋁是無機高分子混凝劑,投入水體后能生成高價聚合陽離子,在電性中和和吸附架橋作用下,使水中膠體相互凝聚。

3、聚氯化鋁的主要優點是:

（1）混凝效果好,與硫酸鋁相比在低濁度時效果為1.25~3倍。

（2）對原水溫度、濁度、堿度、有機物的含量的變化適應性較強。

（3）絮凝體形成快,沉淀速度高,同等條件下,可以縮短絮凝和沉淀時間。

（4）排泥水脫水性能高于硫酸鋁。

（5）處理水的PH值降低少,在處理高濁度水時,可不加或少加堿性助凝劑,PH值適應范圍達5~9。

（6）處理成本低。

4、聚氯化鋁的鹽基度是聚氯化鋁的重要質量指標,也是最重要的生產控制參數,直接影響混凝效果。鹽基度是聚氯化鋁分子中氫氧根(OH)與鋁(A)的當量百分比。鹽基度高混凝效果好,液體優等晶的要求是40%-85%,鹽基度在60%以下時,聚氯化鋁為淡黃色透明液,60%以上時為無色透明液。提高聚氯化鋁產品的鹽基度可大幅提高生產和使用的經濟效益。鹽基度從65%提高到92%,生產原料成本可降低20%,使用成本可降低40%。

5、氧化鋁含量是聚氯化鋁產品有效成分的衡量指標,液體成品要求達10%,固體達28%-30%,一般說來比重越大,氧化鋁分量越高。

6、高濁度原水中將聚氯化鋁與有機高分子助凝劑如聚丙烯酰胺聯用時澄清效果尤為顯著。聚氯化鋁也可在提高濾池過濾效果時作為助濾劑使用。

三、硫酸亞鐵

1、硫酸亞鐵是用硫酸和鐵屑加工制成的,俗稱綠礬。硫酸亞鐵使用效果不受溫度影響,低溫低濁時效果較穩定,原水堿度高、濁度高時效果也較好。

2、硫酸亞鐵在水中溶解時,分解成二價鐵離子和硫酸根離子,二價鐵離子在水中絮凝速度很慢,因此需要將二價鐵氧化成三價氫氧化鐵,但實際上很難被完全氧化,因此只有PH大于8.5,且原水有足夠堿度和氧存在時應用硫酸亞鐵絮凝才有較好的效果。

3、為了改善硫酸亞鐵使用效果,可以采取在加硫酸亞鐵的同時加氯,即“亞鐵氯化”,氯是很強的氧化劑,能直接將硫酸亞鐵氧化成高鐵。氯的加注量理論上1mg的硫酸亞鐵需加氯0.234mg/L,即亞鐵與氯氣的理論比為1:0.234。但因氯氣與亞鐵同時加注原水中,還要增加原水中有機物所需的耗氯量,上海地區的經驗加氯量是硫酸亞鐵加注量的8倍,并再加1.5~2.0mg/L 的氯。但氯與亞鐵必須同時加到原水中,不能先后投加。

四、聚合硫酸鐵(簡稱聚鐵,PFS)

1、聚合硫酸鐵是將稀硫酸(約3%濃度)加入到硫酸亞鐵中,再加入亞硝酸鈉(NaNO),與硫酸亞鐵之比約為3:100,通入空氣(或氧)進行氧化,經水解,聚合反應制得液體聚合硫酸鐵。如再將液體進行噴霧干燥,制成固體顆粒。

2、聚合硫酸鐵是一種無機高分子混凝劑。20 世紀 70 年代問世以來,引起各方關注,其主要優點是對原水的 pH 值適應范圍廣,絮凝體形成速度快,密集且重量大,有利于沉降,尤其對低溫低濁水表現出較高的絮凝效果。

五、氯化鐵(俗稱三氯化鐵)

1、氯化鐵是以廢鐵屑和氯氣為原料,經反應生成。它溶解在水中后離解成三價鐵離子和氯離子。鐵離子經水解成氫氧化鐵膠體。鐵鹽生成的絮體顆粒大而密實,沉淀性能好。

2、氯化鐵適用的 pH 范圍為 6.0~8.4,對渾濁度較高或低溫低濁原水效果比硫酸鋁好。其缺點是對金屬和混凝土都有較強的腐蝕性。

六、聚丙烯酰胺(PAM)

1、聚丙烯酰胺是由丙烯酰胺聚合而成的有機高分子聚合物,無色、無味、無臭味、易溶于水,沒有腐蝕性。聚丙烯酰胺在常溫下比較穩定,高溫、冰凍時易降解,并降低絮凝效果。故其貯存與配加時,溫度不超過65℃,室內溫度不低于2℃。

2、聚丙烯酰胺有陽離子型、陰離子型和非離子型。陽離子型一般毒性較強,主要用于污水處理和有機質較高的工業廢水;陰離子型適用于泥砂含量高的江河水,非離子型適用于一般水質的飲用水處理。

3、聚丙烯酰胺可單獨使用,也可與混凝劑同時使用。在處理高濁度水時是最有效的高分子絮凝劑之一,當含砂量為 10-150kg/m3 時效果顯著。

4、聚丙烯酰胺本體是無害的,但產品中含未聚合的丙烯酰胺單體和游離丙烯腈有微弱的毒性。國家標準《生活飲用水衛生標準》中對丙烯酰胺的限值規定為不得超過0.5g/L。

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