有机无机复合絮凝剂种类及其作用机制的研究进展

所谓絮凝剂是一种可使分散状颗粒聚集起来，从而得到较大的颗粒，提高固液分离速度的物质。

其作用机理是通过减少或使胶体间的电斥力反向以及通过聚合物架桥作用使颗粒连接变大而引起固液分离。

按照化学成分与组成，絮凝剂可分为无机、有机、复合、微生物絮凝剂四大类。

无机絮凝剂主要是依靠中和粒子上的电荷而凝聚，而有机絮凝剂则主要依靠架桥作用使粒子沉降，在应用中，常常先加无机絮凝剂中和电荷，然后加有机絮凝剂生成絮团沉降，两者联合使用可大大降低絮凝剂的用量。

无机絮凝剂按金属盐可分为铝盐系和铁盐系；按阴离子成分又分为盐酸系和硫酸系；按分子量又可分为低分子系和高分子系两大类。

低分子絮凝剂是人类最早使用的一类絮凝剂，包括Fe2 (SO4)3，FeCl3，Al2 (SO4)3，AlCl3。

其中Al2 (SO4)3。

迄今为止一直是一种重要的无机絮凝剂。

随着水处理对絮凝剂的要求不断提高，其缺点日益突出，如用量大，沉降速度慢，腐蚀性强，对设备要求高，某些场合净水效果不理想，由于上述种种原因无机低分子絮凝剂已逐渐为无机高分子絮凝剂所取代。

无机高分子絮凝剂是在20 世纪60 年代后在传统的铝盐、铁盐的基础上发展起来的一类新型水处理剂。

和传统药剂相比，它能成倍的提高絮凝效果，且价格相应较低，因而有逐步成为主流药剂的趋势。

按照组成，可把无机高分子絮凝剂分为以下三类：1）阳离子型：聚合氯化铝（PAC），聚合硫酸铝（PAS），聚合磷酸铝（PAP）等；2）阴离子型：活化硅酸（AS），聚合硅酸（PS）等；3）无机复合型：聚合氯化铝铁（PAFC），聚合硅酸硫酸铁（PFSS），聚合硅酸硫酸铝（PASS）等。

有机高分子絮凝剂上世纪初，Freudlich 发现，在Fe(OH)3 溶胶中投入少量血清蛋白会产生絮凝作用，并把这种效应称为敏化作用。

这是采用天然高分子所进行的高分子絮凝剂的期研究。

随着高分子化学的发展，许多高分子絮凝剂都可以人工合成了，合成高分子絮凝剂已经在水处理中占据一席之地。

絮凝剂实验报告引言絮凝剂是一种常用的水处理药剂，可以帮助净化水源，去除其中的悬浮物和浑浊度。

在本次实验中，我们将研究不同类型的絮凝剂对水体悬浊物的去除效果，并对实验结果进行分析和讨论。

实验目的1.研究不同类型的絮凝剂对水体悬浊物的去除效果；2.探讨絮凝剂用量对去除效果的影响；3.分析实验结果，总结结论。

实验材料1.水样：取自自来水厂供应的自来水；2.絮凝剂：包括无机絮凝剂和有机絮凝剂。

实验步骤1.将水样平均分配到若干个试验瓶中，每个试验瓶的水样量为500ml；2.分别向每个试验瓶中加入不同类型的絮凝剂，按照不同的用量进行处理；3.搅拌每个试验瓶中的水样，使絮凝剂充分与水样混合；4.静置一段时间，观察水样中悬浊物的沉降情况；5.通过观察水样的透明度变化，评估不同类型和用量的絮凝剂对水体悬浊物去除效果的差异。

实验结果与讨论根据观察和实验记录得到的实验结果如下：絮凝剂类型絮凝剂用量悬浊物去除效果无机絮凝剂A 5ml 90%无机絮凝剂A 10ml 95%有机絮凝剂B 5ml 80%有机絮凝剂B 10ml 85%有机絮凝剂C 5ml 70%有机絮凝剂C 10ml 75%从上表中可以看出，不同类型和用量的絮凝剂在水体悬浊物去除方面存在一定差异。

在本次实验中，无机絮凝剂A的去除效果最好，达到了95%的去除率。

而有机絮凝剂C的去除效果较差，仅为70%。

另外，我们还可以观察到随着絮凝剂用量的增加，悬浊物去除效果有所提升。

例如，无机絮凝剂A在用量为5ml时的去除率为90%，而用量增加到10ml时的去除率达到了95%。

这些结果表明，絮凝剂类型和用量对水体悬浊物的去除效果具有一定的影响。

不同类型的絮凝剂在化学成分上存在差异，因此对悬浊物的作用效果也不同。

同时，絮凝剂用量的增加可以提高去除效果，但需要注意用量过大可能会产生副作用。

结论通过本次实验，我们得到了以下结论：1.无机絮凝剂A在本次实验中表现出较好的去除效果，达到了95%的去除率；2.絮凝剂的用量对去除效果有明显影响，增加用量可以提高去除效果；3.不同类型的絮凝剂在去除效果上存在差异，需要针对具体情况选择合适的絮凝剂。

絮凝剂的絮凝原理絮凝剂的絮凝原理絮凝沉降(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.絮凝剂按化学成分的不同,分为无机絮凝剂、有机絮凝剂。

1 絮凝剂絮凝原理絮凝剂的絮凝原理可分为化学絮凝和物理絮凝两种.前者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。

后者则是由于存在双电层及某些物理因素，当加入与胶体粒子具有不同电性的离子溶液时，会发生凝结作用。

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 无机絮凝剂无机絮凝剂主要是依靠中和粒子上的电荷而凝聚，故常常被称为凝聚剂。

2。

1 无机低分子絮凝剂无机低分子絮凝剂有氯化铝、硫酸亚铁、氯化铁，用于干法或湿法直接投入水处理设施中，其优点就是较经济，但它们在水处理过程中存在较大的问题。

其聚合速度慢,形成的絮状物小,腐蚀性强，在某些场合净水效果不理想,而逐渐被无机高分子絮凝剂所取代.2。

2 无机高分子絮凝剂无机高分子絮凝剂是一类新的水处理剂，它与传统的絮凝剂比较效能更优异，且比有机高分子絮凝剂价格低廉,而被广泛用于给水、工业废水以及城市污水的各种流程，逐渐成为主流絮凝剂.无机高分子絮凝剂能强烈吸引胶体微粒,通过黏附、架桥和交联作用，促进胶体凝聚，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ξ电位，从而使胶体离子发生互相吸引作用，破坏了胶团的稳定性。

第51卷第12期 辽 宁 化 工 Vol.51，No.12 2022年12月 Liaoning Chemical Industry December，2022基金项目：延安职业技术学院科学研究基金项目，油田回注水处理技术及处理剂的研究与应用（项目编号：YZKY2001）。

油田用絮凝剂的研究进展杨红丽1，韩静1，骆薇2，严茹1，马全全1（1. 延安职业技术学院，陕西 延安 716000； 2. 西安职业技术学院，陕西 西安 710077）摘 要： 随着油田生产进程的加快，油田注水用水量不断增多，油田污水处理问题逐渐加重。

通过絮凝沉淀的处理方法，能够有效对油田污水进行处理。

而在这一过程中，絮凝剂不但对油田污水效果有直接影响，也决定着后续工艺流程以及出水质量。

所以，为了适应油田污水不断变化的需求，絮凝剂需要不断更新。

随着相关研发技术的不断优化，絮凝剂也从单一向多元化方向发展，新型高效絮凝剂实现了絮凝过程的优化，也越来越关注解决水污染处理中的环保问题。

本文以油田用絮凝剂为例，探索相关絮凝剂的研究进展情况。

关 键 词：油田水处理； 絮凝剂； 环境友好中图分类号：TQ31 文献标识码： A 文章编号： 1004-0935（2022）12-1759-04油田污水主要产生于三个方面，一是钻井产生的污水，一是采油产生的污水，还有一种是地面生产中产生的污水[1]。

针对油田的污水处理，一般使用混凝沉淀处理的方法，这种处理方法见效快、效果好，且操作方便快捷，所以是目前油田污水处理中的主要方法。

而在混凝沉淀处理中，絮凝剂选择是关键，这对于混凝沉淀效果有直接影响。

随着人们的生态环保意识不断增强，在油田的污水处理中，不仅关注处理效率和成本，近年来，对于絮凝剂环保性的关注也在不断提升，这使得相关絮凝剂研究进一步发展。

1 絮凝原理分析针对油田污水进行混凝沉淀处理，絮凝剂是关键作用环节。

絮凝过程中涉及到物理以及化学方面的反应和变化。

絮凝剂的作用絮凝剂，在很多领域中被广泛应用，其作用是用于加速悬浮物的聚集和沉淀，以便于分离和净化。

絮凝剂的作用使得水体、废水、液态或气态物质中的悬浮物能够凝聚成较大的团块，从而便于后续处理和处理效果的提高。

絮凝剂的作用主要包括以下三个方面：1. 聚集悬浮物：絮凝剂能够吸附在悬浮物的颗粒表面，形成带有电荷的复合体，从而使颗粒之间发生吸引力，促使悬浮物聚集成较大的团块。

这些团块的大小和密度大大增加，使得悬浮物更易于分离和沉淀。

2. 中和电荷：在水体中，很多悬浮物颗粒表面都带有电荷。

电荷的存在导致颗粒之间的互斥作用，使悬浮物难以聚集和沉淀。

絮凝剂能够与悬浮物中的电荷进行反应，并中和其电荷，从而减弱互斥作用，促使颗粒的凝聚和沉淀。

3. 提高分离效果：絮凝剂的作用不仅仅是使悬浮物凝聚成团块，还能够促使团块与悬浮液之间的分离更加容易。

通常情况下，团块越大，沉降速度越快，从而分离效果越好。

絮凝剂的作用使得团块的大小和密度增加，分离效果得到显著提高。

絮凝剂根据其化学性质的不同，可以分为无机絮凝剂和有机絮凝剂。

常用的无机絮凝剂有氯化铁、氯化铝等，而有机絮凝剂则包括聚合铝氯化物、聚合硫酸铝等。

无机絮凝剂通常具有较好的絮凝和沉淀效果，但是对水质有一定的污染作用；而有机絮凝剂则对水质的污染较小，但是絮凝和沉淀效果相对较差。

因此，在实际应用中，需要根据不同的需要选择合适的絮凝剂。

在水处理、废水处理、矿山废水处理、纺织工业、造纸工业、污水处理厂等领域中，絮凝剂被广泛应用。

通过使用絮凝剂，可以有效地去除悬浮物、浊度、有机物、重金属离子等，提高水质和废水处理效果。

此外，絮凝剂还可以用于提取悬浮物中的有用成分，如矿石中的金属离子等。

总之，絮凝剂的作用是通过聚集悬浮物、中和电荷和提高分离效果，使得悬浮物能够凝聚成较大的团块，便于后续处理。

通过絮凝作用，可以提高水质和废水处理效果，从而保护环境、改善生态。

絮凝剂的发展现状和发展前景综述：本文将对絮凝剂的发展现状和发展前景进行详细分析。

絮凝剂是一种用于处理水中悬浮物的化学物质，其主要作用是将悬浮物聚集成较大的团块，以便于沉淀或过滤。

絮凝剂在水处理、污水处理、矿山废水处理等领域具有广泛的应用前景。

本文将从絮凝剂的定义、分类、应用领域、发展现状和发展前景等方面进行详细阐述。

一、絮凝剂的定义和分类1.1 定义絮凝剂是一种能够将悬浮在水中的微小颗粒聚集成较大团块的化学物质。

通过增加颗粒之间的吸引力或减小颗粒与水之间的排斥力，使得颗粒能够聚集成团块，便于沉淀或过滤。

1.2 分类根据絮凝剂的性质和用途，可以将其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、硅酸盐等，常用的有聚合氯化铝（PAC）、聚合硫酸铝（PFS）等。

它们具有较高的絮凝效果和处理速度，适用于处理不同类型的水体。

有机絮凝剂主要包括聚合物絮凝剂和有机胶体絮凝剂。

聚合物絮凝剂常用的有聚丙烯酰胺（PAM）、聚丙烯酰胺共聚物等。

有机胶体絮凝剂常用的有壳聚糖、壳聚糖衍生物等。

有机絮凝剂具有较好的絮凝效果和较低的用量，适用于处理高浊度水体。

二、絮凝剂的应用领域絮凝剂在水处理、污水处理、矿山废水处理等领域具有广泛的应用。

2.1 水处理絮凝剂在水处理中主要用于去除水中的悬浮物、浊度、有机物和重金属等污染物。

通过添加适量的絮凝剂，可以使水体澄清，达到饮用水标准。

2.2 污水处理絮凝剂在污水处理中主要用于去除污水中的悬浮物、有机物、氨氮等污染物。

通过絮凝剂的作用，可以使污水经过沉淀、过滤等处理步骤后达到排放标准。

2.3 矿山废水处理矿山废水中常含有大量的悬浮物、重金属和有机物等污染物。

絮凝剂可以有效地将这些污染物聚集成团块，便于后续的沉淀和过滤处理，从而达到治理矿山废水的目的。

三、絮凝剂的发展现状目前，絮凝剂的研究和应用已经取得了一系列的进展。

3.1 絮凝剂的研究进展在无机絮凝剂方面，研究人员通过改进制备工艺和调节配比，提高了絮凝剂的絮凝效果和稳定性。

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。