微生物絮凝劑
微生物絮凝劑是20世紀80年代后期開發出來的一類由微生物產生的具有絮凝功能的高分子有機物,主要有糖蛋白、粘多糖、纖維素和核酸等。微生物絮凝劑擁有絮凝范疇廣、活性高、安全無毒、不污染環境等特色,作用條件粗放,大多不受離子強度、pH值及溫度的影響,因此可以廣泛應用于污水和工業廢水處理中。微生物絮凝劑的研究工作目前處于實驗室研究階段,還未大規模的工業應用。
復合絮凝劑
無機絮凝劑電荷中和能力強,分子量相對較低,用量大,價格低;而有機絮凝劑吸附架橋能力強、pH適用范圍廣、受鹽類及環境條件影響小、產生污泥量少、處理效果好,價格高,無機絮凝劑與有機絮凝劑常產生協同效應,在加量較少時就產生較好的處理效果,所以在實際應用中通常將二者復合使用。隨著油田開發到了中后期,聚驅、二元以及三元復合驅等采油技術在現場的應用,油田采出水成分更加復雜、乳化嚴重、粘度更大。僅使用單一的無機或有機絮凝劑很難達到處理要求,研究開發新型高效的復合絮凝劑已成為當務之急。復合絮凝劑可以是將幾種無機絮凝劑或無機與有機絮凝劑進行復配,或者直接將幾種無機絮凝劑或無機絮凝劑與有機絮凝劑經過一定的化學反應鍵合制備成復合絮凝劑。復合型無機絮凝劑是在聚鋁或聚鐵分子中引入硅酸、SO42-、PO43-等陰離子或鋁鐵共聚所得的多核絮凝劑,常見的如聚合氯化鋁鐵(PAFC)、聚合硫酸鋁鐵(PAFS)、聚合硅酸鐵(PFSI)、聚合磷酸鋁鐵(PAFP)等。復合型無機絮凝劑具有電中和與吸附架橋雙重作用,堿化度高、礬花密度大,性能優良。
復合絮凝劑對油田污水的處理效果要好于單一的無機或有機絮凝劑。聚磷硫酸鐵(PFPS)與聚磷氯化鋁(PPAC)作為新型的復合無機高分子絮凝劑,具有用量少、絮體大、沉降快、性能穩定、脫色效果好、除油率高,對水體pH值影響小等優點。鄭懷禮等研究了聚磷硫酸鐵、聚磷氯化鋁等復合絮凝劑的制備方法,并用南陽油田南陽錦樓稠油污水進行混凝篩選實驗,發現PFPS和PPAC對稠油污水濁度去除率高達99.5%,除油率達到99%以上,處理效果明顯優于PAC和PFS,可廣泛用于油田、石油化工等的污水處理之中。具體聯系污水寶或參見http://www.jianfeilema.cn更多相關技術文檔。
含有活性硅酸的多核無機高分子絮凝劑是20世紀80年代末開發的一類新型無機高分子絮凝劑,結合了聚硅酸、聚合鋁、聚合鐵的優點,具有電中和與吸附架橋雙重作用,生產成本相對較低,絮凝效果好,是無機高分子絮凝劑研究的一個熱點。周風山等研制了一種由Al(OH)3、Fe-Mg絡合劑、HCl及水制備的多金屬核無機高分子聚合物絮凝劑(商品代號FMA),該絮凝劑性能優良,與殺菌劑及地層水具有良好的配伍性。在50~400mg/L加量時使溫米油田污水懸浮物去除率達93%以上,含油去除率達99%,而且具有一定的阻垢性能,已在吐哈溫米油田投入現場應用。周風山等以PAC為主要原料,用絡合和交聯增效方法合成了多核無機高分子絮凝劑PMC,其絮凝速度、脫色率和懸浮物去除率均高于傳統絮凝劑PAC和PFS;對取自克拉瑪依油田六九區稠油聯合站和紅淺稀油聯合站的采油污水,經質量濃度為150~250mg/L的PMC強化絮凝處理后,化學耗氧量(COD)和含油率均可達到國家排放標準(GB8978-1996)。XG213絮凝劑由聚鋁、鈣鹽、鐵鹽等原料制成,其水解可產生多種高價金屬離子,多核羥基絡合物以及一些活性物質。關衛省等用XG213絮凝劑處理延長油田高含鹽含油廢水,發現對延長油田高含鹽含油廢水中乳化油、COD和懸浮物有很高的去除率,處理效果優于PAC,且污泥量少,處理后水質達到了油田回注水的標準。
方月梅等通過測定含硅多核無機高分子絮凝劑水解沉淀物和廢水中污染物的Zeta電位、絮體粒徑及不同絮凝階段的絮體顯微照片,并結合絮凝劑的形貌結構和混凝性能,探討了含硅多核無機高分子絮凝劑的混凝機理。實驗結果表明,含硅多核無機高分子絮凝劑的混凝作用是鐵離子、鋁離子、聚硅酸、鋁鐵離子的水解聚合物以及它們和硫酸根離子相互作用的產物對廢水中膠體懸浮物顆粒的電中和、吸附架橋及粘附卷掃等綜合作用的結果。金屬與硅的摩爾比決定了起混凝作用的主要方式:當硅含量高時,以吸附架橋作用為主;當金屬含量高時,以電中和作用為主。