助凝剂的定义和分类

为得到易于沉降的絮凝体，在投加絮凝剂时加辅助剂，即助凝剂。分为酸碱类、软化剂类和无机高分子聚合物助凝剂类。

1. 酸碱类助凝剂
   它用以调整水的pH值。当混凝剂铝盐如：聚合氯化铝、三氯化铝或铁盐加入水中后，因水解反应必须有碱度来中和H+。若水中碱度不足，则需加碱，一般加石灰，反应式如下。
   Al=(SO4)3+3Ca(OH)2→2Al(OH)3+3CaSO4
   2FeCl3+3Cl(OH)2→2Fe(OH)3+3CaCl2
   
2. 氧化剂类助凝剂
   加氯氧化有机物，可以破坏对絮凝起干扰作用的有机物。加氯还可以用来氧化硫酸亚铁，使之成为三价铁。
   
3. 无机离分子聚合物类助凝剂
   (1)活化硅酸；活化硅酸为阴离子型无机高分子聚合物，在溶液中带负电荷，加在用硫酸铝处理的原水中可以显著提高水的混凝效果，采用活化硅酸的主要难题是如何解决低温低浊水的絮凝。近年来在上海、哈尔滨、长春等地均有成功应用。
   活化硅酸的制备分两个阶段，第一阶段为活化阶段，第二阶段为陈化阶段。
   ①活化阶段；将硅酸钠(水玻璃)稀释至SiO2含量为1.5%-1.75%的溶液。其化学式为Na2OxSiO2·yH2O，pH值为12-13。加碱中和其80%-90%碱度，这时有Si(OH)生成，并逐渐形成活化硅胶，因为硅酸是一种极弱的酸，许多化学剂可作为中和药剂。活化硅胶制备方法见表2-6。

   活化硅胶制备方法 表2-6

   活化法名称	活化剂	硅酸钠浓度 (以SiO2计)	碱度中和率/%	中和后碱度 (以CaCO3计)/(mg/L)	陈化时间/h	稀释浓度 (以SiO2计)/%	放置时间/h
   硫酸法	H2SO4	1.5	85	1100-1300	1-2	0.5	18
   硫酸铵法	(NH4)2SO4	1.75	100	8850	1-2	1.3	24
   硫酸铝法	Al2(SO4)3	1.5	75	1850	1-2	1.0	12

   ②陈化阶段；反应一段时间后通过两次调整溶液的pH值，并加入一定量的无机盐电解质(减缓凝冻)，最终稀释到一定含量保存，上海杨树浦水厂制备的活化硅胶可以40天以上不凝冻，并保持良好的助凝效果。
   活化硅胶在上海杨树浦水厂的生产性应用效果是:a.沉淀池出水浊度可降低30%-40%；b.若保持出水浊度相同，可降低絮凝剂投加量30%左右；c.可提高沉淀池出水量；d.不影响滤池的滤速和反洗周期；e.节约制水成本4.76元/km3，全年节约197.5万元。
   活性硅酸的投加量、投加顺序与絮凝剂品种、原水浊度、水温、pH值有关，应通过试验决定。投加顺序与水质有关，顺序不同效果也不同。一些经验表明，先投聚硅酸或与FeSO4絮凝剂同时投加较好；有的地区先投加铝盐，后投聚硅酸。聚硅酸加入量一般为2mg/L。
   (2)骨胶；它是粒状动物胶，由动物皮、骨骼、蹄爪等熬制而成，相对分子质量可达几百万，具有良好的凝聚作用，但因其原料杂质成分复杂，效果不稳定，应用还不广泛。
   (3)聚丙烯酰胺；特性如上所述，但它作为助凝剂与作为混凝剂在使用上无区别，在投加量上有差别，作为助凝剂投加量要小。
   上述三种助凝剂中，活化硅酸效果最佳，并且无毒，在饮用水处理中前景广阔，因其易成冻，应现配现用。聚丙烯酰胺主要用于工业给水和工业废水处理，效果显著。

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