在混凝處理中，首要經(jīng)過(guò)緊縮雙電層機(jī)理起效果的低分子電解質(zhì)增加劑常稱為凝聚劑；首要經(jīng)過(guò)吸附橋聯(lián)機(jī)理起效果的高分子藥劑則稱為絮凝劑；一起兼有以上功用的統(tǒng)稱為混凝劑。但在大多情況下，絮凝劑也稱為混凝劑。當(dāng)用混凝劑不能取得杰出效果時(shí)，可投加某類(lèi)輔佐藥劑來(lái)進(jìn)步混凝效果，這種輔佐藥劑稱為助凝劑。

混凝劑種類(lèi)許多，現(xiàn)在所知，不少于200-300種。依照所加藥劑在混凝進(jìn)程中所起的效果，速凝劑價(jià)格可分為凝聚劑和絮凝劑兩類(lèi)，別離起膠粒脫穩(wěn)和結(jié)成絮體的效果。硫酸鋁、二氯化鐵等傳統(tǒng)混凝劑，實(shí)踐上歸于凝聚劑，選用這類(lèi)凝聚劑時(shí)，在混凝的絮凝階段往往主動(dòng)呈現(xiàn)尺度足夠大、簡(jiǎn)單沉積的絮體，因而不需另加絮凝劑。有些混凝劑，特別是組成聚合物，它們往往不只起絮凝劑的效果，而是起凝聚劑和絮凝劑的兩層效果。

依據(jù)棍凝劑的化學(xué)成分與性質(zhì)，混凝劑還可分為無(wú)機(jī)混凝劑、有機(jī)絮凝劑和微生物絮凝劑三大類(lèi)。微生物絮凝劑是現(xiàn)代生物學(xué)與水處理技能相結(jié)合的產(chǎn)品，是當(dāng)時(shí)混凝劑研討開(kāi)展的一個(gè)重要方向。

無(wú)機(jī)混凝劑

無(wú)機(jī)混凝劑首要是運(yùn)用其間的強(qiáng)水解基團(tuán)水解構(gòu)成的微絮體使脫粒脫穩(wěn)，從19世紀(jì)末美國(guó)最先將硫酸鋁用于給水處理并取得zhuanli后，無(wú)機(jī)混凝劑以其無(wú)毒(或低毒)、價(jià)格低廉、質(zhì)料易得等長(zhǎng)處得以許多運(yùn)用。

傳統(tǒng)的無(wú)機(jī)混凝劑在污水一級(jí)強(qiáng)化處理中的運(yùn)用存在投加量大、本錢(qián)高級(jí)缺點(diǎn)。無(wú)機(jī)高分子絮凝劑(IPF)是20世紀(jì)60年代以來(lái)開(kāi)展起來(lái)的又一類(lèi)新式水處理藥劑。它比傳統(tǒng)絮凝劑功能更優(yōu)異，又比有機(jī)高分子絮凝劑(OPF)價(jià)格低廉，尤其在當(dāng)時(shí)水源污染日趨加重的情況下，IPF發(fā)揮了重要效果，因而被稱為第二代無(wú)機(jī)絮凝劑?，F(xiàn)在IPF的出產(chǎn)和運(yùn)用在全世界都得到了敏捷開(kāi)展，已成為干流絮凝劑。在我國(guó)絮凝劑市場(chǎng)上，傳統(tǒng)絮凝劑的用量?jī)H占20%，而無(wú)機(jī)高分子絮凝劑(首要是聚合氯化鋁PAC和聚合硫酸鐵PFS)的用覺(jué)則占80%以上，其間PAC占65%-70%，PFS占7%-8%。JiangJia-Qian等在實(shí)驗(yàn)室制備了聚合硫酸鋁鐵(PAFS)和聚合硫酸鐵(PFS)，并與傳統(tǒng)的無(wú)機(jī)混凝劑硫酸鐵(FS)和硫酸鋁(AS)進(jìn)行了比照，結(jié)果表明：無(wú)機(jī)高分子聚合物對(duì)藻類(lèi)、有機(jī)物及濁度的去除率遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)混凝劑。Jiang等還提出了用濕式氧化法制備高鐵酸鹽，結(jié)果表明：該法不只進(jìn)步了藥劑的產(chǎn)值，而且還加強(qiáng)了它的安穩(wěn)性。

近年來(lái)，為合適各類(lèi)水質(zhì)凈化處理需求，復(fù)合型無(wú)機(jī)高分子混凝劑(IPC)的研制已逐漸成為熱門(mén)。其開(kāi)發(fā)的復(fù)合種類(lèi)許多，如陰離子復(fù)合型(向PAC中引進(jìn)SO24-、PFS中引進(jìn)氯根等)、陽(yáng)離子復(fù)合型(向聚合氯化鋁PAC中引進(jìn)Fe3-等)、多種離子復(fù)合型(鐵、硫酸根、氯根的復(fù)合)、無(wú)機(jī)/有機(jī)復(fù)合型(PAC與聚丙烯酰胺復(fù)合)等，此外近年來(lái)，研制和運(yùn)用聚合鋁、鐵、硅及各種復(fù)合型混凝劑成為熱門(mén)。復(fù)合型無(wú)機(jī)高分子混凝劑與傳統(tǒng)的無(wú)機(jī)混凝劑相比有許多特色:處理效果比傳統(tǒng)無(wú)機(jī)混凝劑更優(yōu)，而價(jià)格較有機(jī)高分子混凝劑更廉價(jià)，并有成功的運(yùn)用實(shí)例，有成為干流混凝劑的趨勢(shì)。現(xiàn)在日本、俄羅斯、西歐出產(chǎn)已達(dá)到工業(yè)化和規(guī)?；鞒滩倏刂鲃?dòng)化，產(chǎn)品質(zhì)量安穩(wěn)，聚合類(lèi)混凝劑的出產(chǎn)現(xiàn)已占混凝劑總產(chǎn)值的30%-60%。我國(guó)無(wú)機(jī)高分子混凝劑的開(kāi)發(fā)成果也很明顯，陸續(xù)研制出了多種質(zhì)料和工藝制作辦法，結(jié)合我國(guó)的條件，建立起獨(dú)具特色的工藝道路和出產(chǎn)系統(tǒng)，滿意了我國(guó)用水和廢水處理的開(kāi)展需求。

有機(jī)絮凝劑

有機(jī)絮凝劑分為天然高分子改性絮凝劑與組成高分子絮凝劑。天然高分子改性絮凝劑是人類(lèi)運(yùn)用較早的絮凝劑，不過(guò)其用量遠(yuǎn)少于組成高分子絮凝劑，其原因在于天然高分子改性絮凝劑電荷密度較小，相對(duì)分子質(zhì)量較低，且易發(fā)作生物降解而失掉絮凝活性。組成有機(jī)高分子絮凝劑都是水溶性聚合物，重復(fù)單元中常包含帶電基團(tuán)，因而也被稱為聚電解質(zhì)。包含帶正電基團(tuán)的為陽(yáng)離子型聚電解質(zhì)，包含帶負(fù)電基團(tuán)的為陰離子型聚電解質(zhì)，既包含帶正電基團(tuán)又包含帶負(fù)電基團(tuán)的為兩性型聚電解質(zhì)，有些人工組成有機(jī)高分子絮凝劑在制備中并沒(méi)有人為地引進(jìn)帶電基團(tuán)，稱為非離子型聚電解質(zhì)。水及廢水處理中，運(yùn)用較多的是陽(yáng)離子型、陰離子型和非離子型聚電解質(zhì)，表1-2是水和廢水處理中常用的聚電解質(zhì)。

在組成的有機(jī)高分子絮凝劑中，聚丙烯酰胺(PAM)的運(yùn)用最多，速凝劑價(jià)格在美國(guó)、日本其市場(chǎng)占有率達(dá)80%以上。我國(guó)從20世紀(jì)60年代開(kāi)端，先后開(kāi)發(fā)出了水解聚丙烯酰胺、亞甲基聚丙酰胺、磺化聚丙烯酰胺、水溶液狀陽(yáng)離子聚丙烯酰胺、粉末狀陽(yáng)離子聚丙烯酰胺以及淀粉改性的陽(yáng)離子聚丙烯酰胺等改性聚丙烯酰胺或丙烯酰胺共聚物的許多種類(lèi)。現(xiàn)在，人們已將其廣泛用于采油、工業(yè)給水和廢水處理、制糖、洗煤、選礦、造紙等工業(yè)部門(mén)，取得了很好的效果。盡管組成有機(jī)高分子混凝劑在許多方面比無(wú)機(jī)混凝劑優(yōu)勝，但它仍有不可避免的缺點(diǎn)，首要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：a.對(duì)膠體表現(xiàn)出很大程度的選擇性；b.絮凝后的上清液明澈程度較差，自身不易被生物降解而影響后處理；c.儲(chǔ)存期短；d.單體含量偏高或相對(duì)分子質(zhì)量不行抱負(fù)；e.是否會(huì)對(duì)人體健康發(fā)生長(zhǎng)時(shí)間的影響(包含長(zhǎng)時(shí)間毒性、致癌性、致突變性等)，沒(méi)有有結(jié)論。

近年來(lái)，有機(jī)高分子混凝劑-二甲基二烯丙基氯化按的聚合物(HCA)一向是研討的熱門(mén)問(wèn)題。因?yàn)镠CA具有正電荷密度高、水溶性好、分子質(zhì)量易操控、高效無(wú)毒、價(jià)格低廉等長(zhǎng)處，多被用于飲用水的處理中。

微生物絮凝劑

除無(wú)機(jī)高分子混凝劑和有機(jī)高分子絮凝劑兩種干流混凝劑外，微生物絮凝劑(Microbi-alFlocculants，MBF)近年來(lái)遭到研討者極大重視。它是運(yùn)用生物技能，從微生物體或其排泄物中提取、純化而取得的一種安全、高效，且能天然降解的新式水處理絮凝劑。MBF能夠戰(zhàn)勝無(wú)機(jī)高分子和組成有機(jī)高分子絮凝劑自身固有的安全與環(huán)境污染方面的缺點(diǎn)，易于生物降解，無(wú)二次污染?，F(xiàn)在，已運(yùn)用于紙漿廢水、染料廢水處理及污泥脫水、發(fā)酵菌體去除等范疇，取得了杰出的絮凝效果。

生物絮凝劑雖都由微生物發(fā)生，但因?yàn)椴煌木l(fā)生的辦法不同，速凝劑價(jià)格有不同的分類(lèi)。依據(jù)生物混凝劑在生物培養(yǎng)液中的散布可將生物絮凝劑分為以下3類(lèi)。

①直接運(yùn)用微生物細(xì)菌的絮凝劑，活性污泥中的細(xì)菌、霉菌、酵母菌、放線菌許多存在于土壤、活性污泥和沉積物中。

②運(yùn)用微生物細(xì)胞液提取生物絮凝劑。如酵母細(xì)胞壁的葡聚糖、甘露聚糖、蛋白質(zhì)和N-乙酰葡萄糖胺等成分均可用作絮凝劑。混凝酵母的絮凝機(jī)理在于細(xì)胞外壁的甘露聚糖化酶與細(xì)胞外表蛋白結(jié)合引起細(xì)胞集合。絲狀真菌細(xì)胞壁多糖化酶除了纖維素、甘露聚糖、葡

萄糖化酶外，還有一種重要的多糖幾丁質(zhì)。幾丁質(zhì)經(jīng)堿水解之后發(fā)生帶正電、高效無(wú)毒的脫乙酰幾丁質(zhì)，后者含有活性NH2-，和OH-，對(duì)許多微生物菌體及其他帶負(fù)電荷的粒子有極強(qiáng)的混凝效果，它還能夠作為一種助凝劑與其他陰離子混凝劑合作運(yùn)用加大聚體。此外，現(xiàn)在現(xiàn)已廣泛用作絮凝劑的褐藻酸也是一些褐藻細(xì)胞壁的成分。

③運(yùn)用微生物細(xì)胞代謝發(fā)生的絮凝劑。微生物細(xì)胞排泄到細(xì)胞外援代謝產(chǎn)品首要是細(xì)胞的莢膜和黏液質(zhì)，除水格外，其首要成分為多糖及少數(shù)的多肽、蛋白質(zhì)、脂類(lèi)及其復(fù)合物?？捎米骰炷齽┑氖滓嵌嗵?。Kato曾指出，從活性污泥中別離出的不同的混凝細(xì)胞外外表都具有莢膜間質(zhì)或胞外微纖維，這些胞外聚合物與菌細(xì)胞的混凝活性直接相關(guān)。微生物細(xì)胞發(fā)生的具有混凝活性的代謝產(chǎn)品有的儲(chǔ)藏在胞內(nèi)作為內(nèi)源代謝產(chǎn)品，有的則排泄到胞外或許黏附在菌細(xì)胞外表，或許脫離菌體，游離于發(fā)酵液中。

微生物絮凝劑因?yàn)闊o(wú)毒、高效，無(wú)二次污染，運(yùn)用方便，具有寬廣的運(yùn)用遠(yuǎn)景，大有可能徹底替代或部分替代傳統(tǒng)的無(wú)機(jī)高分子混凝劑和有機(jī)高分子絮凝劑。因而對(duì)微生物絮凝劑的高效提取一向是各國(guó)學(xué)者的研討方向。日前微生物絮凝劑的運(yùn)用還大多處于菌種的挑選階段，且存在本錢(qián)較高的缺點(diǎn)，無(wú)法習(xí)慣工業(yè)化出產(chǎn)的需求?，F(xiàn)在的任務(wù)首要是尋覓廉價(jià)的培養(yǎng)基和操控絮凝劑發(fā)揮效果的最佳條件，并對(duì)絮凝劑的組成條件及影響絮凝活性的因素進(jìn)行深入研討以契合工業(yè)化出產(chǎn)的要求。有必要指出，在對(duì)其在實(shí)踐出發(fā)日子中的運(yùn)用進(jìn)行研討的一起，還有必要進(jìn)一步加強(qiáng)其效果機(jī)理等基礎(chǔ)性研討。余榮升等指出，因?yàn)樯锛寄艿娘w速開(kāi)展，人們對(duì)微生物細(xì)胞基因的認(rèn)識(shí)和操控也越來(lái)越自若，即可依據(jù)不同的廢水水質(zhì)研制出具有針對(duì)性的高效MBF，這樣不只可大大下降絮凝劑的投加量，還能夠下降處理本錢(qián)。