絮凝剂 有机高分子絮凝剂的研究进展

《水处理絮凝剂研究与应用进展》篇一一、引言随着人类社会不断发展，水资源的污染问题逐渐加剧，因此，水处理成为了环保领域中的关键课题。

其中，水处理絮凝剂是水处理过程中不可或缺的重要物质。

本文旨在探讨水处理絮凝剂的研究与应用进展，以期为相关领域的研究和应用提供参考。

二、水处理絮凝剂概述水处理絮凝剂是一种用于加速水中悬浮颗粒的聚集和沉降的化学物质。

通过使用絮凝剂，能够有效地去除水中的悬浮物、胶体、细菌等污染物，从而改善水质。

常见的絮凝剂包括无机盐类、有机高分子等。

三、水处理絮凝剂的研究进展（一）新型无机絮凝剂近年来，研究人员在无机絮凝剂方面取得了显著进展。

如聚合氯化铝、聚合硫酸铁等新型无机高分子絮凝剂具有更好的凝聚性能和较低的污染性，能够更好地满足水处理的需求。

（二）有机高分子絮凝剂相较于无机絮凝剂，有机高分子絮凝剂具有更好的亲和性和适应性。

目前，研究热点包括天然高分子改性絮凝剂和合成高分子絮凝剂。

这些新型絮凝剂在提高水质的同时，降低了对环境的二次污染。

（三）复合型絮凝剂针对单一絮凝剂的局限性，研究人员开始尝试将多种絮凝剂进行复合，以获得更好的凝聚效果。

如将无机和有机高分子进行复合，既能发挥各自的优点，又能弥补彼此的不足。

四、水处理絮凝剂的应用进展（一）饮用水处理在饮用水处理中，絮凝剂被广泛应用于去除水中的悬浮物、胶体、细菌等污染物。

新型的絮凝剂在保证水质的同时，降低了对环境的二次污染，使得饮用水更加安全、健康。

（二）工业废水处理在工业废水处理中，絮凝剂被用于去除废水中的重金属、油污等有害物质。

针对不同行业的废水特点，研究人员开发了各种针对性的絮凝剂，有效提高了工业废水的处理效果。

（三）污水处理厂在污水处理厂中，絮凝剂被广泛应用于污泥的脱水、减量化和资源化利用等方面。

通过使用新型的絮凝剂，可以有效提高污泥的脱水效果，降低污泥的含水率，为后续的污泥处置和资源化利用提供了便利。

五、结论与展望水处理絮凝剂作为水处理过程中的关键物质，其研究和应用对于改善水质、保护环境具有重要意义。

２ ］ 刘存海 ， 朱 玉凤 ， 张光华 ．改性壳聚糖 的制备及 在电镀含铬废 反 相悬浮聚合合成法与反相乳液聚合合成法差别不 大 ， 主要 ［ 水 中的应用 ｆ Ｊ ］ ． 陕西 师范大学学报 ：自然科 学版 ， ２ ０ ０ ９ ， ３ ７ （ ６ ） ： 是分散粒子 的粒径不 同。 我 国 目前采用反 中包括两种结构 ， 即直链与支链。一般来说 ， 支链淀 粉所 占比例较大 ， 不过支链淀粉 的絮凝性能较差 ， 因此 ， 天 然的淀
粉得到的絮凝效果不够好 ， 一般利用淀 粉分 子的改性反应得 到的 絮凝 效果较理想 。如果醚化淀粉或其衍生物 ， 就 能够得 到一种 天 能够较好地絮凝带有负电荷的颗粒 。 实验证 明， 近年来我 国科学技术 的不 断进 步也催生出多种水处理方法 ， 然高分子 絮凝剂 ， 阳离子淀粉具有 良好的脱 色性 能和脱水效果。具有特殊的网状结 包括： 物理 吸附法 、 絮凝沉淀法 、 离 子交换法 、 电渗析法等等 。 在多 对含有废水 中 种水 处理方法 中， 沉淀法可以有效改善废水 的浑色度 、 浊度 ， 并可 构的交联 淀粉处理含重金属离子的废水能力较强 ， 铜 、 汞 、 铅等重金属离子的废水来说絮凝效果较强。另外 ， 还可将 理想地去除部分重金属离子和 多种 有机 高分子物质 ， 从而达到改 也具有 良好 的去 除重 善污泥的脱 水性 能的 目的。絮凝剂作为沉淀法 中的重要 因素直接 淀粉与其 他单体共聚生成淀粉接枝共聚物 ， 并且具有用量少 、 成本低等优势。 影 响最 终的污水处理结果 。高分子絮凝剂拥有 良好的絮凝性 能并 金属 离子 的处理效果 ， ． ２壳聚糖类 兼 具操 作简便的优点 ， 目前主要应用于废水处理 的预处理过程和 ２ 在广袤 的 自然 界之 中 ， 甲壳素属于第二大类天然 的高分子化 深 度处 理过程 。常用 的絮凝剂 主要分 为两种类 型 ： 无机和有机高 而壳 聚糖 作为 甲壳 素脱 乙酰化 的一种产物 ， 同时也 是一种 分 子絮凝剂 。有机高分子 絮凝剂具有 絮凝速 度快 、 用量少等优点 合物 ， 阳离 子型絮凝剂 ， 可通过 各种化学反 应进行改性 ， 以便 赋予壳 聚 而被广泛推广 ， 吸引了越来越多的关注 。本文主要从人工有机高 糖所 需的不 同特性 。由此看 来 ， 此类絮凝剂具有相 当大 的发展潜 分 子絮凝剂 、 天然有机高分子絮凝剂 的合成 以及有机高分子絮凝

淀粉衍生絮凝剂的研究进展近年来，合成有机高分子絮凝剂由于具有相对分子质量大、分子链官能团多的结构特点，在市场占绝对优势。

但随着石油产品价格不断上涨，其使用成本也相应增加，并且合成类有机高分子絮凝剂由于残留单体的毒性，也限制了其在水处理方面的应用。

20 世纪70 年代以来，美、英、日和印度等国结合本国天然高分子资源，开展了化学改性有机高分子絮凝剂的研制工作。

经改性后的天然高分子絮凝剂与合成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。

在众多天然改性高分子絮凝剂中，淀粉改性絮凝剂的研究、开发尤为引人注目。

因为淀粉来源广，价格低廉，并且产物完全可被生物降解，因此，进入20 世纪80 年代以来，改性淀粉絮凝剂的研制开发呈现出明显的增长势头，美、日、英等国家在废水处理中已开始使用淀粉衍生物絮凝剂，近几年，我国研究淀粉衍生物作为水处理絮凝剂也已取得了较大的进展。

1、淀粉衍生物絮凝剂研究现状淀粉分子带有很多羟基，通过这些羟基的醚化、氧化、酯化、交联、接枝共聚等化学改性，其活性基团大大增加，聚合物呈枝化结构，分散了絮凝基团，因而对悬浮体系中颗粒物有更强的捕捉与促沉作用。

改性淀粉絮凝剂性质比较稳定，能够进行生物降解，不会对环境造成二次污染，从而减轻污水后续处理的压力。

淀粉衍生物絮凝剂主要有以下4 种。

1.1 阳离子型淀粉衍生物絮凝剂阳离子型淀粉衍生物絮凝剂可以与水中微粒起电荷中和及吸附架桥作用，从而使体系中的微粒脱稳、絮凝而有助于沉降和过滤脱水。

它对无机物质悬浮液或有机物质悬浮液都有很好的净化作用，使用的pH 范围宽，用量少，成本低。

阳离子淀粉是在碱性介质中，由胺类化合物与淀粉的羟基直接发生亲核取代反应而得到的。

D.Sableviciene 等以N- ( 2， 3 - 环氧丙基) 三甲基氯化铵(CHPTAC) 为醚化剂，合成高取代度马铃薯阳离子淀粉，用其处理以高岭土配制成的50 g/L 的高浊度水，实验结果表明，在相同投加量条件下，取代度为0.27 ～0.32 的阳离子淀粉絮凝剂的絮凝效果最佳。

聚合 、 乳液 聚 合 等 … 。有 机 和无 机 高分 子 絮 凝 剂 微
的作用机 理不 同 ， 机 高分 子 絮 凝 剂 主要 是 通 过 絮 无
结 构参 数 ， 量地研 究 了高 聚物 的 絮凝作 用 机理 。 定
２ ２ 有机 高分 子 絮凝剂 ． ２ ２ １ 非离 子有机 高分 子 絮凝 剂 ． ．
有 机高 分子 絮凝 剂是 近 年来 逐渐 发 展起 来 的 新
并不十分清晰和直观． 宋少 先等 ， 采用沉降分析法 ， 以 Ｓｏ ｓ 径来 表 征絮 团 的粒度 ， 所获 得 的粒 度并 ｔ 直 ｋ 但
不 是 絮 团真正 意义 上 的粒度 。Ｃ ｉｇ等人 ， 用 流 动 ｈｎ 采 脉 动 絮凝 检测 技 术 ， 测 絮 体 颗 粒 瞬 时增 长状 态 及 检 其 变 化 ， 获 得 的絮凝 指数 仅是 个 参数 ， 能 表 示 絮 所 不 团 的真实 粒度 。郭玲 香 、 明星 等 采 用 透射 电子 胡 显 微镜 拍摄 煤 泥 “ 桥 ” 架 絮凝 图 像 ， 应 用 数 学形 态 并
投加 量 、 混合 时 间 和絮凝 体稳 定 性等 因素 影 响 。
非 离子 有机 高分 子 絮凝 剂包 括 常用 的聚 丙烯 酰 胺 和 聚氧 化 乙烯 。 通过 分 子 链 中 一Ｃ Ｎ ：官 能 团 Ｏ Ｈ 与 悬浮 物发 生 吸附架 桥作 用 ， 大 絮体 矾花 的尺 寸 ， 增 有 利于其 快 速 沉 降 而除 去 ， 絮凝 效 果 与 聚 合 物 的 其 相对 分子 质 量 密 切相 关 。提 高 聚 合 物 相 对 子质 量 ， 有 利 于增 大 絮凝 剂 在 水 相 的流 体 力 学 尺 寸或 体积 ， 从 而 提高 其 絮凝 网捕 能 力 ， 效 降低 絮 凝 剂 的使 用 有

杨少 华 杨凤 丽 艾光华
（ 东北大学 ， 辽宁 沈阳 １ ０４ 江西理工大学 ， １ ０ ；＊ ０ 江西 赣州 ３ １ ０ ４０ ） ０
摘要 论￣ ｊ ￥－水处理絮凝剂现状 和分类 ， 简要介 绍 了各类 絮凝 剂在各 种水处理 情况 下 的应用及 其今 后 的发展方 － 并
向。
关键词 水处理
的是 Ｐ Ｍ。聚 丙 烯 酰 胺 有 非 离 子 型 、 离 子 型 和 阴 Ａ 阳
离子型 ， 的相对分子质量均在（０ ０ ） ４ 它们 ５ ６ｏ Ｘｌ 之 ｏ 间。由于这类絮凝剂存在着一定量 的残余单体丙烯
近年来 ， 研制和应用聚合铝 、 、 铁 硅及各种复合型
收稿 １ １ ０ — ９ ２ ３ ２ ５ ０—３ 期 ０ 作者简介： 杨少华（９５ ）男 ． １７ ， 分子 絮凝 剂 ．
常用的铁盐有三氯化铁水合物 Ｆｃ ６ ２ ｅｌ Ｈ０和硫 ・
酸亚铁水合物 ＦＳ ４７ ２ ｅＯ ・Ｈ Ｏ和硫酸铁。
金属盐类絮凝剂的优点是较经济 ， 用法简单 ， 但 用量大 ， 絮凝效果 比高分子絮凝剂的絮凝效果低 。
日 壶 王塞
２１ 无机高分子絮凝剂【 ． ２ Ｊ 无机低分子絮凝剂在水处理过程 中存在较大 的 问题 ， 而逐渐被无机高分子絮凝剂所取代。无机高分 子絮凝剂是在上世纪 ６ 年代后期才在世界上发展起 ｏ 来的。其絮凝效果好 ， 价格相应较低， 因而有逐步成 为主流药剂的趋势。无机聚合类絮凝剂的生产 已占 絮凝剂总产量 的 ３ ％ ６％。 ０ ｏ
常用的铝盐有硫 酸铝 Ａ ２ Ｓ ４ ・８ ２ ｌ（Ｏ ） １ｎ０和 明矾
（Ｏ ）ＫＳ ４２Ｈ０。 Ｓ４ ‘２ｏ ‘４ ２ （） 盐 ２铁
聚合硫酸铝 （Ａ ） 聚合磷 酸铝 （ Ａ ） 聚合硫 酸铁 Ｐ Ｓ、 ＰＰ 、 （Ｐ ）聚合氯化铁（ Ｆ ）聚合磷 酸铁 （Ｆ ） ； ＰＳ 、 ＰＣ 、 ＰＰ 等 阴离

有机高分子絮凝剂的絮凝机理有机高分子絮凝剂在对水体的絮凝过程中发生了部分物理化学变化，目前在国内外已经提出了许多不同的絮凝机理，其中广泛认可的机理主要有电中和作用及吸附架桥作用。

1、电中和作用当絮凝剂分子链和胶体颗粒表面带有相反电荷时，通常其主要的絮凝机理为电荷中和作用。

而在许多实际情况下，废水中的疏水性胶体颗粒是带负电荷的，因此在水处理中多采用阳离子有机絮凝剂。

在絮凝过程中，带有相反电荷的絮凝剂吸附在胶体颗粒表面上会导致颗粒的表面电荷减少，即zeta 电位降低，从而使得胶体颗粒之间的静电斥力变小，当范德华引力大于静电斥力时，胶体颗粒和悬浮物质开始团聚形成微絮体（图1-1）。

图1-1有机高分子絮凝的电中和机理图解研究发现，当有机高分子絮凝剂的用量刚刚完全中和胶体颗粒电荷，或者zeta电位为零（等电点）时，絮凝剂的絮凝效果达到最佳。

此时胶体颗粒在范德华力的作用下趋向于团聚，开始脱稳形成絮体，进而沉降下来。

然而，若有机高分子絮凝剂使用过量，胶体颗粒会发生电荷反转的现象，将重新分散在水中，此时颗粒带正电荷。

2、吸附架桥作用一般来说，在水处理中，当有机高分子絮凝剂为分子量高达几百万、电荷密度较低的长链聚合物时，絮凝剂的絮凝机理主要是吸附架桥作用[31]，这时分子链在氢键、静电引力、范德华力等的共同作用下吸附在颗粒表面上，可能会形成长的闭合环，这些长环和分子链末端伸展入溶液中，其长度远远超出了双电层的范围（图1-2a）。

这使得这些“悬挂”的高分子链段与其他粒子之间可能发生吸附相互作用，从而在粒子之间产生“桥接”（图1-2b）。

在吸附架桥作用中，聚合物链的长度应该足以从一个颗粒表面上延伸到另一个颗粒表面。

因此，具有更长分子链（高分子量）的聚合物的絮凝效果比较短分子链（低分子量）的更好。

此外，在胶体颗粒表面上应该有足够的未被占据的空位，以便吸附在其他颗粒上的聚合物链段吸附。

由此可见，絮凝剂的用量不应过多，否则颗粒表面会被聚合物完全覆盖，以致没有空位与其他粒子发生吸附架桥作用，胶体颗粒就会重新稳定分散下来（图1-2c）；也不应过少，否则无法形成足够多的“桥接”。

有机高分子絮凝剂的研究进展有机高分子絮凝剂的研究进展马永生乔万昌(黑龙江省造纸公司,黑龙江哈尔滨150001) [摘要]综述了有机高分子絮凝剂的种类、絮凝化学、影响其作用效果的因素,并分析、展望了有机高分子絮凝剂的发展趋势。

[关键词]有机高分子絮凝剂;絮凝化学;影响因素絮凝剂效果的优劣直接决定着许多造纸单元过程的运行工况、生产成本、产品质量和出水的水质, 絮凝剂的选择直接影响絮凝效果。

造纸工作者越来越认识到深入开展絮凝基础理论研究、开发新型高效絮凝剂、优化絮凝过程控制的重要性。

1有机高分子絮凝剂的种类1.1人工合成类有机高分子絮凝剂人工合成类有机高分子絮凝剂是利用高分子有机物分子量大、分子链官能团多的结构特点经化学合成的一类有机絮凝剂,具有产品性能稳定、容易根据需要控制合成产物分子量等特点。

根据有机絮凝剂所带基团能否离解及离解后所带离子的电性,可将其分为阴离子型、阳离子型、非离子型和两性型人工合成类有机高分子絮凝剂。

1.1.1阴离子型人工合成类有机高分子絮凝剂阴离子型有机高分子絮凝剂研制开发较早,技术比较成熟,但由于受应用范围的限制,有关阴离子型有机高分子絮凝剂新产品的研究报道较少。

常见的有聚丙烯酸钠、丙烯酰胺与丙烯酸钠共聚物、聚苯乙烯磺酸钠等。

1.1.2阳离子型人工合成类有机高分子絮凝剂一般通过阳离子基团与有机物接枝获得,常用的阳离子基团有季铵盐基、喹啉鎓离子基、吡啶鎓离子基。

产品有阳离子聚丙烯酰胺、二甲基二烯丙基氯化铵(DADMAC)的均聚物以及与丙烯酰胺(AM)的共聚物、乙烯基三甲氧基硅烷(VTMS)与DADMAC的共聚物,VTMS与DADMAC和AM的三元共聚物、聚亚胺等。

阳离子絮凝剂不仅可以通过电荷中和、架桥机理使微粒脱稳、絮凝,而且还可以与带负电荷的溶解物进行反应,生成不溶物,从而有利于沉降和过滤脱水,pH值使用范围宽,用量少,毒性也小。

近年来,我国对此类絮凝剂的研究主要集中在聚丙烯酰胺接枝共聚物、烷基烯丙基卤化铵、环氧氯丙烷与胺的反应产物三大类上,已经取得了显著进展。

水 及 城 市 综 合 污 水 处 理 ，其 中共 聚 型 产 品更 以 电 荷 度 可 控 性 、 电荷 分 布 均 匀 性 Leabharlann 和制造工艺简单而备 受瞩目。
Ｐ Ｍ Ｄ Ｂ的 合 成 过 程 ： （ － Ｍ） Ａ
更容 易进 行等 特 点 ，是 一 类有 良好 应 用前
景、价廉物美 的新型絮凝剂。
聚丙烯酰胺、羧 甲基淀粉等。 絮凝作 用是非常复杂 的物理、 化学 过程 ，现在 多数人认 为絮凝 作 用机理 是 絮凝和 凝聚 两种作 用过程 。凝聚过 程是 胶体 颗粒脱 稳并 形成细 小的凝 聚体 的过 程 ；同时絮凝过 程是所 形成 的细小的 凝 聚体 在絮凝 剂 的桥 连下 生产大体 积的絮
出较 活泼的化学性 质。 由于其本 身的絮凝效 果有局 限性 ，为提 高它的絮凝作 用 ，需要对
它 改 性 ，即 通 过 羟 基 的 酯 化 、醚 化 、 氧 化 、 交 联 、接 枝 共 聚 等 化 学 改 性 ，增 加 其 活 性 基
丙烯酰胺 的系列化 水平低 ，优质聚丙烯酰胺 的相对分子 量仅 大于１ ×１ ０ ０。与 国 外 同类产 品的相对分 子量１ ×１。 比，远远不够 。按 离子特性 可将聚丙烯酰胺 ５ ０相 分 为阳离子型（Ｐ Ｍ 、阴离子型（ Ｐ Ｍ 、两性离 子型和 非离子 型（Ａ ） ＣＡ ） ＨＡ ） Ｐ Ｍ 。其中 ， Ｃ Ａ 是污水处理的重要有效絮凝剂 。 阳离 子型聚丙烯酰 ￣（Ｐ Ｍ是 由阳离子单 ＰＭ ＣＡ ）
。
最 后 ，污 泥 脱 水 是 当 今
废 （ ） 处 理 的 主 要 问题 ，迄 今 最 可 行 的 污 水 办 法 是 投 加 适 量 的 阳 离 子 高 分 子 絮 凝 剂
扩教层

４
内 蒙古 石 油化 工
２ １ 年第 ７ ００ 期 ，
油 田采 油污 水 处理 用絮凝 剂 研 究 进展 （ ） 二
张 锁 兵 马 自俊 丁 唯 赵 梦云 １ ， ， ，
（． １ 中国石油勘探开 发研 究院油 田化学所 ， 北京 １ ０ ８ ｝．吉林油田公 司物资供应处 ， ００ ３ ２ 吉林 松原 １８０） ３ ０ ０
有机 絮凝剂 已经很 难满 足要求 。 。 究开发新 型 引研 高 效 的复合 絮凝剂 来处 理采 出污水 已成为 水处理领 域 的热 点 。最 初研发 的思路是 用几种 无机 絮凝剂或 无 机 与有 机絮 凝剂 的复 配 ， 后来 又发 展 出 由无 机 絮 凝 剂与无机 絮 凝剂通 过某种 螯合 作用 或无机 絮凝剂 嫁接 有机 絮凝 剂而形 成 的单 一制 的复 合絮凝剂 。 邓述 波 ［］ 用无 机 絮凝剂 电性 中和能 力强 ， ３利 ９ 而 有机 阳离子 絮凝 剂即 可起到 电性 中和 又兼 有絮 凝架 桥 的双重 作 用这 一 理论 ， 由无 机絮 凝 剂和 有 机 阳离 子絮 凝剂复 配得到 的 絮凝剂ＸＮ９ ， 过室 内和现 场 ８通 试验 ， 都证 实 该 絮凝 剂对 含 聚污 水 有很 好 的处 理效 果 。 ？“３ 用聚 酰胺类 （ＡＭＡ ） 于 光ｏ 利 Ｐ Ｍ 新型 高分子 絮 凝 剂与天 然高 分子 助凝剂 （ 可溶 性淀 粉 、 甲基纤维 羧 素 等 ）配 合 使 用 ， 处 理 辽河 锦 州 采油 厂 含 油废 水 在 时， 达到 良好效 果 。宋辉 ［］ 淀粉 为基 材 的天 然高 ４把 １ 分子 改性 季 铵盐 型絮 凝 剂 Ｓ ３与 无机 高分 子 絮凝 Ｘ２ 剂聚 硅 酸铝 通过 酸 化 络合 ， 备 出新 型功 能 絮凝 剂 制 Ｐ ＭＣ， 处理 后 盘 锦 油 田污 水 的 Ｃ Ｄ 去 除率 为 ９ ． Ｏ ３２ 浊度 去 除率为 ９． 、 ９ ８ 油度 去除率 为 ９ ． ， ９ ８ 显 示 出 良好 的应 用前 景 。李亚 东［３ ４ 以阳离子聚 合物 为 １ 主剂 与聚 合铝 复 配 ， 用复 配 的体 系处 理 胜利 油 田孤

比较 长 。
１１ 生 物基 絮凝 剂 的特点 ．
广 东 化 工
、 Ⅳ ｖｇ ｃ ｅ ｅ ｍ ＾ 、 ．ｄ ｈ ｍ．ｏ ｎ
２１年 第 ２ ０ １ 期 第３ ８卷 总第 ２ ４ １ 期
生物基 絮凝剂 的研 究进展
廖 益强 ，黄彪 ，柳 河昆，卢泽 湘，陈彦
（ 福建 农林 大 学 材 料工 程 学院 ，福建 福 州 ３００ ） ５０ ２
， ， ，
●
一
；
；
随着 人们环保意识 的增强 ，以及可持续性 发展战 略的实 施， 保护环境的工作 已逐渐得到高度重视 。 环境问题是影响２ １ 世纪可持续发展 的关键性 问题之一Ｉ。在工业废水、生活污水 ｌ Ｊ 和城 市给水的处理过 程中 ，絮凝沉淀是一种 重要的水处 理手 段。 随着社会工农业以及城镇化的迅猛发展 ， 待处理的水质越 来越复杂 ， 水体污染 日趋严重 ， 传统无机絮凝剂 因其应用范围 相对较窄、投加量大、处理效率低 ，尤其铝盐的使用具有一定 的毒性 ，不能满足水处理需要 ，并带来 二次污染 ，因而研发新 型高效絮凝剂成为一种必要 。 Ｊ ２ 世纪６ 年代兴起 的有机合成高分子 絮凝剂 ， ０ ０ 与无机高分 子絮凝剂相 比，具有用量少 ，絮凝速度快 ，受共存盐类、废水 ｐ Ｈ及温度影响小 ，生成污泥量少等优点Ｉ。 ｊ 但也存在着一定的 Ｊ 缺陷 ，主要体现在它对 絮凝 的胶体表现 出很大程度 的选择性 ， 絮凝后 的上清液清澈程度较差 ， 本身不易被 生物降解而影响后 续处理且具有毒性 。因此 ，开发天然、无毒、对人体健康无害 的绿色絮凝剂 ， 从环境可持续 发展角度看 ， 有着十分重大 的意
义。
２ 生物基絮凝剂 的应用研究
生物基 絮凝剂从２ 世 纪３ 年代 起先后被 系统的研究开发 ， ０ ０ 从最初 的水溶性植物 胶瓜 尔胶到２ 世纪４ 年代 以后对淀粉 ， ０ ０ 纤 维素 的研 究，再到２ 世纪９ 年代 ，对淀粉衍生物 ，含胶植物 改 ０ ０ 性水处理剂 等研 究领 域都逐渐 成为新 的研究热 点 ， 其中特 别引 人注 目的是 甲壳素衍 生物 的研 究、 发和 应用。 者把 生物 基 开 作 絮凝剂分 为本体 絮凝剂 、改性絮凝剂、复合絮凝剂 、改性复合

近年来 ， 有机高分子絮凝剂 以其杼 陛粘数高 、 吸附架桥能力强 、 投 加量小 、 絮凝效 果好 、 适用 范围广 、 产生 的污泥量少 、 絮凝速度快和受 水 中共存盐类 、Ｈ及 温度影 响小等优 点 ， ｐ 得到 日 愈广泛的应用 其新 产品的不断问世 ， 产品类型、 规格更加齐全 ， 功能也逐步多样化 新 产 品不仅具有 一般普通有机 高分子絮凝剂 的吸附架桥 絮凝 悬浮物 的功 能． 而且具有 电性 中和 和带 特殊表面活性 作用的破乳除油 功能 ． 使有 机高分子絮凝 剂从单纯 的污水处理达标 回注与 回用发展 到达标外排 的程度 ． 具有更加广阔的应用前景
［ ｂｔ ｃ］ｈ ｇｎ ｏ ｍ ｒ ｏｃｌ ｔｆｃｕａｏ ｅｈｎ ｍ ｗｒ ｒ ｉ ｅ ． ｅ ａ ｓｒ ｅｒ ｅ ｐ ｌａｏ ｗｇ ｅｔｅｔ ｎ Ａ ｓ ａｔＴｅｏ ａｉｐｌ ｅ ｆｅｕａ ｓ ｏｃｌｉ ｍ ｃａｉ ｅ ｖ ｗ ｄｔ ｔ ｔｅ ａ ｈｉ ｔ ｐｉ ｔｎｏｓ ａｅｒａ ｎ ａｄ ｒ ｒ ｃ ｙ ｌ ｎ ｌ ｔｎ ｓ ｅｅｅ ｈ ｌｅ ｓ ｃ ｎ ｈ ａ ｃ ｉ ｆｅ ｔ ｍ
的氨 ． 腐蚀设备 ． 环境。 污染 而共 聚法 没有水解工序 ， 生产周期短 ， 无污 的运输 和贮存 带来不便 。因此笔者认为应进一步研发高效 、廉价 、 无 染： 尤其近年来 随着丙烯酸生产 成本 的降低 和质 量的提高 ． 使得用丙 毒、 无二次 污染 的新型有机高分子絮凝剂 ， 改善并优化生产工艺 ． 则其 烯酰胺与丙烯 酸共聚生产阴离子聚丙烯酰胺成为 当前研究 的重点ｍ 将 。 拥有广阔的 应用前景。 ●
科技信息
。科教前沿 ０
Ｓ ＩＮ Ｅ＆Ｔ Ｃ Ｎ Ｌ Ｇ Ｆ Ｒ Ａ Ｉ Ｎ ＣＥ Ｃ Ｅ Ｈ Ｏ Ｏ ＹＩ Ｏ Ｍ Ｔ Ｏ Ｎ

ｐ ｌｍ ｅ ｉａｉ ｎ，ｉ ｖ ｒｅ ｅ ｏ ｙ ｒｚ ｔ ｏ ｎ ｅ ｓ ｍｕｌｉｎ ｐ ｌｍｅ ｉａ ｉｎ ａ ｎｖ ｒｅ ｓ ｓ ｎ ｉｎ ｐ ｌｍ ｅ ｉａ ｉｎ． Ｔ ｉｅ ｔｏ ｓ ｏ ｒ ａ ｉ ｏｙ ｒ ｓｏ ｏｙ ｒｚ ｔ ｎｄ ｉ ｅ ｓ ｕ ｐｅ ｓｏ ｏ ｙ ｒｚ ｔ ｏ ｏ ｈｅ ｄ ｒ ｃｉｎ ｆｏ ｇ ｎ ｃ ｐ ｌ ｍｅ ｌ ｅ ｕ ａ ｔ ｒ ｌｏ ａ ｌ ｚ ｄ． ｆｏ ｅ ｌｎ ｓ ｗｅ ｅ ａ ｓ ｎａｙ ｅ
ＪＡ Ｗｅ Ｉ ｎ—ｚ ｅ ｈ ｎ，Ｚ ＨＵ Ｆａ ｇ ｎ
（ ｏｌ ｅｏ Ｅ ｖ ｏ ｍ ｎ ｌ ｃ ｎ ｅａ ｄＥ ｇ ｅｒ ｇ Ｔ ｉ ａ ｎｖｒｔ ｆ ｅｈ ｏ ｇ ， ｈ ｎｉ ａ ｕｎ０ ０ ２ ， ｈｎ ） Ｃ ｌ ｇ ｆ ｎｉ ｎ ｅ ｔ ｉ ｃ ｎ ｎｉ ｅ ｎ ， ａ ｕｎＵ ｉ ｓｙｏ Ｔ ｃ ｎｌ ｙ Ｓ ａ ｘ Ｔ ｉ ａ ３ ０４ Ｃ ｉａ ｅ ｒ ａＳｅ ｎ ｉ ｙ ｅｉ ｏ ｙ
２１ 年 ３ ０ １ ９卷第 ６期
广州 化工
・ பைடு நூலகம்９・
有 机 高 分 子 絮 凝 剂 的合成 及 应 用研 究进 展 半
贾文珍 ， 祝 方
０ ０２ ） ３ ０ ４
（ 太原理 工 大学环 境科 学 与工程 学 院 ，山 西 太原
摘 要 ： 有机高分子絮凝剂作为具有优势的一类高分子絮凝剂 ， 目前广泛应用于废水处理工艺中。本文综述 了絮凝剂的种类 、
子 单 体 （ Ａ ） 原 料 ， 成 了一 种 疏 水 缔 合 阳 离 子 絮 凝 剂 ， 现 Ｄ Ｃ为 合 发 该 絮 凝 剂 较 其 他 絮 凝 剂 提 高 了净 化 含 油 污 水 的 能 力 。谭 江 月 ＿ ４ 通 过 水 溶 液 聚合 制 备 了 甲基 丙 烯 酰 氧 乙 基 三 甲基 氯 化 铵 （ Ｍ Ｄ Ｃ） 改 性 阳离 子 高 分 子 絮 凝 剂 ， 将 其 与 五 种 无 机 絮 凝 剂 进 行 复 配 并 处理生活污水 ， 现在 最佳 复 配条件 下 Ｃ Ｄ和 Ｓ 发 Ｏ Ｓ去 除 率 可 达

《水处理絮凝剂研究与应用进展》篇一一、引言随着工业的快速发展和城市化进程的加速，水资源的污染问题日益严重，如何高效、安全地处理废水成为了环保领域亟待解决的难题。

在各种水处理方法中，絮凝剂作为实现水质改善的重要手段，得到了广泛的关注和研究。

本文旨在阐述水处理絮凝剂的研究进展和应用情况，探讨其在环保领域的潜在应用价值。

二、水处理絮凝剂概述水处理絮凝剂是一种通过吸附、电性中和等作用，使水中的悬浮物、胶体等颗粒物凝聚成大颗粒，从而方便从水中去除的化学物质。

根据其化学成分，水处理絮凝剂可分为无机絮凝剂和有机絮凝剂两大类。

三、无机絮凝剂研究与应用进展无机絮凝剂主要包括铁盐、铝盐等，具有价格低廉、制备简单等优点。

近年来，研究者们对无机絮凝剂进行了诸多改进和优化。

1. 新型无机复合絮凝剂：针对单一无机絮凝剂的局限性，研究者们开发了多种新型无机复合絮凝剂，如聚合氯化铝铁（PAFC）、复合铁盐等。

这些新型絮凝剂具有更好的絮凝效果和更低的毒性。

2. 纳米无机絮凝剂：纳米技术为无机絮凝剂的开发提供了新的方向。

纳米无机絮凝剂具有更大的比表面积和更强的吸附能力，能有效提高絮凝效果。

四、有机絮凝剂研究与应用进展有机絮凝剂主要包括天然有机高分子絮凝剂和合成有机高分子絮凝剂两大类。

1. 天然有机高分子絮凝剂：如淀粉、壳聚糖等，具有生物相容性好、易降解等优点。

研究者们通过改性等方法，提高了其絮凝效果和稳定性。

2. 合成有机高分子絮凝剂：如聚丙烯酰胺（PAM）等，具有优异的水溶性和分子链柔韧性。

针对其安全性问题，研究者们正在开发新型的、低毒性的合成有机高分子絮凝剂。

五、新型水处理技术中的絮凝剂应用随着水处理技术的发展，一些新型技术如膜分离技术、生物处理技术等也开始应用絮凝剂。

这些技术结合了絮凝剂的优点，进一步提高了水处理的效率和质量。

六、水处理絮凝剂的未来发展趋势未来，水处理絮凝剂将朝着高效、安全、环保的方向发展。

一方面，研究者们将继续开发新型的、低毒性的絮凝剂；另一方面，将更加注重对现有絮凝剂的优化和改进，提高其性能和降低成本。

本文由提供天然有机高分子絮凝剂随着石油产品价格不断上涨,天然有机高分子絮凝剂因其原料来源广泛、价格低廉、易于生物降解等特点显示了良好的应用前景。

近年来天然有机高分子絮凝剂的研究开发有不少进展。

碳水化合物类碳水化合物类物质广泛存在于植物中,自然界中天然碳水化合物年产量达5000亿ｔ,包括淀粉、纤维素、半纤维素、木素和单宁等。

这类天然高分子化合物含有各种活性基团,表现出较活泼的化学性质,通过羟基的酯化、醚化、氧化、交联、接枝共聚等化学改性,其活性基团大大增加。

聚合物呈枝化结构,分散絮凝基团对悬浮体系中颗粒物有更强的捕捉与促沉作用。

壳聚糖、甲壳素类甲壳素是自然界含量仅次于纤维素的第二大天然有机高分子化合物,壳聚糖则是甲壳素脱乙酰化的产物。

甲壳素一般由虾、蟹壳经酸浸、碱煮,分别脱去碳酸钙与蛋白质后分离得到。

由于这类物本文由提供质分子中均含有酰氨基、氨基和羟基,因此具有絮凝、吸附等功能。

壳聚糖是线性聚胺,当它在酸性介质中溶解后,随着氨基的质子化,表现出阳离子聚电解质的性质,不仅对重金属有螯合吸附作用，还可有效吸附水中带负电荷微细颗粒,已有用于ＨＣｌ、Ｈ2ＳＯ4、多氯联苯(ＰＣＢ)、染料以及某些农药吸附等的报道。

其中作为高分子絮凝剂最大优势是对食品加工水的处理,壳聚糖可使各种食品加工废水的固形物减少70%～98%。

微生物絮凝剂类微生物絮凝剂是利用生物技术,通过微生物的发酵、抽提、精制而得到的,是一种无毒的生物高分子化合物,包括机能性蛋白质或机能性多糖类物质。

微生物絮凝剂可广泛用于畜产废水、粪尿废水的处理以及砖厂生产废水和纸浆废水、染料废水等的处理。

为了将微生物絮凝剂更广泛地应用到实际中,价格低廉的培养基研究显得十分重要。

Ｋｕｒａｎｅ研究发现培养基中增加1%的乙醇时,可大大提高絮凝剂的活性。

此外,利用大豆饼作为培养基的有机氮源,可使成本下降为原来的1/3;利用水产加工废水不仅提高絮凝活性,缩短培养时间,同时成本也大大降低,是酵母浸液的1/4;采用连续培养,生产周期缩本文由提供短为间歇培养时的2/5等。

中图分 类号 ： ３ ０６ １ 文 献标 识码 ： Ａ
有 机高 分子 絮凝 剂用 于污 水处 理始 于 ２ ０世纪 ５ 代末 。 由于有 机 高分 子絮凝 剂 和无 机絮凝 剂 相 比 ０年 具有 用量 小 、 絮凝 能力 强 、 速度快 ， 盐类 、Ｈ值及 温 度影 响 小 ， 生废 渣 少且 易 处理 等 优 点 ， 受 ｐ 产 在发 达 国家 已得 到 迅速发 展 ， 已由一般 的工 业废 水处 理应 用 发展 到 生活饮 用 水 的处理 。
助剂 ， 且受介质的 ｐ Ｈ值、 矿化度 、 高价金属离子含量影响较大 ； 介质 ｐ Ｈ值下降、 矿化度和高价金属盐含量
增 加 ， 其 絮凝效 果 明显 变差 ， 至失 效 。所 以 阴离 子 型 聚丙 烯 酰胺 主要用 于选 矿 、 金 、 则 甚 冶 洗煤 、 品 行 业 食
和石油钻井过程中的固液分离或其他 中、 碱性条件下高浊度水的处理 引。
统 的 总结 ； 有机 高分子 絮凝 剂 的种类 、 子 结构及 其 作 用效 果 间的 关 系出发 ， 述 了有 机 高分 从 分 评 子 絮凝 荆 的絮凝 性 能、 发展 现 状和 存 在 的 问题 ， 指 出 了有 机 高分 子 絮 凝机 理 需 要 进 一 步研 究 并
的 问题 。
关键 词 ： 有机 高分子絮 凝 剂 ； 天然 高分 子絮 凝 剂 ； 凝机 理 絮
２ 有机高分子絮凝剂
２ １ 非离 子有 机高 分子 絮凝 剂 ．
非 离 子有 机高 分子 絮凝 剂包 括 常用 的聚 丙 烯 酰胺 和 聚氧 化 乙烯 。通 过 分子 链 中 一Ｃ Ｎ 能 团与 Ｏ Ｈ 官 悬浮 物发 生吸 附架 桥作 用 ， 大 絮体 矾花 的尺 寸 ， 增 有利 于 其 快 速沉 降 而 除去 ， 絮凝 效 果 与 聚合 物 的相 对 其

微生物絮凝剂的研究进展及应用现状微生物絮凝剂的研究进展及应用现状绪论微生物絮凝剂是一种能够促使悬浮液中微小悬浮颗粒结合成较大颗粒的生物产物。

由于其高效、环保、低成本等优点，近年来受到了科研工作者的广泛关注。

本文将从微生物絮凝剂的研究进展、应用现状以及未来的发展方向等方面进行分析和探讨。

一、微生物絮凝剂的研究进展1. 研究方法微生物絮凝剂的研究主要通过从自然环境中分离出具有絮凝能力的微生物菌株，并通过培养和筛选等方法获得原料菌株。

随着分子生物学和生物工程技术的快速发展，研究者们可以通过基因克隆和重组技术来改良和合成新的微生物絮凝剂，提高其絮凝效果和使用寿命。

2. 絮凝机理微生物絮凝剂的絮凝机理主要包括生物胶凝、表面吸附和胞外多糖等。

其中，生物胶凝是指微生物细胞通过分泌胶态物质使悬浮颗粒聚集在一起；表面吸附是指微生物细胞表面的特异性吸附作用，使悬浮颗粒结合在细胞表面上；胞外多糖是微生物细胞分泌的聚合物，能够与悬浮颗粒发生化学反应，形成较大的絮凝群。

二、微生物絮凝剂的应用现状1. 污水处理领域微生物絮凝剂在污水处理中具有较为广泛的应用。

通过加入微生物絮凝剂，可以促使悬浮颗粒聚集成大颗粒，便于沉淀或过滤，从而达到净化水质的目的。

此外，微生物絮凝剂还可以降低处理过程中的能耗和化学药剂的使用量，具有较好的环保效益。

2. 污泥脱水领域污泥脱水是污水处理过程中重要的一环。

微生物絮凝剂作为一种生物脱水剂，可以与污泥中的水分结合形成饼状物，在离心或压滤后将水分从污泥中分离出来。

相比于传统的化学脱水剂，微生物絮凝剂具有较低的成本和较好的环境友好性。

三、微生物絮凝剂的未来发展方向1. 结合纳米技术利用纳米技术来改善微生物絮凝剂的絮凝效果是未来的一个发展趋势。

通过调控微生物絮凝剂中纳米颗粒的形态和结构，可以提高絮凝效率和抗腐蚀性能，拓宽微生物絮凝剂的应用范围。

2. 基于遗传工程的改良通过遗传工程技术，可以改良微生物细胞内的絮凝相关基因，提高微生物絮凝剂的絮凝效果和稳定性。

污泥 比阻是表示污泥过滤特性 的综合性指标 ， 它的物理 采用表 １中的絮凝剂 作为污 泥处理 的调 理剂来改变 污 单位质量的污泥在一定 压力下过滤 时在单位过滤面 泥的理化性质 ， 小胶 体颗 粒与水 的亲 和力 ， 减 改善 污泥 的脱 意义是 ： 或同一污泥 水性能。通过实验室絮凝实验进行定 性和定 量分析 ， 分别在 积上的阻力。求此值的作用是 比较 不同的污泥 （ 相同的投加率和不同的实验 条件下 ， 比较 各种絮凝剂 的絮凝 加入不同量的混合 剂后 ） 的过 滤性 能。污泥 比阻愈大 ， 过滤
ｌ ｃｌｅ ， ｅ ｒ ｎ ｉ ｆ ｌｄｅｓ ｃ ｌａｏ ｓ ｔ ｅ（ Ｆ ）ａｄｔ ｄｅｆｔｔｎ ｈ ｓｌ ｈｗｔ ｔ ｒｐｒ ｆｃｕａ ｄ ｔｅｄｔｍｉ ｔｎｏ ｕｇ ｅｉｃｆｔｔ ｎｒ ｉａ ｃ Ｓ Ｒ ｎ ｅｔ ｔ ｆ ｕｇ ｌａｏ ．Ｔ ｅｒ ｕｔ ｓｏ ａ ｐｏｅｌ ｏ ｔ ｈ ｅ ａｏ ｓ ｐ ｆ ｉｒｉ ｅｓｎ ｉ ｈ ｅ ｏｓ ｓ ｌ ｉ ｒｉ ｅ ｓ ｈ ｙ
污泥是指在 污水处理 中产生 的沉淀 废物 ， 是一种 由有 机残片、 细菌菌体 、 无机颗粒 、 胶体等组成 的极其复杂的非均
质体¨ 。污泥在污水处理过程中的产量极大 ， ｊ 如不加 以合理
处 置 ， 会造 成 对 环 境 的 “ 次 污 染 ” 而 在 整 个 污 泥 的 组 成 将 二 ，
Ｐｙｉ （ Ａ Ｐ Ｍｉ ｙｎ ＆舭 ∞ ６ １０ ） ｈｓｓ Ｃ Ｅ ） ｃ ａ ａｇ， ｎ ２９０
Ａｂ Ｉ ｄ Ｔ ｅ ｅ ｅ ｔ ｆｔｅ ｄｆ ｒ ｎ ｏ ｙ ｃｙ ａ ｄ ｓ ａ ｏ ｃ ｌ ｎ ｉ ｓ ｄ ｅ ｄ ｗａｅ ｉｇ ８ｅ ａ ａｙ￣ ａ ｅ ｎ ｔ ｅ ｅ ｐ ｒ ｎｓ ｏ ｌｄ ｅ ｓｍ ｈ ｆ ｃｓ ｏ ｉ ｅ ｅ ｔ ｐ ｌ ａ ｒｌ ｍｉ ｅ ｓｆ ｃ ｕ ｅ ｔＯｌ ｌ ｇ ｅ ｔｒｎ ｒ ｌ ，ａ ｂ ｓ ｄ ｏ ｘ ｅ ｉ ｔ ｆ ｓ ｇ ｈ ｌ ｕ ｎ ｈ ｍｅ ｕ