天然有機高分子絮凝劑淀粉及其衍生物原理:淀粉是一種天然的多糖,分子鏈上含有大量的羥基。通過化學改性,如氧化、醚化、酯化等反應,可以引入帶電基團,增強其絮凝性能。例如,陽離子淀粉可以與污水中的帶負電荷的懸浮顆粒通過靜電吸附作用相結合,然后通過架橋作用使顆粒聚集形成絮體。
適用場景:在造紙工業(yè)的廢水處理中,可代替部分聚丙烯酰胺作為助留助濾劑,能夠有效提高紙張的留著率和濾水性能。在食品加工廢水處理中,由于其本身來源天然,不會引入有毒有害物質(zhì),對處理后的水質(zhì)安全性更有保障。
殼聚糖原理:殼聚糖是由甲殼素脫乙?;玫降囊环N天然堿性多糖。它含有大量的氨基和羥基,在酸性條件下,氨基會質(zhì)子化而帶正電荷。這種陽離子特性使其能夠與水中的陰離子雜質(zhì)發(fā)生靜電吸引,同時其分子鏈可以纏繞在顆粒表面,促使顆粒凝聚沉降。
適用場景:在處理印染廢水時,殼聚糖對去除廢水中的染料分子效果較好。因為染料分子帶有負電荷,殼聚糖可以與其相互作用,降低廢水的色度。在飲用水的深度凈化中,殼聚糖可以作為一種安全的絮凝劑,去除水中的細菌、藻類和部分重金屬離子。
無機高分子絮凝劑聚合氯化鋁(PAC)原理:聚合氯化鋁是一種無機高分子混凝劑,其水解產(chǎn)生的多核羥基配合物具有較強的電中和能力和吸附架橋作用。它可以使水中的懸浮顆粒脫穩(wěn),然后通過吸附和聚集作用形成較大的絮體。例如,在處理含高濁度的河水時,聚合氯化鋁能夠快速降低水的濁度,使水中的泥沙等懸浮顆粒沉淀。
適用場景:在城市污水處理廠的預處理階段,聚合氯化鋁可以作為主要的絮凝劑,處理生活污水中的懸浮物和部分膠體。在工業(yè)廢水處理中,如電鍍廢水、冶金廢水等,聚合氯化鋁也能有效地去除重金屬離子和懸浮雜質(zhì),為后續(xù)的深度處理提供良好的水質(zhì)基礎。
聚合硫酸鐵(PFS)原理:聚合硫酸鐵水解后會產(chǎn)生大量的鐵離子和氫氧化鐵膠體。鐵離子可以與水中的雜質(zhì)顆粒發(fā)生電荷中和作用,氫氧化鐵膠體則通過吸附架橋作用使顆粒聚集。同時,聚合硫酸鐵在一定程度上還具有氧化還原作用,能夠?qū)U水中的一些還原性污染物進行氧化處理。
適用場景:在化工廢水處理中,聚合硫酸鐵可以有效處理含有有機物和重金屬的復雜廢水。在造紙廢水的處理中,它可以代替聚丙烯酰胺用于處理中段廢水,去除其中的懸浮物、化學需氧量(COD)和色度。
微生物絮凝劑微生物產(chǎn)生的絮凝劑原理:某些微生物在生長代謝過程中會分泌出具有絮凝活性的物質(zhì)。這些物質(zhì)是蛋白質(zhì)、多糖或脂類等生物大分子。它們可以通過吸附在顆粒表面,改變顆粒的表面電荷和疏水性,進而使顆粒聚集。例如,一些細菌分泌的絮凝劑可以與污水中的懸浮膠體發(fā)生特異性的吸附作用,然后通過搭橋或卷掃等方式形成絮體。
適用場景:在食品發(fā)酵工業(yè)廢水處理中,微生物絮凝劑可以高效地處理含有大量微生物細胞和有機代謝產(chǎn)物的廢水。在水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水處理中,微生物絮凝劑對處理含有魚飼料殘渣、糞便和藻類的廢水效果良好,并且對水生生物的毒性較低,有利于生態(tài)環(huán)境的保護。