强化混凝技术研究及应用进展（二）

　　强化混凝在其他工业废水处理中的应用国内常有报道。姚文娟等[19]研究表明，PAC、壳聚糖、膨润土和PAM等絮凝剂对酒精槽的离心废液有较好的絮凝效果，SS去除率为86.57%～89.62%，CODCr去除率为58.2%～59.2％；相波等[20]用Na2S、FeCl3、PAM复配对铜酞菁废水预处理，联合缺氧-好氧生物接触氧化工艺，取得良好的效果，各项指标均达国家一级排放标准。吴敦虎等[21]研究表明，用聚合氯化硫酸铝和聚合氯化硫酸铝铁混凝剂处理COD为1000～4000 mg/L的制药废水，去除率达80%.

　　与生活污水的强化混凝技术相比，工业废水的强化混凝技术研究更注重于针对不同种类废水或污染物，开发处理效果更佳的新型混凝剂或含有新型混凝剂的复配混凝剂，以及强化混凝与其他工艺的联合使用，而对经济方面的要求相对较宽松。这是由于一些工业废水含有有毒有害物质不能直接进行生物处理的原因。因此，研究更多更有效的新型混凝剂将推动强化混凝技术在工业废水处理中的应用，也是治理工业废水污染的有效方法之一。

　　1.3 在污染地表水处理中的试验

　　近几年，强化混凝在污染地表水处理中的应用渐渐受到关注。中科院王曙光等[22]采用聚合氯化铁（PFC）为混凝剂，对深圳市的龙岗河、观兰河、燕川河、大茅河水体进行了强化混凝处理的试验研究。结果表明，当PFC投加量为50 mg/L时，观兰河（原水CODCr=48.0 mg/L）的CODCr去除率达70%以上，浊度去除率达91%，TP的去除率达到95%，TN的去除率达41%；大茅河（原水CODCr=84.0mg/L）的CODCr去除率达到50%以上，浊度去除率达78%，TP的去除率达96.5%，TN的去除率达41.6%，对重金属也有一定的去除效果。处理后水质达到或接近地面水水质标准。

　　孙从军等[23]以多种混凝剂，对数条严重污染的苏州河支流水体进行强化混凝实验室研究。结果表明，硅藻土较为有效，在最佳投药量为200 mg/L的条件下，CODCr去除率为43%～59%，P去除率为92%～100%，但NH3-N几乎没有去除。

　　Cheng Wenpo等[24]用Al2（SO4）3、PAC、FeCl3和 PFS等混凝剂处理水库水。结果表明，PFS比 FeCl3有更好的溶解性有机物（DOC）去除率和更少的铁残留；Al2（SO4）3对浊度、色度和细菌的去除效果最好，但是对DOC的去除效果不够理想；当PFS和Al2（SO4）3联合使用时，处理效果最佳，DOC、浊度、色度都能得到很好的去除。

　　污染地表水是介于污水和清洁地表水之间的那部分水，特别是小型封闭水体，包括污染的城市景观水体。这部分水体的治理，是强化混凝技术应用的新领域，国内已开始研究。由于其污染物浓度较小，相对去除率较低，但是磷的去除相当可观，能有效防治水体的富营养化，具有广阔的应用前景。通常可以采取建造构筑物或直接投撒的方式来实现污染水体的强化混凝处理。上海佛欣河道公司应用投撒混凝剂来压制藻类的泛滥取得较好的效果。但是，某些混凝剂的安全性令人担忧，特别是一些新型高效混凝剂和生物混凝剂的应用，在考虑到其处理效果和处理成本的同时，更应考虑其安全性。

　　2 强化混凝技术研究新进展

　　2.1 混凝剂研究新进展

　　2.1.1 无机高分子混凝剂

　　无机高分子混凝剂（Inorganic Polymer Flocculant，IPF）以其投药量少、无毒或低毒、价廉和处理效果好等优点，越来越受到人们的重视，逐渐成为给水、工业废水和城市污水处理的主流混凝剂[25]，被称为第二代混凝剂。目前应用比较多的还是聚铝、聚铁两大系列，如PAC、PAFC等，但是新型的聚硅、聚磷和聚硫也不断面世，并显现出不凡的混凝效果，如聚硅酸铝、聚磷酸铁等。因此，无机高分子混凝剂呈现多品种、多组份和多功能的发展趋势，但品种繁多，产品质量不够稳定。在今后的研究应用中，应优化混凝剂的制备工艺，改进产品的性能和稳定性，同时根据特定的水质成分开发相应的混凝剂品种和配方，并结合高效混合反应器和智能化投药监控技术，进一步提高混凝效果。

　　2.1.2 有机高分子絮凝剂

　　有机高分子混凝剂主要是通过其链状分子的吸附-架桥而起作用，它的应用能有效提高絮体颗粒尺寸，絮体颗粒直径要比单一投加PAC形成的颗粒直径大3～5倍[26]，所以在强化混凝中得到广泛应用。

　　有机高分子絮凝剂可分为天然和合成两大类。合成有机高分子絮凝剂由于分子量大，分子链官能团多的结构特点，在市场上占绝对优势，其中以聚丙烯酰胺系列最为广泛，由于其残留单体具有毒性，限制了其在某些水处理领域的发展。天然有机高分子絮凝剂由于原料来源广泛，价格低廉，无毒，易于生物降解等特点显示了良好的应用前景，但由于其电荷密度小，分子量较低，且易发生生物反应而失去絮凝活性，使其用量远小于有机合成高分子絮凝剂。经过改性的天然高分子絮凝剂能克服以上缺点，特别受到关注。其中，淀粉改性絮凝剂的研究开发尤为引人注目[27].因此，研究和开发高效、安全、可生物降解的有机高分子絮凝剂是今后的发展方向。

　　2.1.3 其他混凝剂

　　除无机高分子混凝剂和有机高分子絮凝剂两种主流混凝剂外，微生物絮凝剂（Microbial Flocculants MBF）近年来受到研究者极大关注[28].它是利用生物技术，从微生物体或其分泌物中提取、纯化而获得的一种安全、高效，且能自然降解的新型水处理絮凝剂[29].MBF可以克服无机高分子和合成有机高分子絮凝剂本身固有的安全与环境污染方面的缺陷，易于生物降解，无二次污染。目前，已应用于纸浆废水、染料废水处理及污泥脱水、发酵菌体去除等领域，取得了良好的絮凝效果[30].但是，目前国内的研究多限于对其在实际应用中的研究，而对其作用机理等基础性研究较少，有待进一步加强。余荣升等[31]指出，由于生物技术的飞速发展，人们对微生物细胞基因的认识和控制也越来越自如，即可根据不同的废水水质研制出具有针对性的高效MBF，这样不仅可大大降低絮凝剂的投加量，还可以降低处理成本。

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