无机絮凝剂主要包括铝盐絮凝剂、铁盐絮凝剂、硅酸盐絮凝剂及其它复合絮凝剂。
1.1 铝盐絮凝剂
1.1.1 低分子类
包括硫酸铝、氯化铝、明矾等。其中硫酸铝是世界上水和废水处理中使用最早、最多的絮凝剂。
1.1.2 高分子类(单一聚铝盐)
①聚合氯化铝(PAC)。适用于处理石油化工废水 。左榘曾将聚合氯化铝用于工业胶片含银废水的处理,收到了较好的效果。
②聚合硫酸铝(PAS)。王士才,李宝霞用硫酸铝和氢氧化钙做原料,在一定温度下制得聚合硫酸铝并试验其絮凝效果,对油田废水处理效果较好。
1.1.3 高分子类(复合聚铝盐)
人们在聚合铝的基础上做了许多改进研究,生产出许多复合聚铝盐,主要有以下几种。
①聚合氯化铝铁(PAFC)。田宝珍,张云在实验室用氯化铝和氯化铁作原料先制成聚合氯化铝,再加入一定比例的氯化铁经搅拌而得聚合氯化铝铁,并实验了该复合絮凝剂对自制高岭土悬浊液的处理效果。高宝玉等利用煤矸中的Al2O3和Fe2O3成分,并加进去一定量的铁矿石,采取一定的工艺条件,制成了聚合氯化铝铁(PAFC)絮凝剂,用于处理煤矿矿井废水和油田含油污水。
②聚合硫酸铝铁(PAFS)。该絮凝剂是以硫酸亚铁为原料,硝酸钠为催化剂,酸性条件下氧化水解聚合而得,PAFS对污水、废水都具有很好的絮凝净化效果。
③聚合硫酸氯化铝铁(PAFCS)。刘万毅等采用特定的物理和化学方法将矿渣中的有效元素铁、铝置换出来,再用添加剂调聚即制得聚合硫酸氯化铝铁(PAFCS),将其用于生活污水、天然黄河水、印染废水和含油污水的处理,结果表明PAFCS效能优于PAC效能。其他还有聚磷氯化铝(PPAC)、硅钙复合型聚合氯化铝铁(SCPAFC)、铁铝锡共聚物等。
1.2 铁盐絮凝剂
1.2.1 低分子类
低分子类铁盐絮凝剂包括氯化铁、氯化亚铁、硫酸铁、硫酸亚铁。
1.2.2 高分子类
常用的高分子类铁盐絮凝剂有聚合硫酸铁(PFS)、聚合氯化铁(PFC)。此外还有其它复合絮凝剂,如利用PO43-对Fe3+的水解反应,增加桥连作用,形成多核配合物这一性质合成的聚磷硫酸铁(PPFS)、聚磷氯化铁(PPFC)[7～9]。蒋湘顺等合成了SPFA-CS复合无机高分子絮凝剂,它是一种聚合硫酸铁的改性产品,是在聚合硫酸铁(PFS)的合成中,加入任意比例的铝盐和一定比例的硅酸盐,并复合以少量的聚丙烯酰胺而成。该絮凝剂已经应用于制革、印染、石油和屠宰废水的处理,并取得了令人满意的效果。具体联系污水宝或参见http://www.dowater.com更多相关技术文档。
1.3 硅酸盐絮凝剂
硅酸盐絮凝剂是一种新型无机高分子絮凝剂,是
在聚硅酸(即活化硅酸)及传统的铝盐、铁盐等絮凝剂的基础上发展起来的聚硅酸与金属盐的复合产物。由于该类絮凝剂同时具有电中和及吸附架桥作用,絮凝效果好,且易于制备,价格便宜,引起了水处理界的极大关注,成了国内外无机高分子絮凝剂研究的一个热点,硅酸盐絮凝剂的研制与发展大致经历了以下几个阶段。
(1)聚硅酸。
从上世纪30年代后期就开始在水处理中得到广泛应用。目前对其制备方法、聚合机制、聚合度等影响因素均研究的较为透彻。
(2)含单种金属离子的聚合硅酸盐。
聚硅酸铝盐的开发研制在国外始于20世纪80年代末,国内始于上世纪90年代初期。宋永会等以聚合氯化铝、活化硅酸、硫酸铝为原料,制备了以聚合铝为基础的聚铝硅(PACSi)絮凝剂和聚硅酸为基础的聚硅铝(PSiAS)絮凝剂。王德英等用硅酸钠和硫酸铝为原料,用H2SO4调pH值制得聚硅硫酸铝(PASS)絮凝剂,并用于处理低温低浊度水和油漆废水。
(3)两种金属离子的聚合硅酸盐。
胡翔等在自制的高相对分子质量聚硅酸中加入一定量的硫酸铁和硫酸铝,熟化一定时间后制得PS-FA,并成功用于饮用水的处理。据文献报道,以矿石、废矿渣或一些工业合成中的废产品为原料,可制备出含多种金属离子的聚硅酸盐絮凝剂。
1.4 复合絮凝剂
此类絮凝剂主要以金属A1、Fe等为主要原料,并与其它溶剂合成。如党酉胜以FeCl3、Al(OH)3、MgCl2和HCl为主要原料,制备了一种新型复合絮凝剂FMA,用于印染废水的处理效果较好。卢建杭等合成了一种专用混凝剂M180,主要成分是一种高度聚合的复合无机混凝剂,相对分子质量可高达几10万,经验分子式为[(AlFe)A(OH)B(SO4、SiO4、Cl)c(Ca、Mg、Na)D]n(n为聚合度,A、B、C、D为系数),该药剂可有效地去除焦化废水中的COD、色度、F-和总CN-等污染物。