混凝沉澱

混凝沉澱是通過投加化學藥劑實現水中懸浮物與污染物去除的水處理技術。該技術基於膠體顆粒脫穩凝聚原理，利用混凝劑中和懸浮物表面電荷形成絮體，最終通過重力沉降完成固液分離。截至2023年，該工藝已成為污水處理廠預處理和深度淨化的核心工序，對總磷去除率可達90%-95%，在工業廢水處理中可同步去除乳化油、重金屬等污染物。

基本介紹

• 常用混凝劑：聚合氯化鋁、聚丙烯醯胺  
• 典型去除率：懸浮物80%以上
• 適用pH範圍：9.5-10.5 
• 處理對象：市政污水、工業廢水  
• 配套設備：機械攪拌器、沉澱池 

技術原理

混凝沉澱包含凝聚與絮凝雙重機制：低分子電解質通過電荷中和使膠體脫穩（凝聚階段），高分子聚合物通過吸附架橋形成可沉降絮體（絮凝階段）。該過程涉及雙電層壓縮、吸附-電中和、網捕卷掃等物理化學反應，最終使粒徑小於1μm的懸浮顆粒聚結成3mm以上的礬花絮體。

工藝流程

1. 藥劑投加：根據水質特性選用聚合氯化鋁、硫酸亞鐵等無機混凝劑，或聚丙烯醯胺等有機高分子絮凝劑需配套pH調節系統，當原水鹼度不足時需補充生石灰，維持反應最佳pH環境
2. 混合反應：採用機械/水力攪拌裝置促使藥劑與污水充分接觸，反應時間控制在30-90秒，梯度降低攪拌強度促進絮體生長
3. 沉澱分離：絮體進入沉澱池後以0.3-0.6mm/s速度下沉，平流式沉澱池停留時間1.5-4小時，斜管沉澱池表面負荷可達3-5m/(m·h)

處理效能

在蘇州市某污水處理廠深度處理項目中，該工藝實現懸浮物去除率94.3%、CODcr削減52%，同步去除90-95%總磷及62%乳化油。與超濾技術聯用時，出水濁度可穩定低於0.1NTU，CODMn去除率提升至49%。針對重金屬污染水體，鹼式氯化鋁對鎘、鉻的去除效率可達85%以上。

工程套用

預處理場景：武漢某廚具廠採用"混凝沉澱+生化處理"組合工藝，懸浮物負荷降低80%，為後續生物處理單元創造適宜條件深度處理場景：某電鍍廢水處理站通過二次混凝沉澱，出水重金屬含量達到《污水綜合排放標準》表3限值要求

關鍵影響因素

• 藥劑選擇：聚合氯化鋁適用於寬pH範圍（5-9），三氯化鐵在低溫水體中絮凝效果更優
• 投加順序：聚合氯化鋁與聚丙烯醯胺聯合使用時，需先投加無機混凝劑完成電荷中和，再投加有機絮凝劑強化絮體結構
• 水力條件：快速攪拌階段速度梯度G值需保持300-600s，慢速攪拌階段降至20-70s以保護絮體完整

技術發展

2024年工程實踐表明，將超濾單元前置於沉澱池中部可使膜污染速率降低至1.96kPa/d，同時減少占地面積20%。截至2025年，新型磁混凝技術通過載入磁粉使沉降速度提升至40m/h，處理效率較傳統工藝提高3-5倍。