絮凝剂

生物絮凝剂的絮凝机理
电性中和：水中胶粒一般带负电荷，当带有正电荷的生物大分子絮凝剂或其水 解产物靠近这种胶粒时，将中和其表面上的部分电荷，使胶粒脱稳，从而胶粒 之间、胶粒与絮凝剂分子间相互碰撞，通过分子间作用力凝聚而沉淀。 吸附架桥：絮凝剂借助离子键、氢键，同时结合多个颗粒分子，因而在颗粒间 起“中间桥梁”的作用，把这些颗粒联结在一起，从而使之形成网状沉淀下来。 网捕卷扫：当微生物絮凝剂投量一定且形成小粒絮体时，可以在重力的作用下 迅速网捕，卷扫水中胶粒，从而产生沉淀分离。
微生物絮凝剂的优势
高效性：微生物絮凝剂在除浊、除油、去除金属离子、抑制污泥膨胀、促 进污泥脱水等方面的效率高于传统的无机及有机絮凝剂，而且用量少，应 用范围广，沉淀过滤性能好，饮用后对人体无毒害作Байду номын сангаас。 优异的脱色性：用于墨水、蜜糖废水、纸浆废水、颜料废水等有色废水的 处理，能有效地凝聚水溶性色素，尤其对高分子絮凝剂不能去除的着色物 质也有优异的脱色效果。 特殊废水的处理：畜产高浓度有机废水、含有建筑材料的高浓度无机废水 以及需要回收的食品及餐饮行业产生的废水，微生物絮凝剂因其特有的高 效性、无毒性以及可消除二次污染等优点，处理废水后均可达到满意效果。
氯化铝：固体三氯化铝和液体聚合氯化铝（PAC）
制备：铝灰碱溶法，氯化铝、硫酸铝混合法、铝、矾土二段酸溶法。 应用：工业废水净化，造纸废水及自来水的净化用絮凝剂，代替硫酸铝作 纸浆施胶沉淀剂等。 特点：1.絮凝能力强，是硫酸铝的1.5-3倍 2.絮凝快，可提高设备处理能力 3.絮凝颗粒大而坚实，减少漏滤事故发生 4.絮凝效果不受温度影响 5.不需要碱或只需少量 6.可得到低电导率的净化水，存储使用简单 7.贮存和使用方法，可实现设备自动化
聚丙烯酰胺絮凝剂（PAM):
制备：丙烯腈在浓硫酸中水解后，再经氨和NaOH中和制得单体，最后聚合得到。
应用：作为造纸业的絮凝剂、助留剂、干强剂、表面施胶剂等。
1. 非离子型聚苯稀酰胺：它是以水合状态溶于水中，此时高分子链不是伸展状态， 而是蜷曲状态，其絮凝作用是通过酰胺基与粒子表面的氢结合而产生吸附。为了 在被吸附粒子间产生侨联作用而形成坚实的絮凝体，聚苯稀酰胺的分子量应尽可 能大些。 2. 弱离子型聚苯稀酰胺：与非离子型PAM相比，絮凝沉淀性强，所以工业应用广泛。 3. 阳离子型聚苯稀酰胺：在水中溶解时，具有带正电的活性基，从而吸附带负电的 悬浮胶体粒子，中和粒子表面电荷，消除了粒子间的斥力产生絮凝。如果聚合物 有较长的链，则一个聚合物分子链可同时吸附几个粒子，聚合物分子链之间形成 桥联作用，就可以导致大颗粒而产生沉淀。
三.微生物絮凝剂
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。具有分泌絮凝剂能力的微生物称为 絮凝剂产生菌。 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。
微生物絮凝剂的分类
直接利用微生物细胞的絮凝剂: 如某些细菌、霉菌、放线菌和酵母，它们大量存在于土壤、活性污泥和沉积物中。 利用微生物提取物的絮凝剂： 酵母细胞壁的葡聚糖、甘露聚糖、蛋白质和N-乙酰葡萄糖胺等均可作为絮凝剂。 直接利用微生物细胞代谢产物的絮凝剂： 主要是细菌的荚膜和粘液质，除水分外，其余主要成分为多糖及少量的多肽、 蛋白质、脂类及其复合物，其中多糖在某种程度上可作为絮凝剂。 通过克隆技术获得的絮凝剂
常用的絮凝剂
硫酸铝：
制备：硫酸处理含铝的矿石制得 絮凝机理：硫酸铝和水中碱反应生成氢氧化铝，反应如下：
AlSO4 3 6NaOH 2 AlOH 3 3Na2 SO4
氢氧化铝胶体带正电，被废液中胶体粒子吸附，胶体粒子的负电 荷被中和而产生絮凝。 应用：造纸业、自来水和工业废水净化、皮革、制药、木材防护等。 特点：价格相对便宜，絮凝效果好，无毒无腐蚀性，但与铁盐相比，絮凝 pH范围较窄，生成颗粒较轻；在废水处理中，需要加碱和助凝剂； 与PAC(聚合氯化铝)相比，用量较大。
铁盐：作为絮凝剂使用的铁盐主要有硫酸亚铁、氯化铁和氯化亚铁。与铝
盐相比，铁盐絮凝剂颗粒比硫酸铁重而易沉淀，常用作废水处理， 一般不用于自来水和工业用水的处理。
石灰絮凝剂：石灰在早期主要用作絮凝剂的助碱剂，现在在水处理和造
纸废水处理中，可直接用作絮凝剂。
活性硅絮凝剂：活性硅是在硅酸钠的稀溶液中，加入稀酸制成胶体状聚
絮凝剂
概念
絮凝剂是指能使溶胶变成絮状沉淀的凝结剂。絮凝剂能 使分散相从分散介质中分离出絮状沉淀，其凝结作用称 为絮凝作用。
絮凝剂的分类
无机絮凝剂
有机絮凝剂
微生物絮凝剂
一.无机絮凝剂
主要分为两大类别：铁制剂系列和铝制剂系列，当然也包括其丛生的高聚 物系列。 无机絮凝剂包括硫酸铝、氯化铝、硫酸铁、氯化铁等，其中硫酸铝最早是 由美国开发的，并一直沿用至今的一种重要的无机絮凝剂。常用的铝盐有 硫酸铝Al2(SO4)3· 18H2O和明矾 KAl(SO4 )2· 12H2O，另一类是铁盐有三氯 化铁水合物FeCl3· 6H2O.硫酸亚铁水合物FeSO4· 7H2O和硫酸铁。
合硅酸。在净化水厂中，作为低浊度水的絮凝剂使用，也广泛用于工业用 水和废水处理，与硫酸铝共用，则有促进沉淀作用。
二.有机高分子絮凝剂
无机絮凝剂的优点是比较经济、用法简单;但用量大、絮凝效果低，而且存在成本高、 腐蚀性强的缺点。有机高分子絮凝剂是20世纪60年代后期才发展起来的一类新型废 水处理剂。与传统絮凝剂相比，它能成倍的提高效能，且价格较低，因而有逐步成 为主流药剂的趋势。加上产品质量稳定，有机聚合类絮凝剂的生产已占絮凝剂总产 量30%～60%。 某些天然的高分子有机物例如含羧基较多的多聚糖和含磷酸基较多的淀粉都有絮凝 性能。用化学方法在大分子中引入活性基团可提高这种性能，如将一种天然多糖进 行醚化反应引入羧基、酰胺基等活性基团后，絮凝性能较好，可加速蔗汁沉降。 将天然的高分子物质如淀粉、纤维素、壳聚糖等与丙烯酰胺进行接枝共聚，聚合物 有良好的絮凝性能，或兼有某些特殊的性能。国内研制的一些产品，主要应用于污 水处理和污泥脱水。 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。