在污水处理中,化学药剂是实现水质净化的关键组成部分,不同药剂针对不同污染物和处理目标发挥作用。以下是常见的污水处理化学药剂分类及典型药剂:
一、调节类药剂
pH 调节剂碱性药剂:氢氧化钠(NaOH)、碳酸钠(Na₂CO₃)、氢氧化钙(Ca (OH)₂,熟石灰),用于提高污水 pH 值,中和酸性物质。
酸性药剂:硫酸(H₂SO₄)、盐酸(HCl)、磷酸(H₃PO₄),用于降低污水 pH 值,中和碱性物质。
作用:调节水质 pH 至适宜范围(如生物处理需 6.5-8.5),确保后续工艺(如絮凝、沉淀、生化反应)稳定运行。
二、絮凝沉淀类药剂
絮凝剂(混凝剂)
无机絮凝剂:聚合氯化铝(PAC)、聚合硫酸铁(PFS)、硫酸铝、氯化铁等,通过压缩双电层、中和电荷使胶体颗粒脱稳。
有机絮凝剂:聚丙烯酰胺(PAM,分阳离子、阴离子、非离子型),通过吸附架桥作用促进颗粒聚集,形成大絮体。
作用:去除悬浮物、胶体、部分有机物及重金属,是固液分离(沉淀、气浮)的核心药剂。
助凝剂
活化硅酸、骨胶、聚丙烯酰胺(作为增效剂)、石灰(调节 pH 或提供晶核)等,辅助絮凝剂增强絮凝效果。
三、污染物去除类药剂
重金属捕集剂
二硫代氨基甲酸盐(DTC 类,如 DTCR)、有机硫合剂等,与重金属离子(如 Cu²⁺、Pb²⁺、Hg²⁺)形成稳定螯合物沉淀。
作用:深度去除工业废水中的重金属,满足严格排放标准。
除磷剂
铁盐:硫酸铁、氯化铁、聚合硫酸铁;铝盐:硫酸铝、聚合氯化铝;钙盐:氢氧化钙(生成磷酸钙沉淀)。
作用:通过化学沉淀将磷酸盐转化为不溶性盐,控制水体富营养化。
脱色剂
有机高分子脱色剂、活性炭、臭氧(氧化脱色)等,去除染料、腐殖质等引起的色度。
四、消毒与氧化类药剂
消毒剂
含氯消毒剂:氯气(Cl₂)、次氯酸钠(NaClO)、二氧化氯(ClO₂),通过强氧化杀灭病原微生物。
其他:臭氧(O₃)、过氧化氢(H₂O₂)、紫外线(非化学药剂,但常配合使用)。
作用:杀灭细菌、病毒等,确保出水卫生安全(如中水回用、排放至敏感水体)。
氧化剂
高锰酸钾(KMnO₄)、过硫酸钠(Na₂S₂O₈)、臭氧(O₃),用于降解难生物降解有机物(如 COD、氨氮、酚类),或破除氰化物等有毒物质。
五、功能辅助类药剂
消泡剂
聚硅氧烷(硅油)、聚醚类、脂肪酸类,抑制曝气池、气浮池等环节产生的泡沫,避免影响设备运行和处理效果。
生物营养剂
氮源:尿素、氯化铵(NH₄Cl)、硝酸钠(NaNO₃);磷源:磷酸二氢钾(KH₂PO₄)、磷酸钠(Na₃PO₄)。
作用:补充生化处理中微生物所需的氮、磷等营养元素(C:N:P≈100:5:1),维持菌群活性。
还原剂
亚硫酸氢钠(NaHSO₃)、焦亚硫酸钠(Na₂S₂O₅),用于还原过量氧化剂(如去除残留的 ClO₂)或处理含六价铬废水(还原 Cr⁶⁺为 Cr³⁺)。
六、深度处理与特殊用途药剂
吸附剂
活性炭(吸附有机物、色素、异味)、沸石(吸附氨氮)、树脂(离子交换去除特定离子)。
作用:用于三级处理或回用处理,进一步提升水质。
破乳剂
阳离子型表面活性剂、高分子破乳剂,破除乳化油废水的稳定结构,促进油水分层(如钢铁、石化废水)。
选择原则
针对性:根据水质(pH、污染物类型、浓度)选择药剂,如高浓度酸性废水优先用 Ca (OH)₂调节 pH,而非高价的 NaOH。
经济性:综合考虑药剂成本、投加量、运输储存难度(如 Ca (OH)₂便宜但易堵塞管道,NaOH 溶解快但成本高)。
兼容性:避免药剂间不良反应(如 PAM 需在絮凝剂之后投加,防止失效)。
通过合理组合药剂,可高效实现悬浮物去除、重金属脱除、消毒杀菌、水质净化等目标,满足不同排放标准和回用要求。