西安建筑科技大学
硕士学位论文
产微生物絮凝剂优良菌的筛选及絮凝特性研究
姓名：贾建慧
申请学位级别：硕士
专业：环境工程
指导教师：聂麦茜
20060601
聚合氯化铝[PAC] 分子式：[Al2OH)n Cl6-n·xH2O]m,式中m≤10，n=3—5 一、特性 该产品分固体和液体两种，液体产品分为无色或淡黄色的透明或半透明液体。固体产品为黄色粉末状，易容于水，固体产品易吸潮结块。 二、用途 该产品在工业给水和生活饮用水的净化处理中，做为絮凝剂使用。最佳絮凝pH 范围在5-9以上，最好与碱性药剂或有机高分子絮凝剂联合使用效果最佳。 注：工业具有的聚合氯化铝不检验砷和重金属 四、使用方法 该产品腐蚀性较强，投加设备需做防腐处理，操作人员应配备劳动保护用具。 五、包装、贮运 固体用内衬塑料袋、外套编织袋双层包装，内袋扎口或热合，外袋牢固封口。液体用塑料桶包装或玻璃钢罐贮存及运输。
聚合氯化铝铁 分子式：[Al2(OH)n Cl6-n]m·[Fe2(OH)n Cl6-n]m,式中n.m.N.M为整数。 一、特性 该产品为黄色和黄褐色粉末状固体，易容于水，有较强的架桥、吸附性能。 二、用途 该产品在工业给水合生活饮用水的净化处理中，做为絮凝剂使用。集铝盐铁盐絮凝剂优点于一体，是聚合铝和聚合铁的良好替代品。最佳使用pH在4~10.投加量根据原水水质而定。 四、使用方法 该产品腐蚀性较强，设备需做防腐处理，操作人员应配备劳动保护用具。 五、包装、贮运 用内衬塑料薄膜的编织袋包装，净重25kg。运输及贮存时应注意防水、防潮。禁止与有毒有害物质同运。 聚合硫酸铁[PFS] 分子式：[Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]m,式中n≤2m=f(n) 一、特性 本厂产品为液体聚合硫酸铁，为红褐色的粘稠液体，相对相对密度（d420）1.450,水解后可产生多种高价和多络离子，对水中悬浮胶体颗粒进行电性中合，降低其电位，促使颗粒相互凝聚，同时产生吸附、架桥、交联等作用。该产品使用pH
1 絮凝原理 餐饮废水中污染物主要以胶体形式存在。胶体本身既具有巨大的表面自由能、有较大的吸附能力，又具有布郎运动的特性，从而颗粒间有较多碰撞的机会，似乎可以粘附聚合成大的颗粒，然后受重力作用而下沉。但是由于同类的胶体微粒带着同性的电荷，它们之间的静电斥力阻止微粒间彼此接近而聚合成较大颗粒；其次，带电荷的胶粒和反离子与周围的水分子发生水化作用，形成一层水化壳，也阻碍各胶粒的聚合。投加铝盐等无机盐后，发生金属离子水解和聚合反应过程，被吸附的带正电荷的多核络离子能够压缩双电层、降低ζ电位，使胶粒间最大排斥能降低，从而使胶粒脱稳[1]。 使用无机盐絮凝剂处理的同时，有机高分子也常作絮凝剂使用。高分子絮凝剂有较好的架桥和吸附作用，和无机盐絮凝剂共同使用可以加快反应速度，提高处理效果。 2 实验方法 絮凝剂配成1g/L的溶液。烧杯搅拌实验在磁力搅拌器上进行，每次实验水样为200mL，水样取自某星级宾馆的餐饮废水，经初沉后用0.1mol/L稀盐酸和0.1mol/L氢氧化钠精确调pH值到要求值。操作程序为：在快速搅拌下投加絮凝剂反应2min后，改变搅拌速度为慢速，继续搅拌10min，静沉20min后，距上液面 约5cm处吸取部分上清液测定剩余浊度及CODcr[2]。 3 结果与讨论 3.1 絮凝剂的选择 各种絮凝剂的用量为2mL，试验温度为22～29℃，取絮凝处理后的上清液，测定CODcr及浊度，结 果见表1。 从表1可以看出，分别采用碱式氯化铝、硫酸铁、氯化铝、硫酸亚铁、硫酸铝钾、硫酸铝钾+聚丙烯酰胺处理餐饮废水，其中硫酸铝钾+聚丙烯酰胺去除废水CODcr效果最好，这说明单独使用一种无机盐作絮凝剂，效果不如复合絮凝剂使用效果好，为此选用硫酸铝钾+聚丙烯酰胺作絮凝剂。 3.2 絮凝条件的优化 确定了硫酸铝钾+聚丙烯酰胺作为絮凝剂后，对最佳絮凝条件进行摸索试验。 从图1中可看出，随着加药量的增加，絮凝后浊度呈现先增加，后降低，再增加的趋势，说明加药量不是越多越好，其最佳投药量为：200mL水样加入3.2mL硫酸铝钾+聚丙烯酰胺。确定了最佳投药量后，在此基础上实验确定最佳pH值，结果如图2。沉淀速度与pH的关系曲线见图3。
微生物絮凝剂产生菌的筛选\鉴定及絮凝试验 摘要:从武汉市某印染厂活性污泥中分离出17株具有絮凝活性的菌株,复筛后得到1株较高絮凝活性菌,命名为fd20?采用全自动细菌鉴定系统Vitck-32进行生化特征鉴定,初步鉴定该菌株为少动鞘氨醇单胞菌(Sphingomonas paucimobilis)?对该菌的絮凝条件进行了优化,结果表明,加入0.6mL的1%CaCl2或絮凝菌液投加量为0.1 mL时,该菌株对高岭土悬浊液的絮凝率可达93%以上? 关键词:微生物絮凝剂;菌株;筛选;鉴定;絮凝优化 Screening, Identification and Preliminary Experiment of High-efficiency Bioflocculant-producing Bacteria Abstract: 17 bioflocculant-producing bacteria were screened from activated sludge from outfall of a printing and dyeing mill. After rescreening, a strain(named fd20) with higher activity was obtained. Analyzed by the automated bacterial identification system, Vitck-32, this strain was identified as Sphingomonas Paucimobilis. The flocculation rate of this strain to kaolin suspension was above 93% when 0.6mL of 1% CaCl2 or 0.1mL bacilli was added in. Key words: bioflocculant; bacteria; screening; identification; optimized flocculation 絮凝剂是一种广泛应用于水处理的助剂,可使水中不易沉淀的固体悬浮颗粒凝聚沉降?目前应用的絮凝剂存在易产生二次污染?有毒害作用的缺点;天然生物高分子絮凝剂具有良好的絮凝沉淀性能,且安全?无毒?可生物降解,对生态环境不会产生危害,具有广阔的发展前景[1]?国外微生物絮凝剂于20世纪90年代开始商业化[2];我国对生物絮凝剂的研究起始于20世纪90年代,目前多数研究处于菌种的筛选阶段[3]?原材料价格高?絮凝剂产量低?研究水平低等是阻碍絮凝剂实现产品化的主要因素? 本课题组从武汉市某印染厂排污口的活性污泥中分离出具有絮凝活性的微生物菌株,对其进行了生化鉴定和絮凝条件的优化研究,现将结果报告如下? 1材料与方法 1.1材料 1.1.1菌种采集菌种来源于武汉市某印染厂排污口的活性污泥中?
分类和性质 无机絮凝剂包括硫酸铝、氯化铝、硫酸铁、氯化铁等，其中硫酸铝最 早是由美国开发的，并一直沿用至今的一种重要的无机絮凝剂。常用的铝 盐有硫酸铝AL2(SO4)3.18H2O和明矾AL2(SO4)3.K2SO4.24H2O，另一类是铁盐有三氯化铁水合物FeCL3.6H2O.硫酸亚铁水合物FeSO4.17H2O和硫酸铁。 无机絮凝剂的优点是比较经济、用法简单;但用量大、絮凝效果低，而且存在成本高、腐蚀性强的缺点。无机高分子絮凝剂无机高分子絮凝剂是 20世纪60年代后期才发展起来的一类新型废水处理剂。与传统絮凝剂相比，它能成倍的提高效能，且价格较低，因而有逐步成为主流药剂的趋势。目 前日本、俄罗斯、西欧及我国生产此类絮凝剂已达到工业化、规模化和流 程自动化的程度，加上产品质量稳定，无机聚合类絮凝剂的生产已占絮凝 剂总产量30%～60%。 简单的无机聚合物絮凝剂，这类无机聚合物絮凝剂主要是铝盐和铁盐 的聚合物。如聚合氯化铝(PAC)、聚合硫酸铝(PAS)、聚合氯化铁(PFC)以及聚合硫酸铁(PFS)等。无机聚合物絮凝剂之所以比其它无机絮凝剂效果好，其根本原因在于它能提供大量的络合离子，且能够强烈吸附胶体微粒，通 过吸附、桥架、交联作用，从而使胶体凝聚。同时还发生物理化学变化， 中和胶体微粒及悬浮物表面的电荷，降低了δ电位，使胶体微粒由原来的相斥变为相吸，破坏了胶团稳定性，使胶体微粒相互碰撞，从而形成絮状 混凝沉淀，沉淀的表面积可达(200～1000)m2/g，极具吸附能力。 改性的单阳离子无机絮凝剂 除常用的聚铝、聚铁外，还有聚活性硅胶及其改性品，如聚硅铝(铁)、聚磷铝(铁)。改性的目的是引入某些高电荷离子以提高电荷的中和能力， 引入羟基、磷酸根等以增加配位络合能力，从而改变絮凝效果，其可能的 原因是：某些阴离子或阳离子可以改变聚合物的形态结构及分布，或者是 两种以上聚合物之间具有协同增效作用。 近年来国内相继研制出复合型无机絮凝剂和复合型无机高分子絮凝剂。聚硅酸絮凝剂(PSAA)由于制备方法简便，原料来源广泛，成本低，是一种 新型的无机高分子絮凝剂，对油田稠油采出水的处理具有更强的除油能力，故具有极大的开发价值及广泛的应用前景。聚硅酸硫酸铁(PFSS)絮凝剂， 发现高度聚合的硅酸与金属离子一起可产生良好的混凝效果。将金属离子 引到聚硅酸中，得到的混凝剂其平均分子质量高达2×105，有可能在水处 理中部分取代有机合成高分子絮凝剂。聚磷氯化铁(PPFC)中PO43-高价阴离子与Fe3+有较强的亲和力，对Fe3+的水解溶液有较大的影响，能够参与Fe3+的络合反应并能在铁原子之间架桥，形成多核络合物；对水中带负电的硅 藻土胶体的电中和吸附架桥作用增强，同时由于PO43-的参与使矾花的体积、密度增加，絮凝效果提高。聚磷氯化铝(PPAC)也是基于磷酸根对聚合铝(PAC)
整理编辑：絮凝剂、混凝剂、助凝剂的原理和区别 一、絮凝的定义和絮凝剂的分类 絮凝是聚合物的高分子链在悬浮的颗粒与颗粒之间发生架桥的过程。“架桥”就是聚合物分子上不同链段吸附在不同颗粒上，促进颗粒与颗粒聚集。絮凝剂多数为聚合物，并有特定的电性（离子性）和电荷密度（离子度）。 絮凝剂一般分有机絮凝剂和有机絮凝剂。无机絮凝剂有硫酸亚铁、氯化亚铁、明矾、聚合氯化铝、碱式氯化铝、、硫酸铝、氯化钙等；有机絮凝无主要是高分子絮凝剂，目前使用的比较多的是聚丙烯酸钠、聚丙烯酰胺、聚苯乙烯磺酸盐、聚氧化乙烯等。 二、混凝的原理混凝剂的类别 水中悬浮的颗粒在粒径小到一定程度时，其布朗运动的能量足以阻止重力的作用，而使颗粒不发生沉降。这种悬浮液可以长时间保持稳定状态。而且，悬浮颗粒表面往往带电（常常是负电），颗粒间同种电荷的斥力使颗粒不易合并变大，从而增加了悬浮液的稳定性。 混凝过程就是加入带正电的混凝剂去中和颗粒表面的负电，使颗粒“脱稳”。于是，颗粒间通过碰撞、表面吸附、范德华引力等作用，互相结合变大，以利于从水中分离。 混凝剂是分子量低而阳电荷密度高的水溶性聚合物，多数为液态。它们分为无机和有机两大类。无机混凝剂主要是铝、铁盐及其聚合物。常用的铁盐混凝剂是三氯化铁。该种混凝剂适合的pH在6.8～8.4之间，因其水解过程中会产生H+，降低pH，因而一般需投加石灰作为助凝剂。三氯化铁在对污泥的调质中能生成大而重的絮体，使之易于脱水，因而使用较多。 三、助凝剂的作用机理和分类 助凝剂是为了改善或强化混凝过程而投加的一些辅助药剂，其作用原理与具体用途有关，对于藻类过量繁殖的情况，可加入氧化剂进行预氧化提高混凝效果，也可加入有机高分子助凝剂，增加絮体密度，提高混凝沉淀效果；对于低温低浊水处理，由于其黏度大，絮体沉降性能差，造成混凝剂投加量增大，此时加入有机或无机高分子助凝剂增大絮体尺寸、增加絮体密度，提高沉速；对于碱度较低的原水，混凝过程会导致pH下降，不但影响混凝效果，而且会产生酸性水，不利于管网水质稳定，因此需要投加碱进行pH调整；对于有机类色度水，不但混凝剂投加量升高，而且沉降性能恶化，可加入一定量有机高分子助凝剂提高沉降性能，也可加入一定量的氧化剂破坏有机物对胶体的稳定作用。对于含铁、锰废水，氧化剂可使铁和锰的有机物络合物破坏，有利水中铁、锰和有机物的去除。 助凝剂种类：⒈有机与无机高分子，如活化硅酸、聚丙烯酰胺、骨胶等；⒉pH调节剂如盐酸、硫酸和碱石灰；⒊无机颗粒如黏土、微砂、硅藻土、粉煤灰、细炉渣等惰性物质；⒋氧化剂如高锰酸钾、二氧化氯等。助凝剂的作用是调节污泥的pH(如加石灰)，或提供形成较大絮体的骨料，改善污泥颗粒的结构，从而增强混凝剂的混凝作用。 在实际运用中由于混凝剂/絮凝剂/助凝剂都是高分子物质，同一产品中大大小小的分子都有，
关于节杆菌属产生物絮凝剂的研究 摘要：用于研究的可产生物絮凝剂的细菌是从南非开普省东部的一条河流中分离得到的，通过鉴定，它的16S rRNA基因核苷酸序列和节杆菌属的有91%的相似度，和节杆菌属一样，这个核苷酸序列都储存在基因库中。当在有氧的环境下生长成一种产品中间物时，细菌产生了一种胞外生物絮凝剂，产品中间包含葡萄糖，葡萄糖作为唯一的碳源，并且初始PH为7.0。我们调查研究了碳源，氮源，金属离子源以及初始PH对絮凝活性的影响。当乳糖和尿素分别作为唯一的碳源和氮源来源时，这类细菌能产最佳生物絮凝剂，此时絮凝活性分别为75.4%，83.4%。另外，当中间物的初始PH值为7.0时，这类细菌也能产最佳的生物絮凝剂，此时絮凝活性为84%；当Mg2+作为阳离子来源时，絮凝活性为77%。构成分析表明这种生物絮凝剂主要是一类由大约56%的蛋白质和25%的总碳水化合物组成的糖蛋白。 关键词：节杆菌属淡水生物絮凝剂 1介绍 目前，有机和无机絮凝剂都被广泛地用于多孔胶体材料的沉降，因此被应用在很多的工业领域中，比如纯净水的净化，废水处理，食品工业，清淤疏浚，发酵进程。尽管它们对人类和环境有害，各种各样的化学合成的絮凝剂（例如铝盐，聚丙烯酰胺衍生品）常常被用于
这些过程中，因为这种方法合成的絮凝剂，成本低，效率高。为了避免无机和合成的絮凝剂给环境和健康带来的问题，在最近几年，由微生物产生的絮凝剂已经吸引了大量的科学与技术的关注，生物絮凝剂的工业潜力长期以来已经被公认，因为它们的无害化，生物降解能力，降解的中间产物无次级污染。大多数由不同微生物产生的生物絮凝剂通常是高分子聚合物，比如多糖，蛋白质，糖蛋白，核酸。尽管许多微生物已经通过产生物絮凝剂能力的筛选，但到目前为止，很少的一部分已经实现大规模的商业生产。高成本，低产量似乎已经成为了发展科学和商业应用的生物絮凝剂研究进程的主要阻碍因素。然而，为了减少成本和优化培菌条件，像批量生产的策略已经被采用。 目前的关于淡水细菌产生物絮凝剂潜力的研究报告是作为我们对新颖的生物絮凝剂（作为与无机和合成絮凝剂竞选的备选方案）研究的一部分。 节杆菌属是一类普通的土壤菌菌属，这类菌属的所有种类普遍地没有产孢子的能力。因为其新陈代谢的多样性，节杆菌属物种已经被用于修复被污染的水的工业应用中。节杆菌属对富含硝酸盐的工业垃圾的生物修复的有效性已经被证明。 2结果和讨论 2.1.细菌身份的鉴定 被测试的细菌是从南非开普省东部的Tyume河流中分离得到的，这些细菌已经经过筛选，具有产生物絮凝剂的潜力。初始的筛选显示
随着人类经济活动的不断发展和生活水平的日益提高，相应产生出越来越多的各种生产生活废弃物，对环境造成了巨大的破坏作用。废水、废气、固体废弃物三大公害污染物中以废水的危害尤为突出，世界各国对于由污染而引起的水环境质量恶化现象十分重视，各种污水治理方法不断地被开发应用，其中污水的絮凝处理得到了广泛的认可和推广，絮凝剂也被广泛地应用于给水净化、工业用水与废水及城市污水处理以及污泥脱水等水处理工艺中，而且在发酵工业后处理、食品工业、选矿等的固液分离中也得到了较好的应用。 水处理工程中常用的絮凝剂有无机絮凝剂、有机高分子絮凝剂和天然高分子絮凝剂。无机及有机高分子絮凝剂都具有一定的毒性，且会对环境造成二次污染等，会对人类健康与生态系统产生严重影响[1]。在给水处理中使用最多的无机絮凝剂主要是无机铝盐，如聚合氯化铝（PAC），其对与原水浊度的去处有很好效果，但也会造成处理后出水中铝离子含量过高而易引起老年痴呆症等问题，聚丙烯胺（PAM）作为合成有机高分子絮凝剂的代表，虽然用量少，絮体沉降速度快等优点，但其单体有强烈的神经毒性和佷强的致畸、致癌、致突变效应，在应用上也受到很大的限制［2］。许多国家已禁止或限制使用此类絮凝剂。同样无机铁盐也是无机絮凝剂的主要代表，但在其使用过程中的不安全性和对环境的潜在二次污染越来越引起人们的重视。在实际应用中使用无机絮凝剂会导致处理后的水中残留金属离子，同时产生大量的含铁等污泥，处理处置难度大。此外铁盐有一定腐蚀性，而且容易残留铁离子，使被处理后的水带有颜色，影响水质感官。市场上已有被替代的趋势。有机合成高分子絮凝剂往往需要进行化学改性，而且其絮凝效能大都不如合成高分子絮凝剂，在研究和应用上有较大的局限性。因此，研究开发安全无毒，絮凝活性高效，廉价，易于降解，不造成二次污染，和对环境友好的新型絮凝剂具有特别重要意义。所以，微生物絮凝剂已成为该领域的研究热点，为水处理技术研究提供了一个新方向，幷引起国内外环保工作者的高度重视。天然生物高分子絮凝剂对人体无害，可以被生物降解，对生态环境无不利影响，远比无机絮凝剂与有机合成高分子絮凝剂安全。目前对微生物絮凝剂的研究大多都停留在实验室研究阶段，远未达到大规模的应用和工业化生产阶段。主要制约微生物絮凝剂未来发展的关键问题在于生产成本过高和产量过低。由于微生物絮凝剂可以克服无机高分子界絮凝剂方面研究的重要课题。
水处理过程中化学絮凝的原理和应用 摘要：絮凝沉降(或浮上)进行固液分离的方法是目前水处理技术中重要的分离方法之一，采用水溶液高聚物为絮凝剂来处理工业废水、生活废水、工业给水、循环冷却水、民用水时，具有促进水质澄清，加快沉降污泥的过滤速度，减少泥渣数量和滤饼便于处置等优点[1]。本文介绍了采用絮凝剂絮凝的原理、絮凝剂的分类、在生产生活中的应用以及研究进展。 关键词：絮凝剂原理应用共聚物衍生物 一、化学絮凝原理 絮凝剂的化学絮凝原理是假设粒子以明确的化学结构凝集，并由于彼此的化学反应造成胶质粒子的不稳定状态。当发生凝结作用时，胶体粒子必失去稳定作用或发生电性中和，不稳定的胶体粒子再互相碰撞而形成较大的颗粒。当加入絮凝剂时，它会离子化，并与离子表面形成价键。为克服离子彼此间的排斥力，絮凝剂会由于搅拌及布朗运动而使得粒子间产生碰撞，当粒子逐渐接近时，氢键及范德华力促使粒子结成更大的颗粒。碰撞一旦开始，粒子便经由不同的物理化学作用而开始凝集，较大颗粒粒子从水中分离而沉降 [2]。 二、化学絮凝剂的简述 在絮凝过程中用到的助剂称为絮凝剂。絮凝剂有不少品种，其共通特点是能够将溶液中的悬浮微粒聚集联结形成粗大的絮状团粒或团块。化学絮凝剂简述如下。
1.无机絮凝剂 1.1无机絮凝剂的分类和性质[3] 无机絮凝剂按金属盐可分为铝盐系及铁盐系两大类。在传统的铝盐和铁盐的基础上发展合成出聚合硫酸铝、聚合硫酸铁等新型的水处理剂，它的出现不仅降低了处理成本，而且提高了功效。这类絮凝剂中存在多羟基络离子，以oh-为架桥形成多核络离子，从而变成了巨大的无机高分子化合物，无机聚合物絮凝剂之所以比其他无机絮凝剂能力高、絮凝效果好，其根本原因就在于它能提供大量的如上所述的络合离子，能够强烈吸附胶体微粒，通过粘附、架桥和交联作用，从而促使胶体凝聚。同时还发生物理化学变化，中和胶体微粒及悬浮物表面的电荷，降低了zeta电位，使胶体粒子由原来的相斥变成相吸，破坏了胶团的稳定性，促使胶体微粒相互碰撞，从而形成絮状混凝沉淀，而且沉淀的表面积可达(200～1000)m2/g，极具吸附能力。也就是说，聚合物既有吸附脱稳作用，又可发挥黏附、桥联以及卷扫絮凝作用。 1.2改性的单阳离子无机絮凝剂 除常用的聚铝、聚铁外，还有聚活性硅胶及其改性品，如聚硅铝(铁)、聚磷铝(铁)。改性的目的是引入某些高电荷离子以提高电荷的中和能力，引入羟基、磷酸根等以增加配位络合能力，从而改变絮凝效果，其可能的原因是[4]：某些阴离子或阳离子可以改变聚合物的形态结构及分布，或者是两种以上聚合物之间具有协同增效作用。
电絮凝技术工作原理 电絮凝技术分析和设备 1 电絮凝的理论基础 电絮凝一个复杂的过程，在电场的作用下金属电极产生阳离子在进入水体时包括 许多物理化学现象，从离子的产生到形成絮体包括三个连续的阶段： （1）在电场的作用下，阳极产生电子形成“微絮凝剂”——铁或铝的氢氧化物； （2）水中悬浮的颗粒、胶体污染物在絮凝剂的作用下失去稳定性； （3）脱稳后的污染物颗粒和微絮凝剂之间相互碰撞，结合成肉眼可见的大絮体。 由于电絮凝过程中电解反应的产物只是离子，不需要投加任何氧化剂或还原剂，对环境不产生或很少产生污染，被称为是一种环境友好水处理技术。电絮凝法具有很多的优点，如：设备简单，占地面积少，设备维护简单；电絮凝过程中不需要添加任何化学药剂，产生的污泥量少，且污泥的含水率低，易于处理；操作简单，只需要改变电场的外加电压就能控制运行条件的改变，很容易实现自动化控制； 电絮凝法中常用的电极材料为铝和铁，在阳极和阴极之间通以直流电，发生 的电极反应如下： 铝阳极 Al－3e→Al3e+ (1) 在碱性条件下 Al3e++3OH－→Al(OH)3 (2) 在酸性条件下 Al3e++3H2O→Al(OH)3+3H+ （3） 铁阳极 Fe－2e→Fe2e+ (4) 在碱性条件下 Fe2e++2OH－→Fe(OH)2 (5) 在酸性条件下 4Fe2e++O2+2H2O→4Fe3e++4OH－（6） 另外，水的电解还有氧气放出 2H2O－4e→O2+4H+ （7） 在阴极发生如下反应 2H2O+2e→H2+2OH－（8） 电絮凝法在处理过程中具有多功能性，除了电絮凝作用之外还有电化学氧化和还 原、电气浮等作用。 2 电絮凝反应器中电极组合方式 在电絮凝器中，按照电极板两侧的电极极性分，电絮凝器可分为单极式、双极式
常用无机高分子絮凝剂的类别和品种 无机高分子絮凝剂的特点有哪些？ Al(Ⅲ)、Fe(Ⅲ)、Si(Ⅳ)的羟基和氧基聚合物都会进一步结合为聚集体，在一定条件下 保持在水溶液中，其粒度大致在纳米级范围，以此发挥凝聚—絮凝作用会得到低投加量高效果的结果。若比较它们的反应聚合速度，由Al→Fe→Si是趋于强烈的，同时由羟基桥联转为氧基桥联的趋势也按此顺序。因此，铝聚合物的反应较缓和，形态较稳定，铁的水解聚合物则反应迅速，容易失去稳定而发生沉淀，硅聚合物则更趋于生成溶胶及凝胶颗粒。 IPF的优点反映在它比传统絮凝剂如硫酸铝、氯化铁的效能更优异，而比有机高分子 絮凝剂（OPF）价格低廉。现在它成功地应用在给水、工业废水以及城市污水的各种处理 流程，包括预处理、中间处理和深度处理中，逐渐成为主流絮凝剂。但是，在形态、聚合度及相应的凝聚—絮凝效果方面，无机高分子絮凝剂仍处于传统金属盐絮凝剂与有机高分子絮凝剂之间的位置。其分子量和粒度大小以及絮凝架桥能力仍比有机絮凝剂差很多，而且还存在对进一步水解反应的不稳定性问题。IPF的这些弱点促进了各种复合型无机高分子絮凝剂的研究和开发。 聚合氯化铝的特点有哪些？ 聚合氯化铝(PAC)，又称碱式氯化铝，化学式为ALn(OH)mCL3n-m。PAC是一种多价电解质，能显著地降低水中粘土类杂质(多带负电荷)的胶体电荷。由于相对分子质量大，吸附能力强，形成的絮凝体较大，絮凝沉淀性能优于其他絮凝剂。 PAC聚合度较高，投加后快速搅拌，可以大大缩短絮凝体形成时间。PAC受水温影响较小，低水温时使用效果也很好。它对水的pH值降低较少，适用的pH范围宽(可在pH=5～ 9范围内使用)，故可不投加碱剂。PAC的投加量少，产泥量也少，且使用、管理、操作都较方便，对设备、管道等腐蚀性也小。因此，PAC在水处理领域有逐步替代硫酸铝的趋势，其缺点是价格较高。 另外，从溶液化学的角度看，PAC是铝盐水解—聚合—沉淀反应过程的动力学中间产物，热力学上是不稳定的，一般液体PAC产品均应在半年内使用。添加某些无机盐（如CaCl2、MnCl2等）或高分子（如聚乙烯醇、聚丙烯酰胺等）可提高PAC的稳定性，同时可增加凝聚能力。从生产工艺讲，在PAC的制造过程中引入一种或几种不同的阴离子（如SO42-、PO43-等），利用增聚作用可以在一定程度上改变聚合物的结构和形态分布，进而提高PAC 的稳定性和功效；如果在PAC的制造过程中引入其它阳离子组分，如Fe3+，使Al3+和Fe3+交错水解聚合，可制得复合絮凝剂聚合铝铁。 三氧化二铝含量是聚合氯化铝有效成分的衡量指标，一般而言，絮凝剂产品密度越大，三氧化二铝含量越高。一般来说，碱化度越高的聚合氯化铝吸附架桥能力越好，但因接近[Al(OH)3]n而易产生沉淀，因此稳定性也较差。
絮凝剂的种类及作用 1 无机絮凝剂无机絮凝剂也称凝聚剂,主要应用于饮用水、工业水的净化处理以及地下水、废水淤泥的脱水处理等。无机絮凝剂主要有铁盐系和铝盐系两大类, 按阴离子成分又可分为盐酸系和硫酸系, 按相对分子量又可分为低分子体系和高分子体系两大类。 1.1 无机低分子絮凝剂 传统的无机絮凝剂为低分子的铝盐和铁盐, 其作用机理主要是双电层吸附[4]。铝盐中主要硫酸铝(Al(SO4)3·18H2O)、明矾(Al2(SO4)3·K2SO4·24H2O)、铝酸钠(NaAlO3)。铁盐主要有三氯化铁(Fe-Cl3·6H2O)、硫酸亚铁(FeSO4·6H2O)和硫酸铁(Fe2(SO4)3·2H2O )。硫酸铝絮凝效果较好, 使用方便,但当水温低时, 硫酸铝水解困难, 形成的絮凝体较松散, 效果不及铁盐。三氯化铁是另一种常用的无机低分子絮凝剂, 具有易溶于水, 形成大耳中的絮体、沉降性能好、对温度、水质和pH 的适应范围广等优点, 但其腐蚀性较强, 且有刺激性气味, 操作条件差[5～9]。无机低分子絮凝剂的优点是经济、用法简单, 但用量大、残渣多。絮凝效果比高分子絮凝剂的絮凝效果低 1.2 无机高分子絮凝剂无机高分子絮凝剂是20 世纪60 年代以来在传统的铁盐和铝盐基础上发展起来的一类新型水处理药剂。其絮凝效果好, 价格相对较低, 已逐步成为主流絮凝药剂。在日本、西欧和中国, 目前都已有相当规模的无机高分子絮凝剂的生产和应用, 其产量约占絮凝剂总产量的30%～60%[10]。近年来, 我国高分子絮凝剂的发展趋势主要是向聚合铝、铁、硅及各种复合型絮凝剂方向发展, 并已逐步形成系列: 阳离子型的有聚合氯化铝(PAC)、聚合硫酸铝(PAS)、聚合磷酸铝(PAP)、聚合硫酸铁(PFS)、聚合氯化铁(PFC)、聚合磷酸铁(PFP)等; 阴离子型的有活化硅酸(AS)、聚合硅酸(PS);无机复合型的有聚合氯化铝铁(PAFC)、聚硅酸硫酸铁(PFSS)、聚硅酸硫酸铝(PFSC)、聚合氯硫酸铁(PFCS)、聚合硅酸铝(PASI)、聚合硅酸铁(PFSI)、聚合磷酸铝铁(PAFP)、硅钙复合型聚合氯化铁(SCPAFC)等。生物聚合铁(BPFS) 2
絮凝剂的共同特点是能够将溶液中的悬浮微粒聚集联结形成粗大的絮状团粒或团块。它们都是含有大量活性基团的高分子有机物。主要有三大类： １、以天然的高分子有机物为基础，经过化学处理增加它的活性基团含量而制成。 ２、用现代的有机化工方法合成的聚丙烯酰胺系列产品。 ３、用天然原料和聚丙烯酰胺接枝(或共聚)制成。 某些天然的高分子有机物例如含羧基较多的多聚糖和含磷酸基较多的淀粉都有絮凝性能。用化学方法在大分子中引入活性基团可提高这种性能，如将一种天然多糖进行醚化反应引入羧基、酰胺基等活性基团后，絮凝性能较好，可加速沉降。 将天然的高分子物质如淀粉、纤维素、壳聚糖等与丙烯酰胺进行接枝共聚，聚合物有良好的絮凝性能，或兼有某些特殊的性能。国内研制的一些产品，曾在几个糖厂试用，有较好效果。 目前在国内外糖厂使用最广泛的絮凝剂，是合成的聚丙烯酰胺系列产品，它们的发展提高较快，在制糖工业的多种流程中普遍使用。 聚丙烯酰胺(polyacrylamide)，常简写为PAM(过去亦有简写为PHP)。糖厂近年使用的各种PAM，实质上是用一定比例的丙烯酰胺和丙烯酸
钠经过共聚反应生成的高分子产物，有一系列的产品。 丙烯酰胺的分子式为：CH2 = CH－CONH2 丙烯酸钠的分子式为：CH2 = CH－COONa 聚合物的分子式为： CONH2 COONa —— CH2－ CH———— CH2－ CH ———— m n 式中的m与n分别代表丙烯酰胺与丙烯酸钠的相对数量。它们的比例对聚合物的性质有很大的影响。通常将n对(m+n)的百分比称为阴离子度或羧基比率，以前通常称它为水解度： n
n + m 阴离子度＝ × 100% 因为－COONa基团在水溶液中容易离解出Na+ 而留下负电基－COOˉ，使大分子带负电，它们亦称为阴离子聚合电解质。 2、聚丙烯酰胺的质量参数 PAM的分子量、阴离子度和残留单体含量是很重要的参数。 （1）分子量 PAM的分子量很高，且近年来还有较大提高。20世纪70年代应用的PAM，分子量一般为数百万；80年代以后，多数高效PAM的分子量在1500万以上，有些达到2000万。每一个这种PAM分子是由十万个以上的丙烯酰胺或丙烯酸钠分子聚合而成 (丙烯酰胺的分子量为71，含十万个单体的PAM的分子量为710万)。通常，分子量高的PAM的
常用絮凝剂介绍 1、概念 絮凝指通过搅拌使失去电荷的颗粒互相接触聚集在一起，导致形成絮状物(絮体)的过程。依工艺不同，该过程一般为几分钟。凝聚指胶体被压缩双电层而脱稳的过程。这个过程时间很短，一般不到1秒钟。一般情况下，凝聚和絮凝的过程很难截然分开，一般统称其为混凝过程。将能使水溶液中的溶质、胶体或悬浮颗粒产生絮状物沉淀的物质都叫做絮凝剂。2、絮凝剂简介 2.1金属盐类絮凝剂 2.1.1硫酸铝 应用硫酸铝进行污水的处理，它对水的有效pH范围较窄，约5.5～8.0。硫酸铝是历史最悠久，使用最广泛的一种无机絮凝剂，化学式Al2(SO4)3?nH2O，n最常见为14或18。工业固体产品为白色或灰色粉末或块状结晶，在空气中易吸潮结块。 一般认为硫酸铝以两种方式对水体中的胶体颗粒起凝聚作用：一是吸附脱稳(吸附絮凝)，当铝盐带正电的水解产物吸附在带负电的胶体颗粒表面，部分或全部中和胶体颗粒表面电荷，使胶体脱稳并相互碰撞粘结生长为大颗粒的絮凝过程；二是卷扫沉淀作用(沉淀型絮凝)，当铝盐的各种水解产物包裹在水中胶体颗粒表面，并可通过这些水解物种连接胶体颗粒物形成较大的絮体，在絮体的沉降过程中卷扫水中其他胶体颗粒后共同沉淀的过程。这两种作用形式通常认为可能会交互发生，宏观上可认为是混凝作用。硫酸铝的使用范围较广泛，可应用于饮用水净化，温度在25～40℃之间，低温条件下，硫酸铝水解困难，絮粒较轻而疏松，处理效果较差，同时，硫酸铝还存在诸如成本高，腐蚀性大，在某些场合处理效果不理想等缺点。因此，近年来在许多场合正逐渐被新的絮凝剂(如聚合氯化铝)所取代。 2.1.2三氯化铁 三氯化铁，化学式FeCl3?6H2O，为黄褐色晶体，极易吸潮，易溶于水，具强腐蚀性。三氯化铁的混凝机理与硫酸铝相类似，最佳使用pH为5.0～6.0。与硫酸铝相比较，三氯化铁处理低温水时性能较好，絮状物强度较大，适用盐类范围较宽，除色能力强，消耗量较少。不足之处是Fe3+与某些有机物形成很强的有色可溶络合物，有可能增大水体的色度。因其具有强腐蚀性，对储存、运输、投加设备也提出了更高的防腐要求。 2．2高分子絮凝剂 2.2.1聚合氯化铝（PAC) 聚合氯化铝又叫羟基氯化铝，碱式氯化铝，化学通式为［Al2(OH)nCl6-n］m，其中n为1～
水处理药剂概述及絮凝剂的种类和特点 1 我国工业废水现状 我国对废水污染的治理与西方发达国家相比起步较晚，在借鉴国外先进处理技术经验的基础上，引进、消化并开发了大量的废水处理新技术，某些项目已达到国际先进水平。这些新技术的投产运行为缓解中国严峻的水污染现状，改善水环境发挥了至关重要的作用。 据相关资料显示，在我国工业废水排放量中，化工、造纸、纺织及煤炭行业废水排放总和几乎占到一半，是工业废水排放大户。 近年来，我国工业废水处理量达到300-370亿吨，处理率约为62%，虽然已取得显著进步，但仍有很大提升空间。 在当前国污水处理实际应用中，传统的、比较成熟的技术和设备还是以下几种常用的处理方法。 1.1工业废水的物理处理 定义：应用物理作用没有改变废水成分的处理方法称为物理处理法。 操作单元：气浮、吸附、萃取、沉淀、过滤、磁选等。废水经过物理处理过程后不会改变污染物的化学本性，适用于简单的将污染物和水分离的情况。1.2工业废水的化学处理
定义：应用化学原理和化学作用将废水中的污染物成分转化为无害物质，使废水得到净化的方法称为化学处理。 操作单元：中和、化学沉淀、药剂氧化还原、臭氧氧化、电解、光氧化法等。污染物在经过化学处理过程后改变了化学本性，处理过程中总是伴随着化学变化。 1.3工业废水的物理化学处理 定义：废水中的污染物在处理过程中是通过相转移的变化而达到去除的目的的处理方法称为物理化学处理。 操作单元：混凝、气浮、吸附、离子交换、电渗析、扩散渗析、反渗透、超滤等。污染物在物化过程中可以不参与化学变化或化学反应，直接从一相转移到另一相，也可以经过化学反应后再转移。 1.4工业废水的生物处理 定义：是利用微生物的代作用氧化、分解、吸附废水中可溶性的有机物及部分不溶性有机物，并使其转化为无害的稳定物质从而使水得到净化的方法称为生物处理。 操作单元：好氧生物处理、厌氧生物处理，生物处理过程的实质是一种由微生物参与进行的有机物分解过程，分解有机物的微生物主要是细菌，其它微生物如藻类和原生动物也参与该过程，但作用较小。 2 水处理中使用的药剂种类
几种常见的水处理絮凝剂的絮凝效果解析随着我国工农业生产的迅速发展,大量生产性和生活性污水排放量剧增,如不加以处理直接排放,将引发一系列的环境问题污.水处理领域中的治理方法很多,主要有生化法、絮凝沉降法、吸附法、电渗析法、离子交换法和化学氧化法等,其中絮凝沉降法是应用广、成本低的常用处理方法,而高效能的絮凝剂沉降处理过程关键在于恰当地选择和投加性能优良的水处理絮凝剂,因此,了解和比较各类絮凝剂的絮凝特征、相适应的水质条件以及絮凝过程中搅拌强度是非常重要的.本实验从胶体化学基本观点出发,结合一系列试验,综合分析聚合氯化铝、三氯化铁和硫酸铝3种常用的絮凝剂的絮凝特性,并对水中TOC去除效果进行对比. 1 实验部分 1.1 仪器与试剂 1.1.1 仪器 浊度仪(美国HACH公司);pH值测定仪(美国HACH公司);3型N电位仪(包括电泳槽、显微测速装置、时间跟踪器和中央数据处理显示器);COD测定仪(5000A,日本岛津);DC-506型六联浆拌式搅拌机. 1.1.2 试剂 三氯化铁;聚合氯化铝;硫酸铝;盐酸(AR级):北京化工厂;氢氧化钠(AR级):北京化工厂. 1.2 实验方法 (1)浊度水配制:配浊试验用水取自当地水库,配浊粘土取自水库上游,取回的粘土和水充分混合,静置2h后,取上层悬浮液,浊度为10NTU. (2)在DC-506型六联浆拌式搅拌机上进行搅拌(该机能够一次设定9种不同转速,絮凝过程自动完成,具有参数记忆、计算、显示功能,如水温、转速及相应的水力梯度G值的计算),每次可同时做6个水样,每个水样水量1000mL,并用1mol/L的HCl溶液和1mol/L的NaOH溶液调节溶液pH值至预定值.在快速搅拌状态下(120~180r/min)投加絮凝剂,搅拌1min后立即取样,在电泳仪上测定N电位和电泳迁移率EM值,然后继续慢速(40~90r/min)搅拌20min后停止,沉淀20min,用浊度仪测上清液的剩余浊度RT. 2 结果与讨论 2.1 絮凝剂的投加量对絮凝效果的影响 从图1、图2中可知,对一定浊度的水质,PAC、三氯化铁和硫酸铝3种絮凝剂都存在最佳投加量.在配水浊度为10NTU、pH值为8.16、水温为19.5e条件下,聚合氯化铝(PAC)、三氯化铁和硫酸铝最佳投加量(剩余浊度为0.5NTU以下)分别为2mg/L(以Al2O3计)、8mg/L(以FeCl3计)和2mg/L(以Al2O3计).
絮凝剂主要是带有正（负)电性的基团中和一些水中带有负(正）电性难于分离的一些粒子或者叫颗粒，降低其电势，使其处于稳定状态，并利用其聚合性质使得这些颗粒集中，并通过物理或者化学方法分离出来。一般为达到这种目的而使用的药剂，称之为絮凝剂。絮凝剂主要应用于给水和污水处理领域。 絮凝剂的种类和介绍： 食品级絮凝剂 常见的有法国爱森食品级絮凝剂。法国原装进口，苏州昊诺工贸有限公司代理畅销的深度净化水处理絮凝剂。正宗爱森聚丙烯酰胺絮凝剂适用工业废水，城市污水等。法国SNF公司是全球最大的絮凝剂pam专业生产厂家，致力于提供物美价廉的污泥脱水剂。产品应用领域从中国石油工业开始，现已拓展到城市污水，工业废水，饮用水，采矿，造纸，纺织，陶瓷等多个领域。自来水厂食品级絮凝剂使用方法：1、通过小试，确定最佳的型号，以及最佳处理自来水投加量。 2、用自来水溶解成1‰的水溶液。（溶解水时，将本食品均匀撒入搅拌的水中，适当加温(<60℃)可加速成溶液。） 3、固体食品级絮凝剂是编织袋包装，内衬塑料袋，每袋25kg，胶状体用塑料桶包装，内衬塑料袋，每桶50kg或200kg。 饮用级絮凝剂 自来水厂用食品级絮凝剂，目前运用在自来水、制糖行业等等比较广泛。所谓食品级就是可以处理入口的产品的药剂，一般絮凝剂价
格比较贵，采用进口品牌。如法国爱森。食品级聚丙烯酰胺也称饮用水用聚丙烯酰胺，主要用于自来水厂的河水净化、糖厂的糖渣沉淀等。AN934sep和AN923SEP为阴离子型食品级聚丙烯酰胺，主要是自来水的源水净化！另外还有：FO4190PWG或者FO4190SEP等阳离子型食品级聚丙烯酰胺，主要用在糖厂或药厂等的脱水！SNF法国爱森饮用水用聚丙烯酰胺系列产品，有国家卫生许可证，饮用水（自来水）使用。 高效絮凝剂 聚丙烯酰胺（PAM）结构式为（CH2CHCONH2）n，是在引发剂的作用下，由丙烯酰胺单体均聚或与其他单体共聚而成的均聚物的统称，是一种线形高分子聚合物，易溶于水，干粉外观为白色粉粒或粉末状，含固量大于90％，无味、无腐蚀性，在常温下比较稳定，高温、冰冻时易降解，并降低絮凝效果。故其贮存与配置投加时，2℃＜温度＜60℃。干粉状聚丙烯酰胺按结构可分为阴离子型、阳离子型、非离子型及两性离子型，按分子量大小可分为超高相对分子量PAM （主要用做油田的三次采油驱油剂）、高相对分子量PAM（主要用做絮凝剂）、中相对分子量PAM（主要用做纸张的干强剂）和低相对分子量PAM（主要用做分散剂），分子量范围300万—2500万，有“百业助剂”之称，其用做絮凝剂时，系通过吸附污水中悬浮的固体粒子，使粒子间架桥或通过电荷中和使粒子凝聚成大的聚合物，从而得到分离、沉淀、澄清的效果，聚丙烯酰胺各种分型作用于不同性质污水效
污水处理絮凝剂 一、概述 造纸生产中用水多、消耗化学药品多、污染非常严重，在造纸工业中的污水处理剂也是一种非常重要的化学助剂。污水处理最常用的是絮凝沉淀剂。 絮凝剂是能使溶胶变成絮状沉淀的凝结剂。絮凝剂能使分散相从分散介质中分离出絮状沉淀，其凝结作用称为絮凝作用。用于促进废液中废物沉降、过滤、澄清等过程的普通絮凝剂，包括无机物和有机高分子。两者可单独使用，也可配合使用，但配合使用比单独使用效果更佳。 1．絮凝原理 制浆造纸的废液中所含杂质范围很大，从呈稳定的胶体状态的杂质，到只有流动状态下的悬浮，以至在静止时沉淀的较大颗粒等杂质。它们在水中不容易沉淀，必须添加药剂改变物质的界面特性，使分散的胶体聚合，然后形成大颗粒，使这些胶体粒子易于沉降或浮上分离，此过程称为絮凝。在废水处理中，水中胶体粒子多数带负电荷，这些带负电荷的粒子吸引水中的阳离子，而排斥阴离子，这也是胶体粒子得以稳定的原因。因此，在胶体粒子表面附近，阳离子浓度高，阴离子浓度低。这样胶体粒子表面形成Zeta电位。絮凝剂多为电解质，加人水中电离出带相反电荷的部分与腔体粒子的电荷中和，粒子间斥力作用也随之消失，便可形成大颗粒而沉降，水即可澄清。一般认为，如果将粒子表面Zeta电位降到±5V，可以得到良好的絮凝效果。由此看出，微小粒子聚集形成大颗粒的絮凝作用是由于静电力、化学力或机械力的作用或三者共同作用的结果，这就是一般絮凝的原理。 2．絮凝过程及其影响因素 絮凝过程主要包括4个阶段 ①向废水中添加絮凝剂；②絮凝剂在液体中扩散；③为了使絮凝剂和悬浮物粒子接触而进行搅拌；④为了使接触后的粒子成为大而重的颗粒而进行的搅拌。实际上这些阶段有的也很难分开。 从以上过程看，絮凝是一种物理化学过程，所以，影响因素较多，除了废液中胶体粒子的种类、胶体粒子的大小、表面特性、胶体粒子的浓度和絮凝剂的种类与特性等因素外，还包括溶液的pH值，共存物质(特别是盐类)的种类和浓度，反应温度和温度变化，搅拌的方法及絮凝剂用量等等。 总之，胶体粒子的絮凝是较复杂的过程，影响因素是多方面的。所以，最好的方法是对实际废水进行絮凝试验，选出最佳絮凝剂及其絮凝条件。 从诸多因素影响来看，只要废液和絮凝剂一定，最为重要的影响因素就是胶体粒子浓度和搅拌条件。胶体粒子越浓，粒径犬小越不均匀，粒子间接触的几率越大，絮凝效果越好。同时搅拌仅对絮凝效果有很大影响。为了便于胶体粒子与絮凝剂有良好的接触，搅拌越剧烈效果越好。而在絮凝颗粒生长过程中，搅拌太剧烈则使颗粒破坏或长不大，此时则应缓慢搅拌。所以絮凝过程中，加入絮凝剂后搅拌应先快后慢。加入絮凝剂在溶液中电离出离子的电荷和絮凝剂的用量也影响很大。一般电离出离子电荷越高，浓度越大，絮凝效果越好。 除化学法外，造纸厂废水处理还可采用机械法、沉降法、过滤法、离心分离法、生物化学法等，且各种方法均有一定的效果。废水应用何种方法处理，需要根据其中所含物质的成分及浓度、要求净化的程度、排放标准、回收废物的综合
絮凝剂的种类及作用 1 无机絮凝剂无机絮凝剂也称凝聚剂, 主要应用于饮用水、工业水的净化处理以及地下水、 废水淤泥的脱水处理等。无机絮凝剂主要有铁盐系和铝盐系两大类, 按阴离子成分又可分为盐酸 系和硫酸系, 按相对分子量又可分为低分子体系和高分子体系两大类。 1.1 无机低分子絮凝剂传统的无机絮凝剂为低分子的铝盐和铁盐, 其作用机理主要是双电层 吸附[4]。铝盐中主要有硫酸铝(Al(SO4)3·18H2O)、明矾(Al2(SO4)3·K2SO4·24H2O)、铝酸钠(NaAlO3)。铁盐主要有三氯化铁(Fe-Cl3·6H2O)、硫酸亚铁(FeSO4·6H2O)和硫酸铁(Fe2(SO4)3·2H2O )。硫酸铝絮凝效果较好, 使用方便,但当水温低时, 硫酸铝水解困难, 形成的絮凝体较松散, 效果不及铁盐。三氯化铁是另一种常用的无机低分子絮凝剂, 具有易溶于水, 形成大耳中的絮体、沉降性能好、对温度、水质和pH 的适应范围广等优点, 但其腐蚀性较强, 且有刺激性气味, 操作条件差[5～9]。无机低分子絮凝剂的优点是经济、用法简单, 但用量大、残渣多。絮凝效果比高分子 絮凝剂的絮凝效果低 1.2 无机高分子絮凝剂 无机高分子絮凝剂是20 世纪60 年代以来在传统的铁盐和铝盐基础上发展起来的一类新型 水处理药剂。其絮凝效果好, 价格相对较低, 已逐步成为主流絮凝药剂。在日本、西欧和中国, 目前都已有相当规模的无机高分子絮凝剂的生产和应用, 其产量约占絮凝剂总产量的30%～ 60%[10]。近年来, 我国高分子絮凝剂的发展趋势主要是向聚合铝、铁、硅及各种复合型絮凝剂方向发展, 并已逐步形成系列: 阳离子型的有聚合氯化铝(PAC)、聚合硫酸铝(PAS)、聚合磷酸铝(PAP)、聚合硫酸铁(PFS)、聚合氯化铁(PFC)、聚合磷酸铁(PFP)等; 阴离子型的有活化硅酸(AS)、聚合硅酸(PS);无机复合型的有聚合氯化铝铁(PAFC)、聚硅酸硫酸铁(PFSS)、聚硅酸硫酸铝(PFSC)、聚合氯硫酸铁(PFCS)、聚合硅酸铝(PASI)、聚合硅酸铁(PFSI)、聚合磷酸铝铁(PAFP)、硅钙复合型聚合氯化铁(SCPAFC)等。生物聚合铁(BPFS) 2 有机高分子絮凝剂 有机高分子絮凝剂是20 世纪60 年代开始使用的第二代絮凝剂。与无机高分子絮凝剂相比,有 机高分子絮凝剂用量少, 絮凝速度快, 受共存盐类、污水pH 值及温度影响小, 生成污泥量少, 节约用水。强化废(污)水处理, 并能回收利用。但有机和无机高分子絮凝剂的作用机理不相同, 无机高分子絮凝剂主要通过絮凝剂与水体中胶体粒子间的电荷作用使N 电位降低, 实现胶体粒 子的团聚, 而有机高分子絮凝剂则主要是通过吸附作用将水体中的胶粒吸附到絮凝剂分子链上, 形成絮凝体。有机高分子絮凝剂的絮凝效果受其分子量大小、电荷密度、投加量、混合时间和絮 凝体稳定性等因素的影响。目前有机高分子絮凝剂主要分两大类, 即合成有机高分子絮凝剂和天然改性高分子絮凝剂。2.1 合成有机高分子絮凝剂 合成有机高分子絮凝剂以聚乙烯、聚丙烯类聚合物及其共聚物为主, 其中聚丙烯酞胺类用量 最大, 占有机高分子絮凝剂的80%左右。目前, 国内外有关阳离子型合成高分子絮凝剂的报导比 较多主要是季胺盐类、聚胺盐类以及阳离子型聚丙烯酞胺等, 其中研究与应用最多的是季胺盐类。它们均己研制成功并在工业水处理中得到了广泛的应用。龙柱等人利用协同增效原理将聚和 氯化铝与有机合成高分子复合, 制得一种新型有机—无机复合高分子絮凝剂, 处理造纸废水, 效果优于单独使用聚和氯化铝。由于有机合成高分子絮凝剂的生产成本高, 产品或残留单体有毒, 使其广泛应用受到限制。 2.2 天然改性高分子絮凝剂 天然高分子絮凝剂的使用远小于合成的有机高分子絮凝剂, 原因是其电荷量密度较小, 分子 量较低, 且易发生生物降解而失去其絮凝活性。而经改性后的天然有机高分子絮凝剂与合成的有 机高分子絮凝剂相比, 具有选择性大、无毒、价廉等显著特点。这类絮凝剂按其原料来源的不同, 大体可分为淀粉衍生物、纤维素衍生物、植物胶改性产物、多糖类及蛋白质改性产物等[11] 。由于天然高分子物质具有分子量分布广、活性基团点多、结构多样化等特点, 易于制成性能优良的