絮凝剂的发展现状和发展前景

有机高分子絮凝剂的简介以及在水处理中的应用

关键词：有机高分子絮凝剂 污水处理 PAM 应用 展望

摘要：絮凝剂按照其化学成分可分为无机絮凝剂和有机絮凝剂两类。其中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。絮凝剂是一种带有正性集团中和水中的带电集团。以降低其电势，使其处于不稳定的状态，然后利用一些聚合的性质利用各种理化方法从中分离出来。而为了达到这种效果使用的药剂一般称为絮凝剂。絮凝剂主要用于污水处理。

我国的无机絮凝剂品种开发较齐全，应用也很广泛，石化企业的炼厂污水处理中，目前普遍采用的絮凝剂为聚合氯化铝等无机絮凝剂。而在有机高分子絮凝剂的品种开发上不如国外齐全，国外研究了各种用途的系列高分子絮凝剂，而国内我们在实际应用中可供筛选的有机絮凝剂不多。有机高分子絮凝剂同无机高分子絮凝剂相比,具有用量少、絮凝速度快、受共存盐类pH值及温度影响小、生成污泥量少、并且容易处理等优点,因而有着广阔的应用前景。今后有待于加强开发、应用。

无机高分子絮凝剂。

近年来,研制和应用聚合铝、铁、硅及各种复合型絮凝剂成为热点。无机高分子絮凝剂的品种在我国已逐步形成系列: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(PPS)、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(PASS)、聚合硅酸氯化铁(PFSC)、聚合氯硫酸铁(PFCS)、聚合硅酸铝(PASL)、聚合硅酸铁(PFSB、聚合磷酸铝铁(PAFP)、硅钙复合型聚合氯化铁(SCPAFC)等。⑽

有机高分子絮凝剂用于污水处理始于50年代末。有机高分子絮凝剂比无机絮凝剂有用量小、絮凝能力强、反应速度快、受外界环境影响小、产生废渣少易处理等优点在发达国家已得到迅速发展，近年来，有机高分子絮凝剂新产品不断问世，产品类型、规格更加齐全;功能也逐步多样化。

路漫漫其修远兮，吾将上下而求索

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11 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。 路漫漫其修远兮，吾将上下而求索

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22 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。

第４４卷第１期　２０１２年１月　无机盐工业　ＩＮＯＲＧＡＮＩＣ　ＣＨＥＭＩＣＡＬＳ　ＩＮＤＵＳＴＲＹ　７　

煤矸石制无机高分子絮凝剂进展术　

连明磊　，冯权莉　（１．六盘水师范学院环境与化学工程系，贵州六盘水５５３００４；２．昆明理工大学化学工程学院）　

摘要：煤矸石在无机高分子絮凝剂制备方面正逐步得到应用，近年来的研究重点主要集中在复合型无机高　分子絮凝剂方面。重点介绍了煤矸石基无机高分子絮凝剂的制备方法及在水处理中的应用，并展望了发展前景。　指出煤矸石制无机高分子絮凝剂技术已经取得很大的发展，但与大规模工业化仍存在差距，要加大对煤矸石基无　机高分子絮凝剂的基础和应用研究，改善生产工艺，提高产品质量，从而带动相关产业的发展。　关键词：煤矸石；无机高分子；絮凝剂　中图分类号：ＴＱ３１４．２５３　文献标识码：Ａ　文章编号：１００６—４９９０（２０１２）０１—０００７—０３　

Ａｄｖａｎｃｅｓ　ｏｎ　ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ　ｏｆｉｎｏｒｇａｎｉｃ　ｐｏｌｙｍｅｒ　ｆｌｏｃｃｕｌａｎｔｓ　ｆｒｏｍ　ｇａｎｇｕｅ　

Ｌｉａｎ　Ｍｉｎｇｌｅｉ　，Ｆｅｎｇ　Ｑｕａｎｌｉ　（１．Ｄｅｐａａｍｅｎｔ　ｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ　ａｎｄ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｌｉｕｐａｎｓｈｕｉ　Ｎｏｒｍａｌ　Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｌｉｕｐａｎｓｈｕｉ　５５３００４，Ｃｈｉｎａ；　２．Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｋｕｎｍｉｎｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆＳｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｊ　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｇａｎｇｕｅ　ｗａｓ　ｇｒａｄｕａｌｌｙ　ａｐｐｌｉｅｄ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ　ｏｆ　ｆｌｏｃｃｕｌａｎｔｓ，ａｎｄ　ｔｈｅ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｆｏｃｕｓｅｓ　ｍａｉｎｌｙ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅｄ　ｉｎ　ｉｎｏｒｇａｎｉｃ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ　ｐｏｌｙｍｅｒ　ｆｌｏｃｃｕｌａｎｔｓ　ｉｎ　ｒｅｃｅｎｔ　ｙｅａｒｓ．Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ　ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ　ｏｆ　ｇａｎｇｕｅ－ｂａｓｅｄ　ｉｎｏｒｇａｎｉｃ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ　ｐｏｌｙｍｅｒ　ｆｌｏｃｃｕｌａｎｔ　ａｎｄ　ｉｔｓ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ　ｉｎ　ｗａｔｅｒ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　ｗｅｒｅ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ　ｉｎ　ｄｅｔａｉｌ，ａｎｄ　ｔｈｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｐｒｏｓｐｅｃｔ　ｗａｓ　ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ．Ｉｔ　ｗａｓ　ｐｏｉｎｔｅｄ　ｏｕｔ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｏｆ　ｇａｎｇｕｅ－ｂａｓｅｄ　ｉｎｏｒｇａｎｉｃ　ｐｏｌｙｍｅｒ　ｆｌｏｃｃｕｌａｎｔｓ　ｈａｄ　ｍａｄｅ　ａ　ｂｉｇ　ｐｒｏ—　ｇｒｅｓｓ，ｂｕｔ　ｔｈｅｒｅ　ｗａｓ　ｓｔｉｌｌ　ａ　ｇａｐ　ｆｒｏｍ　ｌａｒｇｅ－ｓｃａｌｅ　ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｉｚａｔｉｏｎ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ　ｉｔ　ｉｓ　ｑｕｉｔｅ　ｕｒｇｅｎｔ　ｔｏ　ａｃｃｅｌｅｒａｔｅ　ｔｈｅ　ｂａｓｉｃ　ａｎｄ印一　ｐｌｉｅｄ　ｒｅｓｅａｒｃｈｅｓ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｈｉｇｈ　ｑｕａｌｉ￣ｇａｎｇｕｅ－ｂａｓｉｃ　ｉｎｏｒｇａｎｉｃ　ｐｏｌｙｍｅｒ　ｆｌｏｃｃｕｌａｎｔｓ　ａｎｄ　ｔｏ　ｉｍｐｒｏｖｅ　ｔｈｅ　ｐｒｏｄｕｃｔ　ｑｕａｌｉ￣ａｓ　ｗｅｌｌ　ａｓ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｐｒｏｃｅｓｓ，ｔｈｕｓ　ｔｏ　ｂｏｏｓｔ　ｔｈｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　ｒｅｌａｔｅｄ　ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｇａｎｇｕｅ；ｉｎｏｒｇａｎｉｃ　ｐｏｌｙｍｅｒ；ｆｌｏｅｃｕｌａｎｔｓ　

DOI：10.19965/ki.iwt.2022-1284第 44 卷第 2 期2024年 2 月Vol.44 No.2

Feb.，2024 工业水处理Industrial Water Treatment

48污泥脱水絮凝剂的研究进展及应用探索

张洁1，赖月1，杨朝辉1，林皓2，周顺桂1，叶捷1，刘昌庚1，3

（1.福建农林大学资源与环境学院，福建福州 350002；2.武夷学院生态与资源工程学院，

福建武夷山 354300；3.攀枝花学院生物与化学工程学院，四川攀枝花 617000）

［摘要］ 活性污泥法是污水生物处理最广泛使用的工艺之一。作为活性污泥法的主要副产物，剩余污泥的高含

水率特性容易造成运输困难、资源化利用成本高、热值降低等问题，因此需要对其进行脱水。絮凝法因操作简便、反

应速度快、适用范围广、脱水效果好等优点而被广泛应用于污泥脱水。详细阐述了不同絮凝剂的分类、优缺点及相

关絮凝机理，系统归纳了各类絮凝剂的制备策略及在污泥脱水中的应用探索，探讨了污泥脱水絮凝剂未来的发展方

向，以期为今后絮凝技术在污泥脱水中的应用提供参考。

［关键词］ 污泥脱水；化学调理；絮凝；调理技术联用

［中图分类号］ X703.5 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1005-829X（2024）02-0048-15

Research advance and application exploration of

sludge dewatering flocculants

ZHANG Jie1，LAI Yue1，YANG Chaohui1，LIN Hao2，ZHOU Shungui1，YE Jie1，LIU Changgeng1，3

（1.College of Resources and Environment，Fujian Agriculture and Forestry University，Fuzhou 350002，China；2.College of Ecology and Resource Engineering，Wuyi University，Wuyishan 354300，China；