廢水處理藥劑種類繁多,主要根據(jù)廢水性質(zhì)(如污染物類型、pH、懸浮物濃度等)和處理目標(biāo)(如去除懸浮物、降解有機(jī)物、脫氮除磷、消毒等)進(jìn)行分類。以下是核心藥劑分類及常用品種,涵蓋不同處理階段和功能:
一、混凝與絮凝藥劑(懸浮物 / 膠體去除)
1. 無機(jī)混凝劑
作用:通過電荷中和使膠體顆粒脫穩(wěn),形成微小絮體。
常用藥劑:鋁鹽:硫酸鋁、聚合氯化鋁(PAC,應(yīng)用較廣,適用于 pH 5-9)、聚合硫酸鋁(PAS)。
鐵鹽:氯化鐵(FeCl?)、硫酸鐵(Fe?(SO?)?)、聚合硫酸鐵(PFS,適用于 pH 4-11,脫色效果好)。
復(fù)合鹽:聚合氯化鋁鐵(PAFC),兼具鋁鹽和鐵鹽優(yōu)點,適應(yīng)高濁度廢水。
2. 有機(jī)絮凝劑
作用:通過長鏈分子吸附架橋,促進(jìn)絮體生長和沉降。
常用藥劑:聚丙烯酰胺(PAM):分陰離子型(適用于中性 / 堿性廢水,去除負(fù)電荷膠體)、陽離子型(適用于酸性廢水,中和正電荷懸浮物)、非離子型(低濁度廢水)。
聚二甲基二烯丙基氯化銨(PDMDAAC):高效陽離子絮凝劑,常用于高有機(jī)物廢水(如食品、醫(yī)藥廢水)。
3. 助凝劑
作用:增強(qiáng)混凝效果,改善絮體結(jié)構(gòu)。
常用藥劑:活化硅酸(水玻璃改性)、骨膠、聚丙烯酰胺(作為助凝時用量遠(yuǎn)低于作為絮凝劑)。
二、中和調(diào)節(jié)藥劑(pH 調(diào)整)
1. 酸性廢水中和
堿性藥劑:氫氧化鈉(NaOH,強(qiáng)堿,快速調(diào)節(jié) pH,適用于各種濃度酸性廢水)、氫氧化鈣(Ca (OH)?,成本低,常用于高濃度酸性廢水,但易生成 Ca 鹽沉淀)、碳酸鈉(Na?CO?,適用于需要緩慢中和的場景)。
2. 堿性廢水中和
酸性藥劑:硫酸(H?SO?,成本低,腐蝕性強(qiáng))、鹽酸(HCl,反應(yīng)快,易揮發(fā))、二氧化碳(CO?,適用于低碳排放要求,如煙氣 CO?中和堿性廢水)。
三、氧化還原藥劑(降解有機(jī)物 / 去除重金屬)
1. 氧化劑
作用:氧化分解有機(jī)物(如 COD/BOD)、去除氨氮、重金屬(如將 Fe2+ 氧化為 Fe3+)或消毒。
常用藥劑:氯系:次氯酸鈉(NaOCl,用于消毒、折點氯化法除氨氮)、二氧化氯(ClO?,高效殺菌,無三氯甲烷副產(chǎn)物)、液氯(Cl?,成本低,需防泄漏)。
氧系:過氧化氫(H?O?,芬頓試劑核心成分,與 Fe2+ 反應(yīng)生成羥基自由基(?OH),強(qiáng)氧化降解難生化有機(jī)物)、臭氧(O?,適用于深度處理,如廢水回用前的 TOC 去除)。
其他:高錳酸鉀(KMnO?,氧化重金屬離子如 Mn2+、去除色度)、過硫酸鈉(Na?S?O?,氧化工藝(AOPs)中的強(qiáng)氧化劑,適用于持久性有機(jī)物降解)。
2. 還原劑
作用:還原高價態(tài)污染物(如 Cr?+→Cr3+)、去除余氯。
常用藥劑:亞硫酸氫鈉(NaHSO?,還原 Cr?+ 為 Cr3+,需控制 pH 2-3)、焦亞硫酸鈉(Na?S?O?,同上,水溶性更好)、硫化鈉(Na?S,沉淀重金屬離子如 Hg2+、Pb2+,生成硫化物沉淀)。
四、脫氮除磷藥劑
1. 氨氮去除劑
化學(xué)法:折點氯化法:次氯酸鈉(適用于低濃度氨氮,NH?-N<50 mg/L)。
磷酸銨鎂沉淀法(MAP 法):投加 Mg2+(硫酸鎂)和 PO?3?(磷酸鈉),生成 MgNH?PO?沉淀,適用于高濃度氨氮(NH?-N>100 mg/L,如垃圾滲濾液、養(yǎng)殖廢水)。
生物法輔助:微生物營養(yǎng)劑(如尿素、硫酸銨,補(bǔ)充生化系統(tǒng)氮源,但過量會導(dǎo)致氨氮超標(biāo))。
2. 總磷去除劑
化學(xué)沉淀法:鋁鹽:硫酸鋁、PAC(生成 AlPO?沉淀,適用于 pH 5-7)。
鐵鹽:氯化鐵、PFS(生成 FePO?沉淀,適用于 pH 4-6,兼具脫色效果)。
鈣鹽:氫氧化鈣(Ca (OH)?,生成 Ca?(PO?)?沉淀,適用于高 pH 廢水,如鋼鐵廠廢水)。
新型藥劑:除磷樹脂(吸附法,用于深度除磷,出水 TP<0.5 mg/L)。
3. 總氮去除劑(反硝化輔助)
碳源補(bǔ)充:甲醇、乙酸鈉(為反硝化菌提供碳源,調(diào)節(jié) C/N 比,適用于市政污水總氮超標(biāo))。
五、重金屬去除藥劑
1. 重金屬捕集劑(螯合沉淀法)
作用:與重金屬離子(如 Cu2+、Ni2+、Pb2+)形成穩(wěn)定螯合物沉淀。
常用藥劑:DTC 類(二硫代氨基甲酸鹽,如 DTCR,水溶性好,適用于 pH 4-14,尤其絡(luò)合態(tài)重金屬(如鎳氨絡(luò)離子))。
硫化鈉(Na?S,生成硫化物沉淀,但易產(chǎn)生 H?S 氣體,需控制 pH>9)。
2. 離子交換樹脂
作用:吸附交換重金屬離子(如 Na 型樹脂交換 Ca2+、Mg2+),常用于廢水回用前的軟化處理(如去除 Ca2+ 防膜結(jié)垢)。
六、消毒殺菌藥劑
1. 含氯消毒劑
次氯酸鈉(NaOCl,經(jīng)濟(jì)適用,接觸時間 30 分鐘,有效氯濃度 10-30 mg/L)、二氧化氯(ClO?,高效廣譜,適用于醫(yī)院廢水、中水回用消毒)。
2. 其他消毒劑
臭氧(O?,無殘留,成本高,適用于高標(biāo)準(zhǔn)排放)、紫外線(非藥劑,協(xié)同化學(xué)消毒,降低藥劑用量)。
七、污泥處理藥劑
1. 污泥調(diào)理劑
脫水性能改善:陽離子 PAM(中和污泥負(fù)電荷,投加量 5-15 kg / 噸干污泥,適用于帶式壓濾機(jī)、離心機(jī))。
無機(jī)調(diào)理劑:氫氧化鈣(Ca (OH)?,降低污泥黏性,增強(qiáng)板框壓濾機(jī)脫水效果)、三氯化鐵(FeCl?,與 PAM 復(fù)配,適用于有機(jī)質(zhì)含量高的污泥)。
2. 污泥減量化藥劑
污泥厭氧消化促進(jìn)劑(如微量元素 Co、Ni,提升微生物活性)、污泥破壁劑(如 NaOH、超聲波輔助藥劑,破壞細(xì)胞壁釋放水分)。
八、特殊功能藥劑
破乳劑:用于含乳化油廢水(如鋼鐵冷軋廢水、餐飲廢水),破壞油水分層,常用藥劑:季銨鹽類、聚醚類破乳劑。
消泡劑:消除曝氣池或氣浮池泡沫,分有機(jī)硅類(高效持久)、聚醚類(適用于高溫環(huán)境)。
微生物制劑:投加高效降解菌(如 COD 降解菌、氨氮降解菌),強(qiáng)化生化系統(tǒng)處理能力,適用于負(fù)荷沖擊或菌種老化場景。
九、藥劑選擇原則
污染物針對性:懸浮物 / 膠體→混凝 + 絮凝;
重金屬→捕集劑 / 硫化物;
高濃度有機(jī)物→氧化劑(芬頓 / 臭氧)+ 生化處理;
氮磷超標(biāo)→化學(xué)沉淀 + 生化工藝(如 A2/O)。
經(jīng)濟(jì)性與安全性:優(yōu)先低成本藥劑(如 Ca (OH)?替代 NaOH 調(diào)節(jié) pH),避免產(chǎn)生二次污染(如硫化鈉過量導(dǎo)致 H?S 泄漏)。
工藝匹配:生化處理前→預(yù)處理藥劑(混凝劑);
深度處理→氧化藥劑(臭氧、過硫酸鈉);
污泥脫水→陽離子 PAM + 無機(jī)調(diào)理劑復(fù)配。
典型應(yīng)用場景舉例
市政污水:PAC(混凝)+PAM(絮凝)+ 次氯酸鈉(消毒)+ 陽離子 PAM(污泥脫水)。
工業(yè)廢水(如電鍍):NaOH(調(diào) pH)+ 硫化鈉(沉重金屬)+DTCR(捕集絡(luò)合態(tài)重金屬)+PFS(除磷)。
高濃度有機(jī)廢水(如制藥):雙氧水 + 硫酸亞鐵(芬頓氧化)+ 活性炭(吸附殘留有機(jī)物)。
通過合理組合藥劑,可實現(xiàn)廢水的懸浮物去除→污染物降解→消毒殺菌→污泥減量化全流程處理,滿足不同行業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)(如 GB 8978《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》、行業(yè)特別排放限值等)。