混凝技术主要向以下几个方向发展。
(1)研制新型高效混凝剂 虽然无机与有机高分子混凝剂联用效果好,但混凝剂发展方向是由低分子聚合高分子发展,由成分功能单一型向复合型发展。所研制的新型高效混凝剂是由低分子无机-有机物进行共聚而生成的一种新的高分子高聚物,它既具有电中和及双电层压缩作用,又具有长链大分子强烈的吸附架桥作用。现阶段研究较多的是聚硅酸盐,包括聚硅酸盐铝(PASS)、聚硅硫酸铁及聚硅硫酸铝铁,他们实际上是由聚合硫酸铝、聚合硫酸铁与无机高分子阴离子增加聚合铝铁盐的稳定性,又保持各自的优良性能,强化了吸附架桥作用,易于形成高密度的絮体。应用这类混凝剂,加药量低,絮体沉降迅速,混凝效果好,在处理低温、低浊水和脱色、除COD方面有明显优势。但由于产品有效浓度低,稳定性较差,现阶段难于商业化,需现场制备。
(2)研制新型高效混凝设备 近年来,随着混凝科学的发展,有关混凝基础理论及高效混凝反应技术在国内外已取得重要进展。现代混凝技术的发展明确表明,混凝包括凝聚与絮凝两个过程。为使胶体快速脱稳和微絮体颗粒增大而密实,就需要深入研究凝聚和絮凝与稳流动力学过程及相互关系,创造适合于胶体颗粒开始脱稳的混合器结构,并创造适合于微絮体增长的微涡流并使之形成由大到小逐渐衰减的有序水流速度梯度的反应结构。混凝过程的快速混合阶段对胶体的脱稳及其絮凝有显著影响,许多研究指出,发生在高强度下的初始凝聚过程可明显地改善颗粒的絮凝及沉降特性,尤其对电中和/吸附凝聚更重要。具有快速、剧烈混合功能的多级涡流管式混合器和具有适合紊流梯度和能增加微涡数量(实现微涡旋混凝)的带网络的竖流往复折流式高效絮凝反应器正是在上述研究和认识的基础上设计出的新型高效混凝设备。
(3)采用微絮凝-过滤组合新工艺 近年来,为解决水中纳微米级污染物去除和低浊水难于处理的难题,人们在深入研究传统水处理工艺机理的基础上,研究了如何进一步强化絮凝过程,以扩展处理范围。提高效能、缩短反应时间、降低投资及运行成本,从整体上提高现有传统工艺技术的质量和效果,这就发展了微絮凝-过滤组合新工艺。微絮凝-过滤工艺有接触过滤、直流过滤、微絮凝-深床直接过滤。由于无传统的沉淀缓冲作用,微絮凝-过滤工艺的滤床熟化慢而停留时间短,故要求严格选择药剂,控制絮凝过程及投加量,并需要进行连续监测及配备自动化控制系统。