无机盐类混凝剂

能使溶液中微粒凝集成絮状沉淀的物质

无机盐类混凝剂属于能使溶液中微粒凝集成絮状沉淀的物质。品种较少，但在水处理中应用较普遍，主要是水溶性的两价或三价金属盐，如铁盐和铝盐及其水解聚合物。可以选用的无机盐类混凝剂有硫酸铝、三氯化铁、硫酸亚铁、硫酸铝钾（明矾）、铝酸钠和硫酸铁等。

简介

目前应用最广的无机盐类混凝剂是铝盐和铁盐。其中，铝盐主要有硫酸铝、明矾、聚合氯化铝等；铁盐中最主要的有三氯化铁、硫酸亚铁和硫酸铁等。另外，碳酸镁也可以作为混凝剂。

水温对混凝效果影响很大。无机盐类的混凝剂的水解是吸热反应，水温低时，水解困难。如硫酸铝，当水温低于5℃时，水解速度变慢，要求最佳温度是35～40℃。且水温低时，黏度增加，不利于脱稳胶粒相互絮凝，影响絮凝体的结块，进而影响后续沉淀处理的效果。

水温低时，硫酸铝水解困难，形成的絮凝体较松散，效果不及铁盐。铁盐中主要有三氯化铁、硫酸铁、硫酸亚铁等。三氯化铁是褐色结晶体，极易溶解，形成的絮凝体较紧密，易沉淀，吸水易潮湿，难保管。

分类

① 硫酸铝。硫酸铝为白色有光泽结晶，分子式为Al2（SO4）·nH2O，根据干燥失水情况不同，其中n=6、10、14、16、18和37不等，常用的为有18个结晶水的Al2（SO4）·18H2O，分子量666.41，相对密度1.61。硫酸铝易溶于水，水溶液呈酸性，常温下溶解度约为50%，沸水中溶解度提高至90%以上。

固体硫酸铝需溶解投加，一般配制成10%左右的重量百分浓度使用。对于附近有硫酸铝生产厂的水厂，可以考虑肖接采用未经浓缩结晶的液态硫酸铝，可以节省由于浓缩结晶增加的生产成本。

② 三氯化铁。三氯化铁为黑褐色有光泽结晶，分子式为FeCl3·6H2O有强烈吸水性，极易溶于水，溶解度随温度上升而增大。市售无水三氯化铁产品中FeCl3含量可达92%以上，不溶性杂质小于4%。三氯化铁适合于干投或浓溶液投加，但配制和投加设备均需采用耐腐蚀器材。

采用三氯化铁作混凝剂时，其优点是易溶解，形成的絮凝体比铝盐絮凝体密实，沉降速度快，处理低温、低浊水时效果优于硫酸铝，适用的pH范围较宽，投加量比硫酸铝小。其缺点是三氯化铁固体产品极易吸水潮解，不易保管，腐蚀性较强，对金属、混凝土、塑料等均有腐蚀性，处理后水色度比铝盐处理水高，最佳投加量范围较窄，不易控制等。

③ 硫酸亚铁。硫酸亚铁为半透明绿色结晶，俗称绿矾，分子式为FeSO4·7H2O，易溶于水，20℃时溶解度为21%。硫酸哑铁通常是生产其他化工产品的副产品，价格低廉，但应检测其重金属含量，保证在其最大投量时处理后水中重金属含量不超过国家有关水质标准的限量。

固体硫酸亚铁需溶解投加，一般配制成10%左右的重量百分比浓度使用。当硫酸亚铁投加到水中时，离解出的二价铁离子只能水解形成单核配合物，混凝效果不如三价铁离子，而且未水解的二价铁离子残留在水中使处理后水带色，若二价铁离子与水中有色物质发生反应后会生成颜色更深的溶解性物质，使处理后水的色度更大。若能使投加到水中的二价铁离子迅速氧化成三价铁离子，则可克服以上缺点。通常情况下，可采用调节pH、加入氯、曝气等方法使二价铁快速氧化。

铝铁盐混凝机理

铝盐和铁盐是常用的混凝剂，它们水解过程及水中混凝作用机理相似，只是铁盐可以在较宽的pH范围内使用。现以铝盐为例，说明其水解产物如何发挥凝聚和絮凝作用。

水处理中投加铝盐混凝剂的浓度大致为10-10mol/L。pH<3时，其主要形态（略去配位水）是AI离子，pH>3，迅速发生水解反应，形成单核络合物。

pH>4后，AI（OH）2+增多，借羟基为中间体，发生羟基桥联反应，把各单核络合物的金属离子结合起来，成为双核络合物。

铝铁盐混凝作用

铝盐、铁盐混凝剂主要是以水解产物发挥混凝作用。

（1）低聚合度高电荷的多核络离子，对水中胶体杂质发挥压缩双电层及电中和作用，使胶粒脱稳凝聚。

（2）高聚合低电荷无机高分子及凝胶状化合物，在胶体杂质微粒之间粘结架，使它们发生凝聚。

（3）铝铁盐以难溶氢氧化物沉淀物存在，生成微小的絮体，可以吸附和粘结胶体杂质，卷扫它们一起从水中分离出去。三价铁盐在pH5-6范围内能有效去除水溶性活性、酸性等阴离子染料。

上述三种作用可能是同时产生，在不同条件下，某种作用可能是混凝过程主要因素。例如，如果pH适当，胶体杂质浓度适宜，架桥絮凝可能是主要的，而pH较高，杂质浓度不大，投药量较充足时，吸附卷扫可能是主要形式。染料、染色废水最佳混凝条件主要通过试验确定。

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