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摘要 本文就无机高分子絮凝剂在污水处理中的作用作分析，提出了低耗有效的化学反应应用。从聚合铝、聚合铁、聚合硅酸和复合型四种无机高分子混凝剂在化学变化中的作用来阐述相应的运用策略方法。
关键词 无机；高分子絮凝剂；混凝反应
中图分类号 X791 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-（2012）102-0147-01
无机高分子絮凝剂在我国的水处理中的用量占80％以上，主要是因为絮凝效果较好，价格相应较低，而有逐步取代传统的铝盐、铁盐等无机絮凝剂，成为主流水处理剂的趋势。从各自的化学反应应用来看，无机高分子混凝剂具有如下的优势：1）化学反应的毒副性反应较小，适合水处理。2）市场上的无机高分子混凝剂量多且价格便宜。3）无机高分子混凝剂的用量也较少，所需要成本低廉。
1 无机高分子絮凝剂的物质特性
通过实践证明，无机高分子絮凝剂主要具有如下的物质特性：1）吸附性，与颗粒物的吸附实际是表面络合配位作用，表面羟基将会适当补充其未饱和位，吸附在表面后，仍会从溶液申吸取羟基。2）水解性，其在水中水解沉淀过程，直到饱和成为氢氧化物沉淀凝胶，与颗粒物一起生成絮团。3）融合性，产生化学的凝聚反应，是表面络合与表面沉淀过程。
无机高分子絮凝剂溶入水中，主要以Al1-3直接吸附在颗粒物表面。在表面上继续水解而转化为沉淀，由此进行电中和水中结架桥的凝聚——絮凝作用。
2 各类无机高分子絮凝剂的混凝作用原理运用
2.1 聚合铝
聚合铝包括聚合氯化铝和聚合硫酸铝。聚合铝实际上是一种多铝多羟基络合物，是一条件控制下铝盐的水解——聚合——沉淀过程的中间产物。在水解中，铝由单体逐步聚合，其形态转化过程为：A13+→A12（OH）4+2→A17（OH）5+16→Al13O4（OH）7+24。主要其水解产物对水中颗粒或胶体污染物进行电中和和脱稳，吸附架桥而生成粗粒絮凝体再加以分离去除。对混凝过程中起主要作用的因素是药剂投加置。pH值和颗粒表面积浓度等参数。
在实践运用中，因聚合氯化铝具有絮凝体形成快、沉降迅速、混凝效果好、污泥脱水容易、对原水性质变化适应性强、适宜的范围宽、用量小、腐蚀小、成本低等优点。
2.2 聚合铁
该絮凝剂主要是由聚合硫酸铁和聚合氯化铁等类型，其中聚合硫酸铁是主要的品种。聚合铁是一种多核多羟基络合物，是一定条件下铁盐的水解——聚合——沉淀过程的中间产物。其化学反应的机理主要是具有沉淀性。即聚合铁由一系列水解、聚合过程所支配，其独特的混凝性能是由于它在水溶液中存在着[Fe2（OH）3]3+、[Fe2（OH）2]4+、[Fe3（OH）6]3+等络合离子，通过羟基架挢作用，生成多核络离子聚合物。分子量达105。这些络合物进一步水解，产物通过吸附、交联、架桥作用，使胶体颗粒凝聚。同时中和水中颗粒及胶体污染物电荷，压缩胶粒的双电层，降低胶体电位，使胶体脱稳；此外Fe3+水解最终产物为Fe（OH）3沉淀，其絮状沉淀有较大表面积，约为200 m2/g～1000 m2/g，因而还有沉淀网捕作用。
该种方法运用，主要是依靠铁元素在水中较强的除浊，去除COD及重金属离子的能力，同时还具有脱色、脱臭、脱水等功能。其适宜的pH范围广，絮凝体比重大沉降迅速，在低温时也有较好的处理效果。
2.3 聚合硅酸
聚合硅酸是用酸或酸性反应的盐或气体，对水玻璃的稀溶液进行部分中和而制成的，是硅酸聚合到一定程度的中间产物。聚硅酸在通常条件下组分带负电荷，属阴离子型无机高分子物质，而水中肢体粒子表面一般也带有负电荷，因而聚硅酸对水中的胶粒不具有电中和作用。
该种物质作为混凝剂或助凝剂使用，因其原料来源较广，生成成本低、易聚合等方面特点，对细泥类悬浮物还有加速沉淀作用，不过其稳定性较差，只有在用之前进行配置，其使用仍然受到一定的限制。
2.4 复合型无机高分子混凝剂
主要是开发了含铁铝离子的聚硅酸混凝剂。实验结果表明，这种新型混凝剂是一种优良的水处理剂，其混凝性能优于其它传统无机高分子混凝剂且成本较低，是一种有发展前途的混凝剂。
3 无机高分子絮凝剂的发展潜能
3.1 多功能复合型絮凝剂是未来水处理化工运用的主导
通过引入其它离子或加入助凝剂的方法来制备多功能复合型絮凝剂具有成本低、利用空间广泛的特点。
3.2 多功能复合型絮凝剂适应性强
新型复合型絮凝剂应能适合多变的水质（pH、COD、悬浮物等的波动），还具有杀菌、脱色、除COD、缓蚀等功能中的一种或几种，如絮凝－杀菌剂、絮凝－缓蚀－阻垢剂等。
3.3 配合适当消毒剂使用效果更佳
在聚合铁铝钾中加入适量的苏打和漂白粉等制成水质净化消毒剂，能有效地除去工业废水等废水中的悬浮物，还可以杀菌，降低CODCr的含量和色度，使得饮用水符合要求。
正如上所述，无机高分子絮凝剂的研究主要是基于该絮凝剂的特征基础上来研制开发新型高效能的絮凝药剂，同时应该有新型絮凝过滤反应器像配套。这样的无机化工物质运用研究才更具有现代化价值之意义。
参考文献
[1]钟惠萍，陈文纳，何小玉.无机高分子混凝剂的研制进展[J].广西化工，2000，01.
[2]聂丽君 史博.无机高分子混凝剂聚硅硫酸铁处理印染废水的试验研究[J].茂名学院学报，2010，01.
[3]严忠，陈玉萍，张茂盛，倪丰平，郭金善，赵晖.新型无机多核高分子混凝剂的应用试验[J].油田化学，2010，03.
[4]何霄嘉，何新平.新型高分子无机混凝剂的开发与应用[J].石油化工腐蚀与防护，2004，03.
[5]李风亭，刘遂庆.无机高分子混凝剂聚合氯化铁的合成方法[J].工业水处理，1999，06.
关键词 无机；高分子絮凝剂；混凝反应
中图分类号 X791 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-（2012）102-0147-01
无机高分子絮凝剂在我国的水处理中的用量占80％以上，主要是因为絮凝效果较好，价格相应较低，而有逐步取代传统的铝盐、铁盐等无机絮凝剂，成为主流水处理剂的趋势。从各自的化学反应应用来看，无机高分子混凝剂具有如下的优势：1）化学反应的毒副性反应较小，适合水处理。2）市场上的无机高分子混凝剂量多且价格便宜。3）无机高分子混凝剂的用量也较少，所需要成本低廉。
1 无机高分子絮凝剂的物质特性
通过实践证明，无机高分子絮凝剂主要具有如下的物质特性：1）吸附性，与颗粒物的吸附实际是表面络合配位作用，表面羟基将会适当补充其未饱和位，吸附在表面后，仍会从溶液申吸取羟基。2）水解性，其在水中水解沉淀过程，直到饱和成为氢氧化物沉淀凝胶，与颗粒物一起生成絮团。3）融合性，产生化学的凝聚反应，是表面络合与表面沉淀过程。
无机高分子絮凝剂溶入水中，主要以Al1-3直接吸附在颗粒物表面。在表面上继续水解而转化为沉淀，由此进行电中和水中结架桥的凝聚——絮凝作用。
2 各类无机高分子絮凝剂的混凝作用原理运用
2.1 聚合铝
聚合铝包括聚合氯化铝和聚合硫酸铝。聚合铝实际上是一种多铝多羟基络合物，是一条件控制下铝盐的水解——聚合——沉淀过程的中间产物。在水解中，铝由单体逐步聚合，其形态转化过程为：A13+→A12（OH）4+2→A17（OH）5+16→Al13O4（OH）7+24。主要其水解产物对水中颗粒或胶体污染物进行电中和和脱稳，吸附架桥而生成粗粒絮凝体再加以分离去除。对混凝过程中起主要作用的因素是药剂投加置。pH值和颗粒表面积浓度等参数。
在实践运用中，因聚合氯化铝具有絮凝体形成快、沉降迅速、混凝效果好、污泥脱水容易、对原水性质变化适应性强、适宜的范围宽、用量小、腐蚀小、成本低等优点。
2.2 聚合铁
该絮凝剂主要是由聚合硫酸铁和聚合氯化铁等类型，其中聚合硫酸铁是主要的品种。聚合铁是一种多核多羟基络合物，是一定条件下铁盐的水解——聚合——沉淀过程的中间产物。其化学反应的机理主要是具有沉淀性。即聚合铁由一系列水解、聚合过程所支配，其独特的混凝性能是由于它在水溶液中存在着[Fe2（OH）3]3+、[Fe2（OH）2]4+、[Fe3（OH）6]3+等络合离子，通过羟基架挢作用，生成多核络离子聚合物。分子量达105。这些络合物进一步水解，产物通过吸附、交联、架桥作用，使胶体颗粒凝聚。同时中和水中颗粒及胶体污染物电荷，压缩胶粒的双电层，降低胶体电位，使胶体脱稳；此外Fe3+水解最终产物为Fe（OH）3沉淀，其絮状沉淀有较大表面积，约为200 m2/g～1000 m2/g，因而还有沉淀网捕作用。
该种方法运用，主要是依靠铁元素在水中较强的除浊，去除COD及重金属离子的能力，同时还具有脱色、脱臭、脱水等功能。其适宜的pH范围广，絮凝体比重大沉降迅速，在低温时也有较好的处理效果。
2.3 聚合硅酸
聚合硅酸是用酸或酸性反应的盐或气体，对水玻璃的稀溶液进行部分中和而制成的，是硅酸聚合到一定程度的中间产物。聚硅酸在通常条件下组分带负电荷，属阴离子型无机高分子物质，而水中肢体粒子表面一般也带有负电荷，因而聚硅酸对水中的胶粒不具有电中和作用。
该种物质作为混凝剂或助凝剂使用，因其原料来源较广，生成成本低、易聚合等方面特点，对细泥类悬浮物还有加速沉淀作用，不过其稳定性较差，只有在用之前进行配置，其使用仍然受到一定的限制。
2.4 复合型无机高分子混凝剂
主要是开发了含铁铝离子的聚硅酸混凝剂。实验结果表明，这种新型混凝剂是一种优良的水处理剂，其混凝性能优于其它传统无机高分子混凝剂且成本较低，是一种有发展前途的混凝剂。
3 无机高分子絮凝剂的发展潜能
3.1 多功能复合型絮凝剂是未来水处理化工运用的主导
通过引入其它离子或加入助凝剂的方法来制备多功能复合型絮凝剂具有成本低、利用空间广泛的特点。
3.2 多功能复合型絮凝剂适应性强
新型复合型絮凝剂应能适合多变的水质（pH、COD、悬浮物等的波动），还具有杀菌、脱色、除COD、缓蚀等功能中的一种或几种，如絮凝－杀菌剂、絮凝－缓蚀－阻垢剂等。
3.3 配合适当消毒剂使用效果更佳
在聚合铁铝钾中加入适量的苏打和漂白粉等制成水质净化消毒剂，能有效地除去工业废水等废水中的悬浮物，还可以杀菌，降低CODCr的含量和色度，使得饮用水符合要求。
正如上所述，无机高分子絮凝剂的研究主要是基于该絮凝剂的特征基础上来研制开发新型高效能的絮凝药剂，同时应该有新型絮凝过滤反应器像配套。这样的无机化工物质运用研究才更具有现代化价值之意义。
参考文献
[1]钟惠萍，陈文纳，何小玉.无机高分子混凝剂的研制进展[J].广西化工，2000，01.
[2]聂丽君 史博.无机高分子混凝剂聚硅硫酸铁处理印染废水的试验研究[J].茂名学院学报，2010，01.
[3]严忠，陈玉萍，张茂盛，倪丰平，郭金善，赵晖.新型无机多核高分子混凝剂的应用试验[J].油田化学，2010，03.
[4]何霄嘉，何新平.新型高分子无机混凝剂的开发与应用[J].石油化工腐蚀与防护，2004，03.
[5]李风亭，刘遂庆.无机高分子混凝剂聚合氯化铁的合成方法[J].工业水处理，1999，06.