絮凝剂进展与应用现状

絮凝剂进呈现状人类最先利用絮凝剂处置水的实践可追溯到公元前16世纪古埃及人承受甜扁桃汁净化饮用水的例子[15]1827试验[16]。1884年，美国人海亚特取得了以硫酸铝预处置滤池水的专利权。1887专利。20中[17]。最近几年来，工业和生活污水处置及沉渣处置时，絮凝剂的应展成为一门独立的学科[18]。从最先利用的自然絮凝剂到低级合成、AlCl

及硅系列絮凝剂，到现今的高聚合类絮凝剂，如4 2 3丙烯酰胺〔PAM〕等，和目前的生物絮凝剂，其间经受了从自然到合它们各自都起过重要的指导作用[19-20]。絮凝剂品种分类及其争论现状絮凝剂分类的方式很多。按组成不同，一样可分为无机絮凝剂、有机絮凝剂和最近几年来兴起的生物絮凝剂；假设依照分子量的高低、官能团的特性及官能团离解后所带电荷的性质，可分为高分子、低分子、阳离子型、阴离子型和非离子型絮凝剂等等。如表所示。表 絮凝剂品种分类Table Classificationoffloculants无机阳离子絮凝剂无机阳离子絮凝剂絮无机阴离子絮凝剂无机低分子絮凝剂无机絮凝剂铝盐无机高分子絮凝剂无机高分子絮凝剂铁盐无机高分子絮凝剂凝 剂有机阳离子絮凝剂剂有机絮凝剂人工合成有机高分子有机阴离子絮凝剂絮凝剂非离子有机絮凝剂自然有机高分子絮凝剂生物絮凝剂水处置应用中的主流絮凝剂[21]。目前，日本、中国和北美很多国家的30%～60%。高分子絮凝剂要紧有无机高分子絮凝剂、有机高分子絮凝剂和生物絮凝剂三个大类[22-25]。⑴无机絮凝剂(Al(SOSO(NaAlO43 2 2 43 2 4 2 3

O)和硫酸铁3 2 4 2(Fe

O)。无机低分子絮凝剂价钱低、货源充分，但由于其2 43 2利用，以降低处置本钱[26]。19被普遍应用。目前全世界年产硫酸铝约500万t，其中快要一半用于给水和废水处置中[27]使用的无机低分子絮凝剂，具有易溶于水，形成的絮体大而重、沉降性能好，对温度、水质及pH[28]形成絮体快而稳固，沉淀时刻短，适用于碱度高、浊度大的情形，但色度不易除净，侵蚀性也较强。世纪60门快速进展的科学与技术[29]。无机高分子絮凝剂〔IPF〕的优势反映在它比传统絮凝剂〔如硫酸铝、氯化铁等〕成效更优良，且比有机高分子絮凝剂〔OPF〕价钱低廉，目前已成功地应用于给水、工业废水和城市污水的各类处置〔包括前处置、中间处置和深度处置〕中，渐渐成为主流絮凝剂[30]。可是，在形态、聚合度及相应的分散-絮凝成使争论和开发向各类复合型高分子絮凝剂进展。⑵有机高分子絮凝剂有机高分子絮凝剂(OrganicPolymerizedFlocculant)同无机高分子絮凝剂相较，具有效量少、絮凝速度快，受共存盐类、pH[31]。但有机高分子絮凝多为聚丙烯、聚乙烯物质，如聚丙烯酰胺、聚乙烯亚胺等。这些絮凝[32]〔俗称三号絮凝剂[33]。我国目前生产的人工合成有机高分子絮凝剂中80[34]，因此在环保意识日趋增加的今日，愈来愈多的争论者留意到自然改性高分子絮凝剂具有的低毒、易生物降解、原料来源广、价钱较低等特点，其制备方式是将自然淀粉、纤维素、植物胶等通过醚化、酯化、磺化、交联接技等反映制得淀粉类、纤维素类、植物胶类改性高分子絮凝剂[35-36]。自然有机子量低，且易发生生物降解而失去活性[37]。20世纪70美、英、法、日和印度等国家结合本国自然高分子物质资源，重视化与合成有机高分子絮凝剂相较，具有选择性强、无毒、价廉等优势。注目[38]剂在市场上占有相当大的比例。另外，甲壳素的开发、应用争论也格外活泼。与无机絮凝剂相较，有机高分子絮凝剂具有如下特点[7]:①用量少、絮凝力量高、成效好。由于种类繁多，可适用于各类条件的水质环境，应用普遍；②絮凝体粗大、沉降速度快、处置时刻短、效率高，所产生的污泥比较简洁处置；③废水中共存离子阻碍小；④废水pH可是，有机高分子絮凝剂〔OrganicPolymericFlocculant称OPF〕也有不行抑制的缺点,如绝大多数人工合成的有机高分子絮[39]。有些产品只能以稀溶液出厂，而不能生产成干粉出售。如此，在运输、泥体积浩大，生产本钱高等缺点[8]。工业、食物工业、化工、造纸废水等的处置中，而饮用水处置中一样较少利用[9]。⑶生物絮凝剂20世纪80年月，又争论和开发出第三类絮凝剂，称为生物絮凝剂(MicroorganismFlocculant)。该类絮凝剂是利用生物技术，通过微生物发酵抽提、精巧而取得的一种型、高效、价廉的水处置药剂[40]20世纪7080成了命名为NOC—1[5]90年月开头显地降低COD、色度等指标，因此是一种有良好进展前景的型絮凝剂。⑷复合絮凝剂[41]。/有机复合絮凝剂三大类[42-43]，如表。表 复合絮凝剂分类Table ClassificationofCompositFloculants聚合硫酸铝铁PAFS聚合硫酸铝铁PAFS聚合氯化铝铁PAFC无机复合型聚合硅酸铁PFSi聚合硅酸铝PASi聚合硅酸铝铁PAFSi聚合磷酸铝铁PAFP聚合铝——聚丙烯酰胺聚合铁——聚丙烯酰胺有机复合型聚合铝——甲壳素聚合铁——甲壳素目前关于无机复合絮凝剂的争论报导较多，而无机/有机复合絮[5，无机佳，有望成为生代的高效絮凝剂。无机/有机复合絮凝剂的复配机理要紧与其协同作用有关。一方而网捕其它的杂质颗粒一同下沉，起到优于单一絮凝剂的絮凝成效。我国絮凝剂的开觉察状及存在问题近50一整套独立的运作体系。20世纪60年月，国内曾对自然及人工合成有机高分子絮凝剂胺等[6]。60年月末至70进展了普遍的争论，重点是解决如何利用国内资源生产聚合氯化铝，代硫酸铝及三氯化铁能取得更好的混凝成效。由于70制出了一些型絮凝剂，填补了某些国内的空白。例如，利用硫酸亚Zn2+、Cu2+、Co2+、Fe2+等金属离子反映制胺甲基丙烯酰胺PDMAM等，另外，对连续开发植物胶、纤维素衍生物类等自然高分子絮凝剂及聚丙烯酸钠等人工合成聚合高分子正在进展研制、开发。20世纪80年月至90年月的20年间，我国絮凝剂的开发要紧集中在无机高分子絮凝剂〔IPF〕的复合与混凝机理的争论方面，用。如汤鸿霄院士等在Al13

构造模型方面所做的争论在国际上都具[45]。可提高10%～30%，更高效能的品种尚待研制[46]。在污水处置中，至今仍缺乏廉价、高效的絮凝剂。因此，开发型高效的絮凝剂，对其絮凝作用机理进展争论，仍是目前争论的热点之一。平。但缺少规模生产，厂家虽多，规模不大，产品单一，生产工艺设性物质缺少必要的统一操纵与治理，水不溶物与杂质含量较高[47]。我国对有机高分子絮凝剂的研制、生产和应用尚处于开发时期，[48]刻：⑴系列化水平低，专用品种少，商品化的产品仅有聚丙烯酰胺和聚丙烯酸盐两大类；⑵产量低，未形成规模经营，国外已工业化的某业设备和单体生产落伍，整体质量水平不高。于世界前沿[49]。但从事开发和争论的人