絮凝剂
理论基础是;“聚并”理论，絮凝剂主要是带有正电（负)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，使其处于不稳定状态，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各污水处理领域。
絮凝剂按照其化学成分总体可分为无机絮凝剂和有机絮凝剂两类。其中无机絮凝剂又包括无机凝聚剂和无机高分子絮凝剂;有机絮凝剂又包括合成有机高分子絮凝剂、天然有机高分子絮凝剂和微生物絮凝剂。
无机絮凝剂
按其分子量的大小可分为低分子絮凝剂和高分子絮凝剂两大类。低分子絮凝剂价格低、货源充足、但因其用量大、残渣多、效果差,故无机絮凝剂的发展已经基本上完成了低分子向高分子的转变。现常用的无机高分子絮凝剂有聚合铝类絮凝剂、聚合铁类絮凝剂和活性硅酸类絮凝剂以及复合絮凝剂四大类。?
(1)聚合铝类絮凝剂（如聚合氯化铝，硫酸铝等）
聚合铝水解产生高价离子,形成各种类型的羟基多核络合物。它们通过羰基式桥联作用,处于亚稳定状态。而ＯＨ-与Ａｌ3+的比值[2](一般称盐基度或碱基度)对絮凝效果影响很大。通常盐基度越高,絮凝效果越强,但过高则本身易生成难溶的氢氧化铝沉淀,导致絮凝效果降低。研究表明,盐基度在75%-85%时最佳,此时絮凝体产生快,颗粒大而重,沉淀性能好。聚合铝具有投药量少、沉降速度快、颗粒密实、除浊、除色效果明显等特点。在工业水处理中得到广泛的应用[3]。值得注意的是铝,尤其是活性铝,毒性较大,同时聚合铝制备方法不完善,致使较多水解铝的微细颗粒存在于溶液中,这在一定程度上限制了聚合铝的使用。通过改善混凝反应条件,延长慢速混凝时间,能有效降低水中铝的含量。
(2)聚合铁类絮凝剂（如聚合硫酸铁等）
聚合铁是另一新型无机絮凝剂,絮凝机理与聚合铝类似。其主要类型有聚硫酸铁、聚氯化铁、聚氯化硫酸铁等等。聚氯化硫酸铁除具有铝盐类无机高分子絮凝剂特点外,还具有价格低、ｐＨ值适用范围宽等特点。
但是总体来说,聚合铁需要较低的盐基度,一般须将ＯＨ-/Ｆｅ3+比值控制在8%～15%。超出此范围,铁水解反应突变,从高价聚合态羟基络离子转化成低价聚合态胶凝产物。且聚合铁产品稳定性差,聚合几个小时至一周内即转向沉淀,絮凝效果降低,故其用量远不及聚合铝。
? (3)活性硅酸类絮凝剂
活性硅酸也是一种重要的无机高分子絮凝剂,它来源广、价格低廉、无毒、且絮凝、助凝效果好,尤其对于低温低浊水的混凝处理这一净水处理中的难题有着显著的特性[4],在国内外引起足够重视。但由于易自行缩聚析出凝胶而失活只能现用现配;另外,在生产中很难精确控制其聚合度,难以达到最佳絮凝效果,限制了其应用。所以应用效果较好的多为改性产品,诸如改性活化硅酸、聚硅酸硫酸铝(ＰＳＡＡ)[5],ＰＳＡＭ等等。究其机理,大都是在活性硅酸中加入一定量高价金属离子,使其组分带正电荷,控制其聚合度、电荷密度,保证其同时具有电中和作用和吸附架桥作用,从而克服活性硅酸自身弱点,大大提高絮凝效果。
? (4)复合絮凝剂
近年来,复合絮凝剂的研制成为热点。复合絮凝剂按化学成分分为无机复合型、有机复合型、有机无机复合型三大类。无机复合絮凝剂成分较多,主要原料有铝盐、铁盐和硅酸盐。国外先后研制开发出聚合铝铁、铝硅、硅铝、硅铁以及聚合铝/铁与活性致混物质等复合絮凝剂。
有机无机复合絮凝剂以品种多样和性能多元化占主导地位。作用机理主要与协同作用相关。无机高分子成分吸附杂质和悬浮微粒,使形成颗粒并逐渐增大;而有机高分子成分通过自身的桥联作用,利用吸附在有机高分子上的活性基团产生网捕作用,网捕其它杂质颗粒一同下沉。同时,无机盐的存在使污染物表面电荷中和,促进有机高分子的絮凝作用,大大提高絮凝效果。我国无机高分子絮凝剂的生产和应用已取得长足进展,最具有代表性的聚合氯化铝和聚合硫酸铁的研究,已居世界前列。
有机高分子絮凝剂
有机高分子絮凝剂出现于20世纪50年代，它们应用前途广阔，发展非常迅速。已用于给水净化，水/油体系破乳，含油废水处理，废水再资源化及污泥脱水等方面；还可用作油田开发过程的泥浆处理剂，选择性堵水剂，注水增稠剂，纺织印染过程的柔软剂，静电防止剂及通用的杀菌、消毒剂等。
2.1 有机高分子絮凝剂种类和性质
有机高分子絮凝剂有天然高分子和合成高分子两大类。从化学结构上可以分为以下3种类型：(1)聚胺型-低分子量阳离子型电解质；(2)季铵型-分子量变化范围大，并具有较高的阳离子性；(3)丙烯酰胺的共聚物-分子量较高，可以几十万到几百万、几千万，均以乳状或粉状的剂型出售，使用上较不方便，但絮凝性能好。根据含有不同的官能团离解后粒子的带电情况可以分为阳离子型、阴离子型、非离子型3大类。有机高分子絮凝剂大分子中可以带-COO-、-NH-、-SO3、-OH等亲水基团，具有链状、环状等多种结构。因其活性基团多，分子量高，具有用量少，浮渣产量少，絮凝能力强，絮体容易分离，除油及除悬浮物效果好等特点，在处理炼油废水，其它工业废水，高悬浮物废水及固液分离中阳离子型絮凝剂有着广泛的用途。特别是丙烯酰胺系列有机高分子絮凝剂以其分子量高，絮凝架桥能力强而显示出在水处理中的优越性。
2.2 非离子型有机高分子絮凝剂
非离子型有机高分子絮凝剂主要是聚丙烯酰胺。它由丙烯酰胺聚合而得。
2.3 阴离子型有机高分子絮凝剂
(1)阴离子型有机高分子絮凝剂主要有聚丙烯酸、聚丙烯酸钠、聚丙烯酸钙以及聚丙烯酰胺的加碱水解物等聚合物。
(2)丙烯酰胺和苯乙烯磺酸盐、木质磺酸盐、丙烯酸、甲基丙烯酸等共聚物。
2.4 阳离子型有机高分子絮凝剂
2.4.1 季铵化的聚丙烯酰胺
季铵化的聚丙烯酰胺阳离子均是将-NH2经过羟甲基化和季铵化而得，可以分为聚丙烯酰胺阳离子化和阳离子化丙烯酰胺聚合。
(1)由聚丙烯酰胺季铵化
聚丙烯酰胺(PAM)先与甲醛水溶液反应，酰胺基部分羟甲基化，其次与仲胺反应进行烷胺基化，然后与盐酸或胺基化试剂反应使叔胺季铵化。
(2)由季铵化的丙烯酰胺聚合
在碱性条件下，先由丙烯酰胺与甲醛水溶液反应，然后与二甲胺反应，冷却后加盐酸季铵化。产物经蒸发浓缩、过滤，得季铵化丙烯酰胺单体。
2.4.2 聚丙烯酰胺的阳离子衍生物
这类产品多是由丙烯酰胺与阳离子单体共聚合得到的。
2.5 两性聚丙烯酰胺聚合物
以部分水解聚丙烯酰胺加入适量甲醛和二甲胺，通过曼尼兹反应合成出具有羧基和胺甲基的两性型聚丙烯酰胺絮凝剂。
2.6 丙烯酰胺接枝共聚物
因为淀粉价廉来源丰富，其本身也是高分子化合物，它具有亲水的刚性链，以这种刚性链为骨架，接上柔性的聚丙烯酰胺支链，这种刚柔相济的网状大分子除了保持原聚丙烯酰胺的功能之外，还具有某些更为优异的性能。
由于大多数有机高分子絮凝剂本身或其水解、降解产物有毒，且合成用丙烯酰胺单体有毒，能麻醉人的中枢神经，应用领域受到一定限制，迫使絮凝剂向廉价实用、无毒高效的方向发展。
微生物絮凝剂
3.1 微生物絮凝剂概述
国外微生物絮凝剂的商业化生产始于20世纪90年代，因不存在二次污染，使用方便，应用前景诱人。如红平红球菌及由此制成的NOC-1是目前发现的最佳微生物絮凝剂，具有很强的絮凝活性，广泛用于畜产废水、膨化污泥、有色废水的处理。我国微生物絮凝剂的制品尚未见报导。
微生物絮凝剂主要包括利用微生物细胞壁提取物的絮凝剂，利用微生物细胞壁代谢产物的絮凝剂、直接利用微生物细胞的絮凝剂和克隆技术所获得的絮凝剂。微生物产生的絮凝剂物质为糖蛋白、粘多糖、蛋白质、纤维素、DNA等高分子化合物，相对分子质量在105以上。
微生物絮凝剂是利用生物技术，从微生物体或其分泌物提取、纯化而获得的一种安全、高效，且能自然降解的新型水处理剂。由于微生物絮凝剂可以克服无机高分子和合成有机高分子絮凝剂本身固有的缺陷，最终实现无污染排放，因此微生物絮凝剂的研究正成为当今世界絮凝剂方面研究的重要课题。
3.2 微生物絮凝剂的种类和性质
微生物絮凝剂的研究者早就发现，一些微生物如酵母、细菌等有细胞絮凝现象，但一直未对其产生重视，仅是作为细胞富集的一种方法。近十几年来，细胞絮凝技术才作为一种简单、经济的生物产品分离技术在连续发酵及产品分离中得到广泛的应用。微生物絮凝剂是一类由微生物产生的具有絮凝功能的高分子有机物。主要有糖蛋白、粘多糖、纤维素和核酸等。从其来源看，也属于天然有机高分子絮凝剂，因此它具有天然有机高分子絮凝剂的一切优点。同时，微生物絮凝剂的研究工作已由提纯、改性进入到利用生物技术培育、筛选优良的菌种，以较低的成本获得高效的絮凝剂的研究，因此其研究范围已超越了传统的天然有机高分子絮凝剂的研究范畴。具有分泌絮凝剂能力的微生物称为絮凝剂产生菌。最早的絮凝剂产生菌是Butterfield从活性污泥中筛选得到。1976年，Nakamura j.等人从霉菌、细菌、放线菌、酵母菌等菌种中，筛选出19种具有絮凝能力的微生物，其中以酱油曲霉(Aspergillus souae)AJ7002产生的絮凝剂效果最好。1985年，Takagi H等人研究了拟青霉素(Paecilomyces sp.l-1)微生物产生的絮凝剂PF101。PF10 1对枯草杆菌、大肠杆菌、啤洒酵母、血红细胞、活性污泥、纤维素粉、活性炭、硅藻土、氧化铝等有良好的絮凝效果。1986年，Kurane等人利用红平红球菌(Rhodococcuserythropolis)研制成功息生物絮凝剂NOC-1，对大肠杆菌、酵母、泥浆水、河水、粉煤灰水、活性碳粉水、膨胀污泥、纸浆废水等均有极好的絮凝和脱色效果，是目前发现的最好的微生物絮凝剂。
絮凝剂的分子质量、分子结构与形状及其所带基团对絮凝剂的活性都有影响。一般来讲，分子量越大，絮凝活性越高；线性分子絮凝活性高，分子带支链或交联越多，絮凝性越差；絮凝剂产生菌处于培养后期，细胞表面蔬水性增强，产生的絮凝剂活性也越高。处理水体中胶体离子的表面结构与电荷对絮凝效果也有影响。一些报道指出，水体中的阳离子，特别是Ca2+、Mg2+的存在能有效降低胶体表面负电荷，促进“架桥”形成。另外，高浓度Ca2+的存在还能保护絮凝剂不受降解酶的作用。微生物絮凝剂絮凝范围广、絮凝活性高，而且作用条件粗放，大多不受离子强度、pH值及温度的影响，因此可以广泛应用于污水和工业废水处理中。微生物絮凝剂高效、安全、不污染环境的优点，在医药、食品加工、生物产品分离等领域也有巨大的潜在应用价值。
有机多活性高分子絮凝剂
中国潍坊瑞丰实业公司生产的“腾达”多功能絮凝剂是二十一世纪高科技环保型理想产品，是替代聚丙烯酰胺的优质产品，是无机絮凝剂、有机絮凝剂、微生物絮凝剂的改良换代产品。
4.1 产品概况
该絮凝剂是由聚丙烯酰胺加入天然高分子材料改性成的透明胶状液体，是具阴离子、阳离子、非离子特性的新型有机液态絮凝剂。其特点有（1）使用后能有效降低COD、BOD、SS(suspend solid，即悬浮固体)；（2）在污泥减量中用量少，可迅速提高泥饼干度，杀灭有害微生物、培养有益微生物；（3）与固体絮凝剂相比，溶解速度快且溶解均匀、利用率高、无二次污染；（4）工艺简单、使用方便，成本低（比固体干粉节约25%以上）。
4.2 使用机理
该产品主要通过静电吸附，电中和脱稳，双电层压缩、架桥、网捕等多种作用形式将污染物微粒聚集成密集的大颗粒，在重力作用下沉降，使污染物絮体从水中析出，从而达到污水处理的目的。
4.3 使用方法
该产品主要用于城市生活污水处理，造纸、油田、洗煤、印染废水以及相应的污泥处理。使用时按照1:20的比例将其兑水稀释成5%的工作液；一定量浓缩液可处理8000—10000倍体积污水。最佳用量应参照被处理污水实际流程。
4.4 产品规格
该产品在最佳实验条件下，沉降时间26min，脱水率72.6%，最佳加入量(m,L.L-1)1.2，吨污泥单耗成本比PAM（日本产）下降25.8%。
外观：粘稠液体；PH值：6—12；固含量（%）：≥40；黏度（mpas,2s.Cbzooktie14#转子60zPm）：4000—10000
絮凝剂工作原理
絮凝沉淀法是选用无机絮凝剂（如硫酸铝）和有机阴离子型絮凝剂聚丙烯酰铵（PAM）配制成水溶液加入废水中，便会产生压缩双电层，使废水中的悬浮微粒失去稳定性，胶粒物相互凝聚使微粒增大，形成
絮凝体、矾花。絮凝体长大到一定体积后即在重力作用下脱离水相沉淀，从而去除废水中的大量悬浮物，从而达到水处理的效果。为提高分离效果，可适时、适量加入助凝剂。处理后的污水在色度、含铬、悬浮物含量等方面基本上可达到排放标准，可以外排或用作人工注水采油的回注水。
结语
纵观絮凝剂的现状可以看出，絮凝剂的品种繁多，从低分子到高分子，从单一型到复合型，总的趋势是向廉价实用、无毒高效的方向发展。无机絮凝剂价格便宜，但对人类健康和生态环境会产生不利影响；有机高分子絮凝剂虽然用量少，浮渣产量少，絮凝能力强，絮体容易分离，除油及除悬浮物效果好，但这类高聚物的残余单体具有“三致”效应(致崎、致癌、致突变)，因而使其应用范围受到限制；微生物絮凝剂因不存在二次污染，使用方便，应用前景诱人。微生物絮凝剂将可能在未来取代或部分取代传统的无机高分子和合成有机高分子絮凝剂。微生物絮凝剂的研制和应用方兴未艾，其特性和优势为水处理技术的发展展示了一个广阔的前景。
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。
水处理絮凝剂分类、原理及应用问题汇总 一、絮凝剂的作用机理 1、凝聚 凝聚：主要是指胶体脱稳并生成微小聚集体的过程。凝聚的作用机理一般有：压缩双电子层、吸附—电性中和、吸附架桥作用、网捕—卷扫作用四种解释。 （1）压缩双电层作用 根据DLVO理论，加入含有高价态正电荷离子的电解质时，高价态正离子通过静电引力进入到胶体颗粒表面，置换出原来的低价正离子，这样双电层仍然保持电中性，但正离子的数量却减少了，也就是双电层的厚度变薄，胶体颗粒滑动面上的ξ电位降低。 当ξ电位降至0时，称为等电状态，此时排斥势垒完全消失。 ξ电位降至某一数值使胶体颗粒总势能曲线上的势垒E max=0，胶体颗粒即发生聚集作用，此时的ξ电位称为临界电位ξk。 （2）吸附—电性中和 胶体颗粒表面吸附异号离子、异号胶体颗粒或带异号电荷的高分子，从而中和了胶体颗粒本身所带部分电荷，减少了胶粒间的静电引力，使胶体颗粒更易于聚沉。
驱动力包括静电引力、氢键、配位键和范德华力等。可以解释水处理中胶体颗粒的再稳定现象。 （3）吸附架桥作用 分散体系中的胶体颗粒通过吸附有机物或无机高分子物质架桥连接，凝集为大的聚集体而脱稳聚沉。分为长链高分子架桥和短距离架桥。 三种类型： ①胶粒与不带电荷的高分子物质发生架桥，涉及范德华力、氢键、配位键等吸附力。 ②胶粒与带异号电荷的高分子物质发生架桥，除范德华力、氢键、配位键外，还有电中和作用。 ③胶粒与带同号电荷的高分子物质发生架桥，“静电斑”作用。
（4）网捕—卷扫作用 投加到水中的铝盐、铁盐等混凝剂水解后形成较大量的具有三维立体结构的水合金属氧化物沉淀，当这些水合金属氧化物体积收缩沉降时，象筛网一样将水中胶体颗粒和悬浊质颗粒捕获卷扫下来。 网捕—卷扫作用主要是一种机械作用。 2、絮凝 絮凝：絮凝主要是指脱稳的胶体或微小悬浮物聚集成大的絮凝体的过程。 异向絮凝（Perikinetic flocculation）：由布朗运动所引起的胶体颗粒碰撞聚集。 布朗运动随着颗粒粒径增长而逐渐减弱，当粒径增长到一定尺寸，布朗运动不再起作用。
生物絮凝剂 生物絮凝剂是一种用于水处理的化学药剂，它具有凝聚与沉降的作用，可以将水中的悬浮颗粒及固体颗粒、有机物质等凝聚成为较大的颗粒，从而使得这些颗粒可以在水中沉降下来，从而达到水质净化的目的。生物絮凝剂具有环保、经济、高效等优点，在水处理工程中得到了广泛的应用。 生物絮凝剂的原理是利用一些微生物物种来进行聚合反应，产生一些有机物分子，这些有机物分子会聚集在水中的悬浮物上形成高分子化合物，从而使这些悬浮物凝聚成为颗粒，然后通过重力沉降，最终达到水质净化的目的。 生物絮凝剂的主要成分包括菌群、菌种、微生物营养物质等，其中微生物营养物质是生物絮凝剂的核心成分，它负责维持细菌的生长与繁殖，促进菌群生长，从而使得生物絮凝剂效果更加显著。 生物絮凝剂的使用方法一般是将药剂均匀地加入水中，并进行搅拌，使药剂可以充分溶解，然后经过一定时间的沉淀和沉降后，就可以得到经过净化的水。生物絮凝剂的应用范围非常广泛，可以用于市政水处理、工业废水处理、农业水利、养殖业等各个领域。 生物絮凝剂的优点主要包括以下几点： 1.生态环保：生物絮凝剂采用生物方法进行净化，不会对环境造成污染，具有很好的环保效益。 2.经济高效：生物絮凝剂生产成本低，可以大规模生产，价格相对于传统絮凝剂较为优惠。而且生物絮凝剂能够在较短
时间内解决水质问题，净化效果显著。 3.稳定性强：生物絮凝剂在水处理过程中，具有稳定性 强的特点，即使在复杂水质条件下，仍然具有较好的净化效果。 4.使用方便：生物絮凝剂不会对水源造成二次污染，易 于使用，操作简单。 当然，生物絮凝剂也存在着一些缺点，主要包括以下几点： 1.生物絮凝剂的净化效果受到微生物物种和菌种的影响，因此需要针对不同的污水进行选择性应用，使得药剂的效果更加显著。 2.生物絮凝剂的生产、运输和存储过程中需要注意保持 其活性和稳定性，避免出现药效降低的情况。 3.如果在生产过程中没有经过严格的控制，可能会出现 有毒物质的产生，对环境和人体健康造成危害。 综合来看，生物絮凝剂是一种具有很好水质净化效果的 化学药剂，能够帮助人们有效解决水质污染问题，提高水资源的利用率，对于保护环境和促进经济发展具有非常重要的作用。未来，随着技术的不断提高和研究的深入，相信生物絮凝剂将会逐渐得到更广泛的应用和推广。
絮凝剂 理论基础是;“聚并”理论，絮凝剂主要是带有正电（负)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，使其处于不稳定状态，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各污水处理领域。 絮凝剂按照其化学成分总体可分为无机絮凝剂和有机絮凝剂两类。其中无机絮凝剂又包括无机凝聚剂和无机高分子絮凝剂;有机絮凝剂又包括合成有机高分子絮凝剂、天然有机高分子絮凝剂和微生物絮凝剂。 无机絮凝剂 按其分子量的大小可分为低分子絮凝剂和高分子絮凝剂两大类。低分子絮凝剂价格低、货源充足、但因其用量大、残渣多、效果差,故无机絮凝剂的发展已经基本上完成了低分子向高分子的转变。现常用的无机高分子絮凝剂有聚合铝类絮凝剂、聚合铁类絮凝剂和活性硅酸类絮凝剂以及复合絮凝剂四大类。? (1)聚合铝类絮凝剂（如聚合氯化铝，硫酸铝等） 聚合铝水解产生高价离子,形成各种类型的羟基多核络合物。它们通过羰基式桥联作用,处于亚稳定状态。而ＯＨ-与Ａｌ3+的比值[2](一般称盐基度或碱基度)对絮凝效果影响很大。通常盐基度越高,絮凝效果越强,但过高则本身易生成难溶的氢氧化铝沉淀,导致絮凝效果降低。研究表明,盐基度在75%-85%时最佳,此时絮凝体产生快,颗粒大而重,沉淀性能好。聚合铝具有投药量少、沉降速度快、颗粒密实、除浊、除色效果明显等特点。在工业水处理中得到广泛的应用[3]。值得注意的是铝,尤其是活性铝,毒性较大,同时聚合铝制备方法不完善,致使较多水解铝的微细颗粒存在于溶液中,这在一定程度上限制了聚合铝的使用。通过改善混凝反应条件,延长慢速混凝时间,能有效降低水中铝的含量。 (2)聚合铁类絮凝剂（如聚合硫酸铁等） 聚合铁是另一新型无机絮凝剂,絮凝机理与聚合铝类似。其主要类型有聚硫酸铁、聚氯化铁、聚氯化硫酸铁等等。聚氯化硫酸铁除具有铝盐类无机高分子絮凝剂特点外,还具有价格低、ｐＨ值适用范围宽等特点。
絮凝剂的工作原理 综述： 絮凝剂是一种常用于水处理和废水处理中的化学药剂，其主要功能是将悬浮在水中的微小颗粒聚集成较大的絮凝体，便于后续的沉淀或过滤操作。絮凝剂的工作原理可以分为两个方面：电化学作用和物理化学作用。 一、电化学作用： 1. 电中和作用： 絮凝剂中的阳离子和阴离子通过与水中带电颗粒表面的反离子相互作用，中和表面电荷，减小颗粒间的静电排斥力。这样一来，颗粒之间的吸引力增强，有利于颗粒的聚集。 2. 吸附作用： 絮凝剂中的阳离子和阴离子可以吸附在颗粒表面，形成吸附层，使颗粒之间的距离缩小，增加颗粒间的碰撞概率，促进絮凝体的形成。 3. 絮凝剂的电荷中性化作用： 絮凝剂中的阳离子和阴离子可以与水中的多价阴离子或阳离子结合，使其电荷中性化，降低其稳定性，从而促进絮凝体的形成。 二、物理化学作用： 1. 桥联作用： 絮凝剂中的多价阳离子可以与两个或多个颗粒表面的带电物质相互作用，形成桥联结构，将颗粒连接在一起，促进颗粒的聚集。 2. 凝聚作用：
絮凝剂中的高分子聚合物可以通过与颗粒表面的物质相互作用，形成凝聚物，使颗粒之间的距离缩小，促进絮凝体的形成。 3. 增大颗粒的有效碰撞概率： 絮凝剂的添加可以增大颗粒之间的有效碰撞概率，使颗粒更容易聚集成较大的絮凝体。 4. 形成较大的絮凝体： 絮凝剂的作用下，微小颗粒逐渐聚集形成较大的絮凝体，这些絮凝体的密度大于水，便于后续的沉淀或过滤操作。 总结： 絮凝剂的工作原理主要包括电化学作用和物理化学作用。通过电中和作用、吸附作用、电荷中性化作用、桥联作用、凝聚作用等作用机制，絮凝剂能够促进微小颗粒的聚集，形成较大的絮凝体，便于后续的处理操作。在实际应用中，根据水质特点和处理目标的不同，可以选择不同类型的絮凝剂，并进行合理的剂量控制，以达到最佳的絮凝效果。
絮凝剂的絮凝原理 絮凝剂是一种广泛应用于水处理领域的化学药剂，主要用于处理悬浮 物浓度较高的水源，通过将悬浮固体凝聚成较大的团聚体，从而实现水体 的快速净化和悬浮物的有效去除。 一、物理结构作用 絮凝剂的物理结构作用是指絮凝剂分子与悬浮颗粒之间的物理吸附和 桥联作用。絮凝剂分子通常是高分子化合物，具有多个功能基团，如羟基、氨基等。当絮凝剂进入水体后，其分子会与悬浮颗粒表面发生物理吸附， 形成物理上连接在一起的团簇。 这种物理结构上的吸附和桥联作用可以有效地增加悬浮颗粒之间的相 互作用力，使其在水中聚集成较大的团聚体。这些团聚体的大小与絮凝剂 分子的结构和添加量有关，通常具有数十至数百微米的直径。较大的团聚 体会因其对重力的敏感很快下沉，从而实现了悬浮颗粒的快速沉淀。 二、电化学作用 絮凝剂的电化学作用主要体现在对水中带电悬浮物的表面电荷的改变。绝大多数悬浮颗粒都带有负电荷，这使得它们之间的相互作用变得如同磁 铁的北极相互排斥。而絮凝剂通常具有带正电荷的部分，这些正电荷的部 分可以吸附在悬浮颗粒表面，中和其表面电荷。 通过结构上的吸附和电化学上的中和，絮凝剂能够破坏悬浮颗粒之间 的静电排斥力，使其之间相互吸引。这种相互吸引的力量会使得悬浮物颗 粒更易于聚集形成较大的团聚体，并最终将其从水中分离出来。
综上所述，絮凝剂的絮凝原理主要体现在物理结构作用和电化学作用两个方面。物理结构作用主要包括絮凝剂分子的物理吸附和桥联作用，通过增大悬浮颗粒之间的作用力，使其形成较大的团聚体，从而实现水体的净化。电化学作用主要体现在絮凝剂对悬浮颗粒的表面电荷的中和作用，破坏悬浮颗粒之间的静电排斥力，使其相互吸引并形成聚集体。这两种作用相互促进，共同作用于水中的悬浮物，从而实现了絮凝剂的絮凝效果。
絮凝剂的工作原理 绮凝剂的工作原理是指在水处理过程中，通过添加适量的絮凝剂，使悬浮在水 中的固体颗粒迅速聚集成较大的絮凝体，从而便于后续的沉淀或过滤处理。絮凝剂主要通过物理、化学或生物作用来实现固体颗粒的聚集。 一、物理作用： 絮凝剂的物理作用主要是通过改变水中颗粒的电荷状态和颗粒间的相互作用力 来促使颗粒聚集。一般来说，水中的颗粒带有静电荷，同性电荷的颗粒会互相排斥，异性电荷的颗粒会互相吸引。当添加絮凝剂时，絮凝剂中的物质与颗粒表面的电荷发生反应，改变颗粒表面的电荷状态，使颗粒之间的相互作用力增强，从而促使颗粒聚集形成絮凝体。 二、化学作用： 絮凝剂的化学作用是指絮凝剂与水中的固体颗粒发生化学反应，生成具有较大 分子量的絮凝体，从而促进颗粒的聚集。常见的絮凝剂有铝盐、铁盐和有机高分子化合物等。铝盐和铁盐的添加可以使水中的颗粒与金属离子发生复合反应，生成氢氧化物沉淀物，这些沉淀物能够吸附和聚集水中的颗粒形成絮凝体。有机高分子化合物具有较大的分子量和复杂的结构，能够与水中的颗粒发生吸附和交联反应，从而形成较大的絮凝体。 三、生物作用： 有些絮凝剂是由微生物产生的，这些微生物能够分泌特定的有机物质，具有吸 附和聚集水中颗粒的能力。这些有机物质能够与水中的颗粒发生物理和化学作用，促使颗粒聚集形成絮凝体。例如，某些细菌和藻类能够分泌胞外聚合物，这些聚合物能够与水中的颗粒发生吸附和交联反应，形成絮凝体。
绮凝剂的选择和使用需要根据具体的水质情况和处理要求来确定。不同的水质和处理工艺可能需要使用不同类型的絮凝剂，以达到最佳的絮凝效果。在使用絮凝剂时，需要注意絮凝剂的投加量、投加位置和投加方式，以及絮凝剂与水中颗粒的反应时间和反应条件等因素，以确保絮凝剂能够充分发挥作用，达到预期的处理效果。 总之，絮凝剂通过物理、化学或生物作用来促使水中的固体颗粒聚集形成较大的絮凝体，便于后续的沉淀或过滤处理。绮凝剂的选择和使用需要根据具体的水质情况和处理要求来确定，确保能够达到预期的处理效果。
絮凝剂的工作原理 绪论： 絮凝剂是一种常用的水处理剂，广泛应用于污水处理、饮用水净化、工业废水 处理等领域。它能够有效地去除悬浮物、胶体物质和微生物等杂质，使水体澄清透明。本文将详细介绍絮凝剂的工作原理及其应用。 一、絮凝剂的定义和分类 絮凝剂是一种能够使悬浮物聚集成团而形成较大的颗粒的物质。根据其化学性 质和来源，絮凝剂可以分为无机絮凝剂和有机絮凝剂两大类。无机絮凝剂主要包括铝盐、铁盐、钙盐等，有机絮凝剂主要包括聚合铝、聚合硅酸铝等。 二、絮凝剂的工作原理 絮凝剂的工作原理主要有两种：物理吸附和化学凝聚。 1. 物理吸附 絮凝剂通过其分子结构上的特殊吸附性能，能够吸附水中的悬浮物和胶体物质。这是由于絮凝剂分子表面带有电荷，能够与水中的带电颗粒发生静电作用，使颗粒相互吸引形成团簇。此外，絮凝剂的分子结构还具有一定的亲水性，能够吸附水分子，增加水中悬浮物的相对浓度，促进颗粒之间的碰撞和聚集。 2. 化学凝聚 絮凝剂通过与水中的悬浮物和胶体物质发生化学反应，形成较大的沉淀物，从 而实现凝聚效果。无机絮凝剂主要通过与水中的颗粒发生氢键、离子键等化学反应，形成沉淀物；有机絮凝剂则通过与水中的颗粒发生共价键结合，形成较大的凝聚物。 三、絮凝剂的应用
絮凝剂广泛应用于水处理领域，主要包括以下几个方面： 1. 污水处理 在污水处理过程中，絮凝剂可以有效地去除污水中的悬浮物、胶体物质和有机物等。它能够促进颗粒的聚集和沉降，提高污水的澄清度和处理效果。 2. 饮用水净化 在饮用水净化过程中，絮凝剂可以去除水中的悬浮物、胶体物质和微生物等有害物质。它能够使水体澄清透明，提高水质的安全性和口感。 3. 工业废水处理 在工业废水处理过程中，絮凝剂可以去除废水中的悬浮物、胶体物质和重金属等有害物质。它能够提高废水的处理效果，减少对环境的污染。 4. 水资源回收利用 在水资源回收利用过程中，絮凝剂可以去除水中的悬浮物和胶体物质，使水质符合再利用的要求。它能够提高水资源的利用效率，减少对自然水源的依赖。 结论： 絮凝剂是一种重要的水处理剂，具有物理吸附和化学凝聚的工作原理。它能够有效地去除水中的悬浮物、胶体物质和微生物等杂质，使水体澄清透明。絮凝剂广泛应用于污水处理、饮用水净化、工业废水处理和水资源回收利用等领域，发挥着重要的作用。随着科技的进步和需求的增加，絮凝剂的研究和应用将会得到进一步的推广和发展。
絮凝剂的作用和原理 绮凝剂的作用和原理 绮凝剂是一种常用于水处理和工业生产中的化学物质，它具有重要的作用和原理。本文将详细介绍绮凝剂的作用和原理，以帮助读者更好地理解和应用这一技术。 一、绮凝剂的作用 绮凝剂主要用于水处理过程中，其作用是将悬浮在水中的固体颗粒聚集在一起，形成较大的团块，从而便于后续的分离和去除。绮凝剂可以有效地去除水中的浑浊物质、悬浮颗粒、有机物和微生物等，提高水质的净化效果。 绮凝剂的作用可以总结为以下几个方面： 1. 聚集悬浮颗粒：绮凝剂通过与水中的悬浮颗粒发生化学反应或物理吸附作用，使其聚集成较大的团块。这些团块可以更容易地被沉淀或过滤去除，从而净化水质。 2. 降低浊度：浊度是衡量水中悬浮颗粒含量的指标，绮凝剂的添加可以显著降低水中的浊度。通过减少水中的悬浮颗粒，绮凝剂可以使水变得更清澈透明。 3. 去除有机物：绮凝剂对水中的有机物也有一定的去除效果。有机
物是水中常见的污染物之一，它们对水质和生态环境都有一定的影响。绮凝剂可以与有机物发生化学反应，形成不溶性的复合物，从而去除有机物。 4. 杀灭微生物：绮凝剂中的某些成分具有杀菌作用，可以有效地杀灭水中的微生物，如细菌、病毒和藻类等。这对于保证水质的卫生安全非常重要。 二、绮凝剂的原理 绮凝剂的原理主要涉及以下几个方面： 1. 化学反应：绮凝剂中的化学成分与水中的悬浮颗粒、有机物或微生物等发生化学反应，形成不溶性的沉淀物或复合物。这些沉淀物或复合物具有较大的体积和质量，可以更容易地被分离和去除。 2. 物理吸附：绮凝剂中的某些成分具有吸附性能，可以吸附水中的悬浮颗粒或有机物。通过物理吸附作用，绮凝剂将这些物质聚集在一起，形成较大的团块。 3. 电荷中和：水中的悬浮颗粒通常带有电荷，绮凝剂中的成分可以与这些带电颗粒发生反应，中和其电荷。中和后的颗粒之间会发生吸引作用，从而形成团块。 4. 凝聚作用：绮凝剂中的成分可以在水中形成胶体溶液，这些胶体
絮凝剂的概念 絮凝剂是一种常用的化学制剂，广泛应用于各种水处理、制药、石油 开采等工业领域。本文将从以下几个方面介绍絮凝剂的概念及其作用 原理。 一、絮凝剂的概念 絮凝剂是指一种化学物质，能够在水中引起悬浮的固体或液体颗粒发 生凝聚作用，形成更大的颗粒状物质，促进其沉淀或过滤分离。一般 而言，絮凝剂是一种高分子有机化合物或无机物，具有极强的吸附性 和络合作用，能与水中的悬浮颗粒发生相互作用，从而使颗粒间发生 结合，形成较大的凝聚体。 二、絮凝剂的作用原理 絮凝剂的主要作用是通过改变水中悬浮颗粒的表面电荷状态，使其互 相间发生吸附和相互作用，形成大小不等的颗粒状物质。具体而言， 絮凝剂在水中形成一层吸附层，将水中的悬浮颗粒包覆其中，并将其 凝聚在一起。同时，絮凝剂还能使水中具有相同电荷的颗粒彼此间发 生强烈的斥力，进而形成更大的凝聚体。 三、絮凝剂的分类 按用途分类，絮凝剂主要可分为水处理用絮凝剂、矿业用絮凝剂、石 油开采用絮凝剂等几类。按化学性质分类，絮凝剂主要可分为无机絮 凝剂、有机絮凝剂和复合絮凝剂等几类。其中，无机絮凝剂是指以铁、铝等化合物为主要成分的絮凝剂；有机絮凝剂是指以合成高分子化合 物等有机物为主要成分的絮凝剂；复合絮凝剂则是指由两种或两种以 上的化学物质混合而成的絮凝剂。
四、絮凝剂的应用领域 絮凝剂的应用领域非常广泛。在水处理中，絮凝剂被广泛应用于污水处理、饮用水处理等领域。在矿业中，絮凝剂主要应用于选矿、浮选等领域。在石油开采中，絮凝剂被广泛应用于油井压力维持、采出液固分离等领域。 综上所述，絮凝剂是一种非常重要的化学物质，主要用于水处理、矿业和石油开采等领域。它通过形成吸附层、引起凝聚作用等机制，促进悬浮颗粒的沉淀或分离，从而达到净化液态环境、提高工业生产效率等目的。