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。

水处理絮凝剂研究与应用进展水处理絮凝剂研究与应用进展一、绪论水是生命之源，对人类的生活和生产具有重要的意义。

然而，随着工业化和城市化进程的加快，水污染问题日益凸显。

水处理作为解决水污染问题的核心技术之一，已成为各国研究的重点领域之一。

在水处理过程中，絮凝剂作为重要的处理剂，其研究与应用进展对水处理工艺及水质改善具有重要意义。

二、絮凝剂的定义与分类絮凝剂是一类能够将水中悬浮的微小颗粒凝聚成大颗粒的物质。

根据絮凝剂的来源和性质，可以将其分为有机絮凝剂和无机絮凝剂。

有机絮凝剂一般是由高分子聚合物构成，具有较好的絮凝效果和沉降性能，如聚合氯化铝、聚丙烯酰胺等。

而无机絮凝剂则主要由金属离子或氧化物构成，如氯化铝、硫酸铁等。

三、絮凝剂的作用机理絮凝剂通过两个主要作用机理实现对微小颗粒的凝聚和沉降。

首先是吸附作用，絮凝剂通过静电吸附或化学吸附作用吸附在悬浮颗粒表面，并形成团簇。

其次是桥联作用，絮凝剂分子之间的交互作用导致悬浮颗粒团簇的增大，从而形成更大的絮凝体。

最终，由于重力作用，絮凝体沉降至底部，以实现水中颗粒的去除。

四、絮凝剂的研究进展近年来，絮凝剂的研究与应用取得了一系列突破，主要体现在以下几个方面：1. 结构调控与新型絮凝剂的开发传统的絮凝剂结构相对单一，效果有限。

近年来，通过调控絮凝剂的结构参数和探索新型絮凝剂材料，研究人员制备出一系列高性能絮凝剂。

例如，采用交联剂对聚合物絮凝剂进行交联改性，可以提高絮凝剂的稳定性和凝聚效果；利用纳米材料的特殊性质，开发出具有高凝聚效果的纳米絮凝剂。

2. 絮凝剂与其他水处理技术的结合为了提高絮凝剂的效果，研究人员将絮凝剂与其他水处理技术进行结合。

例如，结合絮凝-膜分离技术可以实现更高效的水污染治理；结合絮凝-生物法可以加速有机物的降解和去除。

3. 絮凝剂的电动化学和光催化研究随着电动化学及光催化技术的发展，研究人员将絮凝剂应用于电动化学絮凝和光催化絮凝中，实现水污染的高效去除。

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。

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。

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。

·91絮凝剂在水处理中的应用与研究进展文_王瑞 许婷婷 张逸飞 南京科技职业学院生物与环境学院摘要：本文介绍了几种絮凝剂发展与应用现状，分析了它们的优点、缺点和未来研究方向，提出应根据不同的废水水质特征，开发针对性强、絮凝效果好、处理成本低、环境友好的绿色复合絮凝剂。

关键词：无机絮凝剂；有机絮凝剂；微生物絮凝剂；复合絮凝剂基金项目：2019年江苏省高等学校大学生创新创业训练计划项目（编号：201912920013Y）；南京科技职业学院科研项目（编号：NHKY-2018-11）。

Application and Research Progress of Flocculant in Water TreatmentWang Rui Xu Ting-ting Zhang Yi-fei[ Abstract ] The development and application of several flocculants were introduced, and their advantages, disadvantages and future research directions were analyzed. Finally, according to different characteristics of wastewater quality, it is suggested to develop green composite flocculant with strong pertinence, good flocculation effect, low treatment cost and friendly environment.[ Key words ] inorganic flocculant; organic flocculant; microbial flocculant; composite flocculant絮凝法具有投资成本低、操作简便、运行稳定、处理效果好等优点，在水处理领域具有较大的优势，被广泛用于污水预处理、深度处理和微污染水源处理等方面。