一、助凝剂的核心作用

1. 增强颗粒聚集能力
   • 促进细小絮体碰撞凝聚，形成更大、更密实的絮团（如聚丙烯酰胺的 “吸附架桥” 作用）。
   • 改善絮体的沉降性能，减少后续沉淀时间。
2. 调节水质条件
   • 调整 pH 值至混凝剂最佳作用范围（如投加石灰、硫酸）。
   • 去除水中干扰物质（如投加氯气氧化过量有机物，避免其影响混凝效果）。
3. 强化混凝机理
   • 中和残留电荷：辅助混凝剂完成颗粒脱稳（如阴离子型助凝剂中和正电荷颗粒）。
   • 改善絮体结构：使松散絮体变得紧密，提高滤池截留效率（如活化硅酸增加絮体强度）。

二、助凝剂的主要分类及典型药剂

1. 有机高分子助凝剂

• 特点：分子量大（可达数百万），吸附架桥能力强，适用范围广，但部分合成药剂可能残留毒性（如丙烯酰胺单体）。
• 典型药剂：
  • 聚丙烯酰胺（PAM）：最常用，分阳离子型（用于带负电荷颗粒，如有机污水）、阴离子型（用于带正电荷颗粒，如含金属离子污水）、非离子型（中性条件下使用）。
  • 聚二甲基二烯丙基氯化铵（PDMDAAC）：强阳离子型，适用于高浊度、高色度污水，如造纸废水。
• 应用场景：城市污水、工业废水（如化工、食品加工废水）的深度处理。

2. 无机助凝剂

• 特点：成本低，稳定性强，主要通过提供离子或改善颗粒表面性质辅助混凝。
• 典型药剂：
  • 活化硅酸（水玻璃改性）：提高絮体颗粒间结合力，常用于高浊度水（如黄河水净化）。
  • 骨胶、海藻酸钠：天然高分子，环保但效果较弱，多用于实验室或特殊场景。
  • 氧化剂（氯气、高锰酸钾）：破坏水中有机物或还原态物质（如 Fe²+、Mn²+），防止其干扰混凝反应。
• 应用场景：原水预处理（如高浊度、高色度水源）、含重金属或还原性物质的工业废水。

3. pH 调节类助凝剂

• 作用：将水质 pH 调整至混凝剂最佳适用范围（如铝盐最佳 pH 为 5.5~6.5，铁盐为 6.0~8.0）。
• 典型药剂：
  • 酸性：硫酸、盐酸（降低 pH）。
  • 碱性：石灰（CaO）、氢氧化钠（提高 pH）。
• 应用场景：所有需要调节水质酸碱度的混凝工艺，是最基础的助凝手段。

4. 特殊功能助凝剂

• 脱色剂：如聚胺类化合物，针对性去除水中色度（如印染废水）。
• 消泡剂：硅类或表面活性剂，消除曝气或搅拌过程中产生的泡沫（如生化处理段辅助用药）。

三、助凝剂与混凝剂的关键区别

四、应用注意事项

1. 水质适配性：
   • 需根据原水水质（如浊度、pH、污染物类型）选择助凝剂类型（如阴离子 PAM 适合含泥沙的中性水，阳离子 PAM 适合含蛋白质的碱性污水）。
   • 建议通过烧杯试验确定最佳药剂种类及投加量（如固定混凝剂用量，调整助凝剂浓度观察絮体效果）。
2. 投加顺序：
   • 通常先投加混凝剂，待搅拌混合后再投助凝剂（避免两者直接反应失效）。
   • pH 调节剂需先于混凝剂投加，确保反应在最佳酸碱度下进行。
3. 环保与成本：
   • 优先选择天然或低残留药剂（如淀粉改性助凝剂），减少二次污染。
   • 工业应用中需平衡效果与成本（如 PAM 价格较高，可与低价无机助凝剂复配使用）。

五、典型案例

• 案例 1：城市污水处理厂
  • 问题：二沉池出水浊度偏高，絮体松散。
  • 解决方案：在混凝段投加 0.1% 阴离子 PAM，增强絮体吸附架桥作用，浊度从 15NTU 降至 5NTU 以下。
• 案例 2：钢铁厂含锌废水
  • 问题：锌离子（Zn²+）去除不彻底，pH 为 4.5（偏离 PAC 最佳 pH 范围）。
  • 解决方案：先投加石灰调节 pH 至 7.0，再投加 PAC + 非离子 PAM，锌去除率从 60% 提升至 92%。

总结