助凝劑

從廣義上講，凡是不能在某一特定的水處理工藝中單獨用作混凝劑但可以與混凝劑配合使用而提高或改善凝聚和絮凝效果的化學藥劑均可稱為助凝劑。助凝劑可用以調節或改善混凝的條件，例如當原水的鹼度不足時可投加石灰或重碳酸鈉等；當採用硫酸亞鐵作混凝劑時可加氧氣將亞鐵Fe2+氧化成三價鐵離子Fe3+等。助凝劑也可用以改善絮凝體的結構，利用高分子助凝劑的強烈吸附架橋作用．使細小鬆散的絮凝體變得粗大而緊密，常用的有聚丙烯醯胺、活化硅酸、骨膠、海藻酸鈉、紅花樹等。

在環境工程或者其他領域，利用絮凝藥劑，已經使得難於與水分離的某些固體顆粒從水中分離出來，但在水中仍處於乳化或者混合狀態，為使這些顆粒徹底從水中分離出來，從而添加的化學藥劑。其理論為：“高分子架橋”、“沉澱卷掃”等。

助凝劑是用於調節或改善混凝條件，促進凝聚作用所添加的藥劑或為改善絮凝體結構的高分子物質。前者如硫酸、磷酸、石灰、氯氣等（可調整pH值）；後者如聚丙烯醯胺、活化硅酸（或稱活性硅土）、骨膠、海藻酸鈉以及各種聚合電解質，可使其與混凝劑結合生成較大、較堅固、密實絮體。助凝劑的密度和重量、促使沉澱加速；在微凝絮間起粘結架橋作用，使凝絮粗大而有廣闊表面，充分發揮吸附卷帶作用以提高澄清效果。在廢水的混凝處理中，單獨使用混凝劑不能取得良好效果時，常使用助凝劑已達到目的。目前應用較廣的助凝劑是活化硅酸，是由硅酸鈉經活化過程製得，實質上屬於一種陰離子型無機高分子電解質，一般與明礬或亞鐵鹽合用。

配合混凝劑使用，使水中聚集起來的固體懸浮物迅速沉降的化學劑。主要是水溶性有機高分子，如半乳甘露聚糖類、部分水解聚丙烯醯胺類等。它們主要與無機類混凝劑配合使用。此外還有無機類，如活化硅酸、石灰等。

原水pH不符合絮凝劑工藝要求，或投加絮凝劑之後使pH發生較大變化，影響後繼工序后水質要求時，就需要投加pH調整劑。主要有CaO、Ca（OH)2、Na2CO3、NaHCO3、CaCO3、CO2、H2SO4等。

生石灰（CaO）生產工藝：原始的石灰生產工藝是將石灰石與燃料（木材）分層鋪放，引火煅燒一周即得。現代則採用機械化、半機械化立窯以及迴轉窯、沸騰爐等設備進行生產。煅燒時間也相應地縮短，用迴轉窯生產石灰僅需2～4小時，比用立窯生產可提高生產效率5倍以上。近年來，又出現了橫流式、雙斜坡式及燒油環行立窯和帶預熱器的短迴轉窯等節能效果顯著的工藝和設備，燃料也擴大為煤、焦炭、重油或液化氣等。

性狀與使用：外形為白色（或灰色、棕白），無定形，在空氣中吸收水和二氧化碳。氧化鈣與水作用生成熟石灰，並放出熱量。溶於酸水，不溶於醇。系屬無機鹼性蝕物品，國家危規編號95006。

生石灰是採用化學吸收法除去水蒸氣的常用乾燥劑，也用於鋼鐵、農藥、醫藥、乾燥劑、製革及醇的脫水等。生石灰中一般都含有過火石灰，過火石灰熟化慢，若在石灰漿體硬化后再發生熟化，會因熟化產生的膨脹而引起隆起和開裂。為了消除過火石灰的這種危害，石灰在熟化后，還應“陳伏”2周左右。

生石灰與水會發生化學反應，接著就會立刻加熱到超越300℃的高溫。

生石灰產品用途：1.可作填充劑，例如：用作環氧膠黏劑的填充劑；2.用作分析試劑，氣體分析時用作二氧化碳吸收劑，光譜分析試劑，高純試劑用於半導體生產中的外延、擴散工序，實驗室氨氣的乾燥及醇類脫l水等；3.用作原料，可製造電石、純鹼、漂白粉等，也用於製革、廢水凈化，熟石灰及各種鈣化合物；4.可用作建築材料、冶金助熔劑，水泥速凝劑，熒光粉的助熔劑。5.用作植物油脫色劑，藥物載體，土壤改良劑和鈣肥；6.還可用於耐火材料、乾燥劑；7.可配製農機1、2號膠和水下環氧膠黏劑，還用作與2402樹脂預反應的反應劑；8.用於酸性廢水處理及污泥調質；9.還可用作鍋爐停用保護劑，利用石灰的吸濕能力，使鍋爐水汽系統的金屬表面保持乾燥，防止腐蝕，適用於低壓、中壓、小容量汽包鍋爐的長期停用保護。

熟石灰Ca（OH)2　熟石灰是一種白色粉末狀固體。又名消石灰。熟石灰具有鹼的通性，是一種強鹼。熟石灰的鹼性比氫氧化鈉強（金屬活動性：鈣>鈉），但由於熟石灰的溶解度比氫氧化鈉小得多，所以熟石灰溶液的腐蝕性和鹼性比氫氧化鈉小。這些性質決定了熟石灰有廣泛的應用。

農業上用它降低土壤酸性，改良土壤結構，很明顯在這種場合用氫氧化鈉是不可能的。農藥波爾多液是用石灰乳和硫酸銅水溶液按一定比例配製的。因1885年首先用於法國波爾多城而得名。這種用於果樹和蔬菜的天藍色粘稠的懸濁液農藥，是通過其中的銅元素來消滅病蟲害的。其中不僅利用了熟石灰能與硫酸銅反應的性質，也利用了熟石灰微溶於水的特點使藥液成粘稠性，有利於藥液在植物枝葉上附著。另外熟石灰與空氣中的二氧化碳反應生成難溶於水的碳酸鈣，也有利於藥液附著於植物表面一段時間不被雨水衝掉。

當生成的絮體小、結構鬆散、漂浮流失時，可投加絮體結構改良劑，以增大粒徑，提高密度和機械強度，這類物質有水玻璃、活性硅酸、粉煤灰、粘土等。前兩個主要作為骨架物質來強化低溫和低鹼度下的絮凝作用；后兩個則作為絮體形成核心來加大絮體密度、改善其沉降性能和污泥的脫水性。

當廢水中的有機物含量過高或含有表面活性劑物質時，易產生泡沫，影響絮體沉降，此時應投加CL2、Ca（OH)2、NaCLO、漂白粉等氧化劑來破壞有機物，以提高絮凝效果。

聚丙烯醯胺主要用作助凝劑，但也可用作混凝劑，適用於高濁度水。有較強的吸附架橋作用。