混凝沉降法是当前化工废水处理的主流方法,应用广泛。混凝剂的选择直接决定混凝效果,进而影响水处理质量,现阶段常用混凝剂以铝盐、铁盐等无机类为主。
混凝剂种类繁多,按作用机制可分为絮凝剂、凝聚剂和助凝剂;按化学性质可分为无机、有机及微生物混凝剂三类。目前应用最广的是高分子混凝剂,如聚合氯化铝、聚合硫酸铁等。与传统无机混凝剂相比,其具有分子量大、用量少、电中和能力强的优势,多核结构还赋予其显著吸附作用,因此高分子无机混凝剂研究始终是水处理领域的重点课题。
混凝法主要存在四种作用机理,实际应用中通常协同发挥作用,仅随水质差异存在主次之分:一是双电层压缩,向废水中加入盐类电解质,可压缩胶体双电层,降低静电排斥力,缩短胶体间距,增强吸引力,当药剂投加量达标时,微粒碰撞后易发生凝聚沉降;二是化学架桥作用,混凝剂粒子与胶体粒子通过桥连形成胶粒-聚合物-胶粒结构,促成絮凝体生成;三是吸附-电中和,胶粒表面电荷对异价粒子的吸附可使其脱稳,引发絮凝;四是网捕或卷扫式,金属氧化物或金属盐类絮凝剂投加量增加后会形成沉淀,通过网捕、卷扫水中污染物实现混凝沉降。
混凝剂应用于化工废水处理历史悠久,是工业废水处理的关键环节,主要用于去除废水中固体、胶体颗粒物,降低色度,对重金属离子和微生物也有一定去除效果。其既可单独构成水质预处理系统,也可与其他处理系统组合使用,协同去除水中有毒有害物质,最大化提升水质改善效果。