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简介

絮凝剂

理论基础是：“聚并”理论，絮凝剂主要是带有正（负)电性的基团和水中带有负(正）电性的难于分离的一些粒子或者颗粒相互靠近，降低其电势，使其处于不稳定状态，并利用其聚合性质使得这些颗粒集中，并通过物理或者化学方法分离出来。

一般为达到这种目的而使用的药剂，称之为絮凝剂。絮凝剂主要应用于给水和污水处理领域。

絮凝剂的品种繁多，从低分子到高分子，从单一型到复合型，总的趋势是向廉价实用、无毒高效的方向发展。无机絮凝剂价格便宜，但对人类健康和生态环境会产生不利影响；有机高分子絮凝剂虽然用量少，浮渣产量少，絮凝能力强，絮体容易分离，除油及除悬浮物效果好，但这类高聚物的残余单体具有“三致”效应(致畸、致癌、致突变)，因而使其应用范围受到限制；微生物絮凝剂因不存在二次污染，使用方便，应用前景诱人。微生物絮凝剂将可能在未来取代或部分取代传统的无机高分子和合成有机高分子絮凝剂。微生物絮凝剂的研制和应用方兴未艾，其特性和优势为水处理技术的发展展示了一个广阔的前景。

无机絮凝剂

主要分为两大类别：铁制剂系列和铝制剂系列，当然也包括其丛生的高聚物系列。

无机絮凝剂包括硫酸铝、氯化铝、硫酸铁、氯化铁等，其中硫酸铝最早是由美国开发的，并一直沿用至今的一种重要的无机絮凝剂。常用的铝盐有硫酸铝AL2(SO4)3.18H2O和明矾AL2(SO4)3.K2SO4.24H2O，另一类是铁盐有三氯化铁水合物FeCL3.6H2O.硫酸亚铁水合物FeSO4.7H2O和硫酸铁。

简单的无机聚合物絮凝剂，这类无机聚合物絮凝剂主要是铝盐和铁盐的聚合物。如聚合氯化铝(PAC)、聚合硫酸铝(PAS)、聚合氯化铁(PFC)以及絮凝剂(PFS)等。无机聚合物絮凝剂之所以比其它无机絮凝剂效果好，其根本原因在于它能提供大量的络合离子，且能够强烈吸附胶体微粒，通过吸附、桥架、交联作用，从而使胶体凝聚。同时还发生物理化学变化，中和胶体微粒及悬浮物表面的电荷，降低了δ电位，使胶体微粒由原来的相斥变为相吸，破坏了胶团稳定性，使胶体微粒相互碰撞，从而形成絮状混凝沉淀，沉淀的表面积可达(200～1000)m2/g，*吸附能力。

硫酸铁

性状

灰白色粉末或正交棱形结晶流动浅黄色粉末。对光敏感。易吸湿。在水中溶解缓慢，但在水中有微量硫酸亚铁时溶解较快，微溶于乙醇，几乎不溶于丙酮和乙酸乙酯。在水溶液中缓慢地水解，相对密度(d18)3.097，热至480℃分解。商品通常约含20%水呈浅黄色，也有含9分子结晶水的，相对密度2.1，175℃失去7分子结晶水。

用途

1、用于银的分析，糖的定量测定。用作染料。墨水。净水。铝的雕刻。消毒。聚合催化剂等。

2、分析试剂、糖定量测定、铁催化剂、媒染剂、净水剂制颜料、药物。

3、水处理行业用作净水的混凝剂和污泥的处理剂。

4、被用作媒染剂以及工业废水的凝结剂，也用于颜料中。

5、医药上用硫酸铁作收敛剂和止血剂。

6、用于镀锌镍铁合金、镀锌铁钴合金等电解液中。

硫酸铝

性质

极易溶于水，硫酸铝在纯硫酸中不能溶解（只是共存），在硫酸溶液中与硫酸共同溶解于水，所以硫酸铝在硫酸中溶解度就是硫酸铝在水中的溶解度。常温析出含有18分子结晶水，为18水硫酸铝，工业上生产多为18水硫酸铝。含无水硫酸铝51.3%，即使100℃也不会自溶（溶于自身结晶水）。不易风化而失去结晶水，比较稳定，加热会失水，高温会分解为氧化铝和硫的氧化物。加热至770℃开始分解为氧化铝、三氧化硫、二氧化硫和水蒸气。溶于水、酸和碱，不溶于乙醇。水溶液呈酸性。水解后生成。水溶液长时间沸腾可生成碱式硫酸铝。工业品为灰白色片状、粒状或块状，因含低铁盐而带淡绿色，又因铁盐被氧化而使表面发黄。粗品为灰白色细晶结构多孔状物。无毒，粉尘能刺激眼睛。

用途

1、造纸工业中用作纸张施胶剂，以增强纸张的抗水、防渗性能；

2、溶于水后能使水中的细小微粒和自然胶粒凝聚成大块絮状物，从而自水中除去，故用作供水和废水的混凝剂；

3、用作浊水净化剂，也用作沉淀剂、固色剂、等。在化妆品中用作抑汗化妆品原料（收敛剂）；

4、消防工业中，与小苏打、发泡剂组成泡沫灭火剂；

5、分析试剂，媒染剂，鞣革剂，油脂脱色剂，木材防腐剂；

6、白蛋白巴氏杀菌的稳定剂(包括液体或冷冻全蛋、蛋白或蛋黄)；

7、可作原料，用于制造人造宝石和*铵明矾，其他铝酸盐；

8、燃料工业中，在生产铬黄和色淀染料时作沉淀剂，同时又起固色和作用。

改性的单阳离子无机絮凝剂

除常用的聚铝、聚铁外，还有聚活性硅胶及其改性品，如聚硅铝(铁)、聚磷铝(铁)。改性的目的是引入某些高电荷离子以提高电荷的中和能力，引入羟基、磷酸根等以增加配位络合能力，从而改变絮凝效果，其可能的原因是：某些阴离子或阳离子可以改变聚合物的形态结构及分布，或者是两种以上聚合物之间具有协同增效作用。

1、聚硅酸絮凝剂(PSAA)由于制备方法简便，原料来源广泛，成本低，是一种新型的无机高分子絮凝剂，对油田稠油采出水的处理具有更强的除油能力，故具有极大的开发价值及广泛的应用前景。

2、聚硅酸硫酸铁(PFSS)絮凝剂，发现高度聚合的硅酸与金属离子一起可产生良好的混凝效果。将金属离子引到聚硅酸中，得到的混凝剂其平均分子质量高达2×10，有可能在水处理中部分取代有机合成高分子絮凝剂。

3、聚磷氯化铁(PPFC)中高价阴离子与Fe3+有较强的亲和力，对Fe3+的水解溶液有较大的影响，能够参与Fe3+的络合反应并能在铁原子之间架桥，形成多核络合物；对水中带负电的硅藻土胶体的电中和吸附架桥作用增强，同时由于的参与使矾花的体积、密度增加，絮凝效果提高。

4、聚磷氯化铝(PPAC)也是基于磷酸根对聚合铝(PAC)的强增聚作用，在聚合铝中引入适量的磷酸盐，通过磷酸根的增聚作用，使得PPAC产生了新一类高电荷的带磷酸根的多核中间络合物。

5、聚硅酸铁(PSF)它不仅能很好地处理低温低浊水，而且比硫酸铁的絮凝效果有明显的优越性，如用量少，投料范围宽，矾花形成时间短且形态粗大易于沉降，可缩短水样在处理系统中的停留时间等，因而提高了系统的处理能力，对处理水的pH值基本无影响。

改性的多阳离子无机絮凝剂

1、聚合硫酸氯化铁铝(PAFCS)在饮用水及污水处理中，有着比明矾更好的效果；在含油废水及印染废水中PAFCS比PAC的效果均优，且脱色能力也优；絮凝物比重大，絮凝速度快，易过滤，出水率高；其原料均来源于工业废渣，成本较低，适合工业水处理。铝铁共聚复合絮凝剂也属这类产品，它的生产原料氯化铝和氯化铁均是廉价的传统无机絮凝剂，来源广，生产工艺简单，有利于开发应用。铝盐和铁盐的共聚物不同于两种盐的混合物，它是一种更有效地综合了PAC和FeCl3的优点，增强了去浊效果的絮凝剂。其有效铁铝含量(AL2O3+Fe2O3)大于22%，产品吸湿性强。研究表明：在聚合氯化铝的(PAC)的有效铝含量大于PAFCS有效铝铁含量的情况下，PAFCS在污水处理中有着比明矾更好的结果;在含油废水中及印染废水中PAFCS比PAC的效果均优，且脱色能力也强。絮凝物比重大、絮凝速度快、易过滤、出水率高，其原料均于工业废渣，成本较低，适合废水处理。

2、聚合聚铁硅絮凝剂也是其中之一，采用其处理生活污水，其处理效果及COD去除率均优于聚合铁，除浊率达99%以上，脱色率65%～70%，COD去除率达70%，同时可除去生活污水中的大部分氨氮和全部磷。

3、铝铁共聚复合絮凝剂也属于这类产品，它的生产原料氯化铝和氯化铁均是廉价的传统的无机絮凝剂，来源广、生产工艺简单，有利于开发利用。铝盐和铁盐的共聚物不同于两种盐的混合物，它是一种更有效地综合了PAC和FeCL3的优点，增强了去浊效果的絮凝剂。其中铝铁共聚复合絮凝剂中铁的含量及形态分布对絮凝性能的影响有待于进一步研究，共聚物的pH值由PAC和FeCL3溶液的水解能力决定，对应溶液的pH值在其两种母液之间，视其中铝盐或铁盐含量的*而定。

【油田钻井用聚丙烯酰胺介绍】

油田钻井用聚丙烯酰胺，在石油开采行业中充当了重要的角色。油田钻井用聚丙烯酰胺作为一种油田助剂，自身具备优秀的降滤失、增稠、絮凝和降摩阻等特性，使得其被应用用于减阻酸化水、压裂、洗井、钻井、完井、防垢、堵水、和驱油等方面，比如：用作堵水调整剂，用作钻井液调整剂和压裂液添加剂，油井水泥外加剂，钻井液处理剂，完井液和修井液添加剂，油田水处理剂等等......总的来说，油田钻井用聚丙烯酰胺大大提高了石油的开采率。

【油田钻井用聚丙烯酰胺技术】

目前我国油田开采已经步入中后期，为提高原油采收率，目前主要推广聚合物驱油和三元复合驱油技术。通过注入聚丙烯酰胺水溶液，改善油水流速比，使采出物中原油含量提高。目前国外聚丙烯酰胺在油田方面的应用不多，我国由于特殊的地质条件，大庆油田和胜利油田已经开始广泛采用聚合物驱油技术。

【油田钻井用聚丙烯酰胺意义】

水解油田钻井用聚丙烯酸胶及交联的聚丙烯酰胺凝胶在石油和天然气的开采及其它行业都具有极其重要的意义。通常在油田钻井过程中，它们可用于调节钻井液的流变性，控制失水，改善钻并液润滑性和防塌性，聚丙烯酰胺吸附在金属或粘土颗粒表面形成液膜，从固体表面的摩擦变为液体摩擦，从而润滑钻头、钻具，降低泥饼摩擦系数，减少井下事故。用它们配制的低固相钻并液不仅可提高钻速，而且具有减少地层污染的优点。聚丙烯酰胺凝胶主要用于封堵井漏。

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