颜料小知识——颜料废水处理之化学混凝法

       颜料告诉大家混凝的机理：首先废水中的胶体颗粒在投加的电解质的作用下消除了颗粒间的斥力而失去稳定性，扩散层被压缩、ζ电位降低，颗粒间相互凝聚在一起；随后在混凝剂的作用下，脱稳的颗粒相互聚结，形成“絮状”的大颗粒。以上为混凝的过程，可归纳为凝聚和絮凝两个阶段，通常絮体会沉淀下来完成分离的过程。颜料小知识，向废水中投加混凝剂是工业上常用的处理废水的方法，它处理的对象是溶解于废水中的细小悬浮物及胶体微粒。

       在实际应用中，常用的有混凝沉淀法和混凝气浮法。混凝法的关键问题是混凝剂的选取，无机混凝剂因其成本低，操作简便，在工业用水和废水处理中被广泛使用，主要分为铝盐和铁盐两大类，其中碱式氯化铝的吸附性能较好，硫酸亚铁的价格最低。
       颜料说无机混凝剂的作用机理主要是：多分子范德华力、静电排斥力和水化膜阻力。油漆颜料呈艳丽的橙色，具有极好透明性。颜料橙71具有极佳耐晒性，0.1%透明聚烯烃制品的耐晒性达7-8级， 3000小时耐候性达4级， 也十分优异，颜料橙71可适用于软（硬）质聚氯乙烯、聚乙烯、 聚苯乙烯塑料着色，不适用尼龙等工程塑料。颜料降价主要用于涂料、原浆着色及聚烯烃和PVC着色；与无机颜料如钼铬红拼色，给出鲜艳、耐光耐气候优良的剂型，用于汽车涂料底漆与修理漆；具有高耐热稳定性，HDPE中耐热达300℃（1/3SD），且不发生尺寸变形；透明剂型适用于各种树脂膜的涂层以及造币专用印墨着色。投放市场的商品牌号有15种。美国已出售流动性及抗絮凝性优良非透明型。这三种力可单独或共同发生作用，在颜料废水中多为带负电荷胶体粒子，因此混凝剂应选用阳离子型的作用较好。无机高分子混凝剂对水体中胶体颗粒有专属的吸附中和作用，此外还可以与胶体颗粒结合起来在较近距离起粘结架桥作用，当然，它们也要求颗粒在适当脱稳后才能粘结架桥。而之后已经发生絮凝和凝聚的聚集体絮团物，在运动中以其巨大的表面吸附能力卷带周围的胶体颗粒，逐渐生成更大的絮团，使整个体系失去稳定而沉降。
       水环境中促成颗粒互相作用产生絮凝，至少存在三种不同的机理：a.异向絮凝，是由颗粒的热运动即布朗运动推动下发生碰撞而絮凝，此时絮凝速度与颗粒数目有关；b.同向絮凝，是在水流速度梯度的剪切作用下，颗粒产生不同的速度而发生碰撞和絮凝，此时絮凝速度与颗粒粒径大小有关。当水中同时存在上述两种絮凝过程时，絮凝速度将为两者之和；c.差速沉降絮凝，是在重力作用下，沉降速度不同的颗粒会发生碰撞而絮凝，如果颗粒的密度和形状相同，则不同粒径的颗粒沉降速度不同。在絮凝动力学中，絮凝机理以哪种方式为主取决于颗粒的粒径分布状况。由于水体环境中所含胶体种类复杂多变，影响因素较多，所以对颗粒的粒度分布及其沉降过程以现有的技术在测定时存在很大的困难。因而在今后的应侧重研究这部分的内容，才能更确切的控制污染物迁移的过程，达到更好的混凝效果。
       传统无机低分子混凝剂较经济，用法简单，但絮凝效率低、用量较大，而且在颜料废水处理中还存在自身各自的缺点。便宜颜料溶于热 乙醇、 冰乙酸、碳酸碱和氢氧化碱，并显亮绿色荧光，不溶于水、苯、氯仿和乙醚；荧光黄的着色能力非常强，0.01%～20.02%的用量着色就会十分明显。最大吸收波长493.5、460nm。无机高分子絮凝剂是一种新型的水处理剂，它是基于传统的铝盐和铁盐基础上发展起来的，它的效率更高高，吸附性能更好、沉淀迅速、适用范围广，但是它们在使用过程中还是存在不安全性和潜在的二次污染，而且成本高。当前关于无机高分子絮凝剂的研究主要集中在其制备、性能研究、改性及其应用方面。在工业生产中，混凝工艺设备投资少、占地面积小、处理量大被公认为最经济的废水处理技术之一。