天然有机高分子絮凝剂淀粉及其衍生物原理:淀粉是一种天然的多糖,分子链上含有大量的羟基。通过化学改性,如氧化、醚化、酯化等反应,可以引入带电基团,增强其絮凝性能。例如,阳离子淀粉可以与污水中的带负电荷的悬浮颗粒通过静电吸附作用相结合,然后通过架桥作用使颗粒聚集形成絮体。
适用场景:在造纸工业的废水处理中,可代替部分聚丙烯酰胺作为助留助滤剂,能够有效提高纸张的留着率和滤水性能。在食品加工废水处理中,由于其本身来源天然,不会引入有毒有害物质,对处理后的水质安全性更有保障。
壳聚糖原理:壳聚糖是由甲壳素脱乙酰基得到的一种天然碱性多糖。它含有大量的氨基和羟基,在酸性条件下,氨基会质子化而带正电荷。这种阳离子特性使其能够与水中的阴离子杂质发生静电吸引,同时其分子链可以缠绕在颗粒表面,促使颗粒凝聚沉降。
适用场景:在处理印染废水时,壳聚糖对去除废水中的染料分子效果较好。因为染料分子带有负电荷,壳聚糖可以与其相互作用,降低废水的色度。在饮用水的深度净化中,壳聚糖可以作为一种安全的絮凝剂,去除水中的细菌、藻类和部分重金属离子。
无机高分子絮凝剂聚合氯化铝(PAC)原理:聚合氯化铝是一种无机高分子混凝剂,其水解产生的多核羟基配合物具有较强的电中和能力和吸附架桥作用。它可以使水中的悬浮颗粒脱稳,然后通过吸附和聚集作用形成较大的絮体。例如,在处理含高浊度的河水时,聚合氯化铝能够快速降低水的浊度,使水中的泥沙等悬浮颗粒沉淀。
适用场景:在城市污水处理厂的预处理阶段,聚合氯化铝可以作为主要的絮凝剂,处理生活污水中的悬浮物和部分胶体。在工业废水处理中,如电镀废水、冶金废水等,聚合氯化铝也能有效地去除重金属离子和悬浮杂质,为后续的深度处理提供良好的水质基础。
聚合硫酸铁(PFS)原理:聚合硫酸铁水解后会产生大量的铁离子和氢氧化铁胶体。铁离子可以与水中的杂质颗粒发生电荷中和作用,氢氧化铁胶体则通过吸附架桥作用使颗粒聚集。同时,聚合硫酸铁在一定程度上还具有氧化还原作用,能够对废水中的一些还原性污染物进行氧化处理。
适用场景:在化工废水处理中,聚合硫酸铁可以有效处理含有有机物和重金属的复杂废水。在造纸废水的处理中,它可以代替聚丙烯酰胺用于处理中段废水,去除其中的悬浮物、化学需氧量(COD)和色度。
微生物絮凝剂微生物产生的絮凝剂原理:某些微生物在生长代谢过程中会分泌出具有絮凝活性的物质。这些物质是蛋白质、多糖或脂类等生物大分子。它们可以通过吸附在颗粒表面,改变颗粒的表面电荷和疏水性,进而使颗粒聚集。例如,一些细菌分泌的絮凝剂可以与污水中的悬浮胶体发生特异性的吸附作用,然后通过搭桥或卷扫等方式形成絮体。
适用场景:在食品发酵工业废水处理中,微生物絮凝剂可以高效地处理含有大量微生物细胞和有机代谢产物的废水。在水产养殖废水处理中,微生物絮凝剂对处理含有鱼饲料残渣、粪便和藻类的废水效果良好,并且对水生生物的毒性较低,有利于生态环境的保护。