[导语]：在混凝处置惩罚中，主要通过压缩双电层机理起作用的低分子电解质添加剂常称为凝聚剂;主要通过吸附桥联机理起作用的高分子药剂则称为絮凝剂;同时兼有以上功效的统称为混凝剂。但在大多情形下，絮凝剂也称为混凝剂。当用混凝剂不可取得优异效果时，可投加某类辅助药剂来提高混凝效果，这种辅助药剂称为助凝剂。
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在混凝处置惩罚中，主要通过压缩双电层机理起作用的低分子电解质添加剂常称为凝聚剂;主要通过吸附桥联机理起作用的高分子药剂则称为絮凝剂;同时兼有以上功效的统称为混凝剂。但在大多情形下，絮凝剂也称为混凝剂。当用混凝剂不可取得优异效果时，可投加某类辅助药剂来提高混凝效果，这种辅助药剂称为助凝剂。
混凝剂种类许多，现在所知，不少于200-300种。凭证所加药剂在混凝历程中所起的作用，混凝剂可分为凝聚剂和絮凝剂两类，划分起胶粒脱稳和结成絮体的作用。硫酸铝、二氯化铁等古板混凝剂，现实上属于凝聚剂，接纳这类凝聚剂时，在混凝的絮凝阶段往往自动泛起尺寸足够大、容易沉淀的絮体，因而不需另加絮凝剂。有些混凝剂，特殊是合成聚合物，它们往往不但起絮凝剂的作用，而是起凝聚剂和絮凝剂的双重作用。
凭证棍凝剂的化学因素与性子，混凝剂还可分为无机混凝剂、有机絮凝剂和微生物絮凝剂三大类。微生物絮凝剂是现代生物学与水处置惩罚手艺相团结的产品，是目今混凝剂研究生长的一个主要偏向。
混凝剂的分类如表1-1所列。
混凝剂品种分类 表1-1无机混凝剂 | 无机小分子混凝剂 | 阴离子混凝剂
阳离子混凝剂 | 有机混凝剂 | 合成高分子絮凝剂 | 阳离子型絮凝剂
阴离子型絮凝剂
非离子性絮凝剂 |
无机高分子混凝剂 | 铝盐无机高分子混凝剂
铁盐无机高分子混凝剂
硅酸金属盐基种种复合混凝剂 |
自然高分子改性絮凝剂 |
微生物絮凝剂 | 微生物絮凝剂 |
无机混凝剂
无机混凝剂主要是使用其中的强水解基团水解形成的微絮体使脱粒脱稳，从19世纪末美国最先将硫酸铝用于给水处置惩罚并取得专利后，无机混凝剂以其无毒(或低毒)、价钱低廉、质料易得等优点得以大宗运用。
古板的无机混凝剂在污水一级强化处置惩罚中的应用保存投加量大、本钱高等弱点。无机高分子絮凝剂(IPF)是20世纪60年月以来生长起来的又一类新型水处置惩罚药剂。它比古板絮凝剂性能更优异，又比有机高分子絮凝剂(OPF)价钱低廉，尤其在目今水源污染日趋加剧的情形下，IPF施展了主要作用，因而被称为第二代无机絮凝剂。现在IPF的生产和应用在全天下都获得了迅速生长，已成为主流絮凝剂。在我国絮凝剂市场上，古板絮凝剂的用量仅占20%，而无机高分子絮凝剂(主要是聚合氯化铝PAC和聚合硫酸铁PFS)的用觉则占80%以上，其中PAC占65%-70%，PFS占7%-8%。Jiang
Jia-Qian等在实验室制备了聚合硫酸铝铁(PAFS)和聚合硫酸铁(PFS)，并与古板的无机混凝剂硫酸铁(FS)和硫酸铝(AS)举行了比照，效果批注：无机高分子聚合物对藻类、有机物及浊度的去除率远远优于古板混凝剂。Jiang等还提出了用湿式氧化法制备高铁酸盐，效果批注：该法不但提高了药剂的产量，并且还增强了它的稳固性。
近年来，为适合种种水质净化处置惩罚需求，复合型无机高分子混凝剂(IPC)的研制已逐步成为热门。其开发的复合品种许多，如阴离子复合型(向PAC中引入SO24-、PFS中引入氯根等)、阳离子复合型(向聚合氯化铝PAC中引入Fe3-等)、多种离子复合型(铁、硫酸根、氯根的复合)、无机/有机复合型(PAC与聚丙烯酰胺复合)等，别的近年来，研制和应用聚合铝、铁、硅及种种复合型混凝剂成为热门。复合型无机高分子混凝剂与古板的无机混凝剂相比有许多特点:处置惩罚效果比古板无机混凝剂更优，而价钱较有机高分子混凝剂更自制，并有乐成的应用实例，有成为主流混凝剂的趋势。现在日本、俄罗斯、西欧生产已抵达工业化和规；，流程控制自动化，产品质量稳固，聚合类混凝剂的生产已经占混凝剂总产量的30%-60%。我国无机高分子混凝剂的开发效果也很显著，陆续研发出了多种质料和工艺制造要领，团结我国的条件，建设起独具特色的工艺蹊径和生产系统，知足了我国用水和废水处置惩罚的生长需要。
有机絮凝剂
有机絮凝剂分为自然高分子改性絮凝剂与合成高分子絮凝剂。自然高分子改性絮凝剂是人类使用较早的絮凝剂，不过其用量远少于合成高分子絮凝剂，其缘故原由在于自然高分子改性絮凝剂电荷密度较小，相对分子质量较低，且易爆发生物降解而失去絮凝活性。合成有机高分子絮凝剂都是水溶性聚合物，重复单位中常包括带电基团，因而也被称为聚电解质。包括带正电基团的为阳离子型聚电解质，包括带负电基团的为阴离子型聚电解质，既包括带正电基团又包括带负电基团的为两性型聚电解质，有些人工合成有机高分子絮凝剂在制备中并没有人为地引进带电基团，称为非离子型聚电解质。水及废水处置惩罚中，使用较多的是阳离子型、阴离子型和非离子型聚电解质，表1-2是水和废水处置惩罚中常用的聚电解质。
常用的聚电解质 表1-2| 名称 | 离子型 | 说明 |
| 聚丙烯酰胺(PAM) | 非离子型 | 主要非离子絮凝剂品种 |
| 聚氧化乙烯 | 非离子型 | 对某些情形很有用 |
| 聚乙烯吡咯酮 | 非离子型 | 专用絮凝剂 |
| 部分水解聚丙烯酰胺(HPAM) | 阴离子型 | 主要阴离子絮凝剂品种，均聚物 |
| 聚乙烯磺酸盐(PSS) | 阴离子型 | M为金属离子，负电性强电荷对pH值不敏感，均聚物 |
| 聚乙烯胺 | 阴离子型 | 均聚物，电荷与pH值有关 |
| 聚羟基丙基-甲基氯化铵 | 阳离子型 | 均聚物，电荷与pH值有关 |
| 聚二甲基二烯丙基氯化铵 | 阳离子型 | 均聚物，正电性强，电荷对pH值不敏感，主要阳离子絮凝剂品种 |
| 聚羟基丙基二甲基氯化铵 | 阳离子型 | 均聚物，正电性强，电荷对pH值不敏感 |
| 聚二甲基铵甲基丙烯酰胺 | 阳离子型 | 主要阳离子絮凝剂品种，电荷与pH值有关 |
| 聚二甲基丙基甲基丙烯酰胺 | 阳离子型 | 水解为阳离子丙烯酰胺衍生物 |
在合成的有机高分子絮凝剂中，聚丙烯酰胺(PAM)的应用最多，在美国、日本其市场占有率达80%以上。我国从20世纪60年月最先，先后开发出了水解聚丙烯酰胺、亚甲基聚丙酰胺、磺化聚丙烯酰胺、水溶液状阳离子聚丙烯酰胺、粉末状阳离子聚丙烯酰胺以及淀粉改性的阳离子聚丙烯酰胺等改性聚丙烯酰胺或丙烯酰胺共聚物的许多品种。现在，人们已将其普遍用于采油、工业给水和废水处置惩罚、制糖、洗煤、选矿、造纸等工业部分，取得了很好的效果。虽然合成有机高分子混凝剂在许多方面比无机混凝剂优越，但它仍有不可阻止的缺陷，主要体现在以下几个方面：a.对胶体体现出很洪流平的选择性;b.絮凝后的上清液清亮水平较差，自己不易被生物降解而影响后处置惩罚;c.贮存期短;d.单体含量偏高或相对分子质量不敷理想;e.是否会对人体康健爆发恒久的影响(包括恒久毒性、致癌性、致突变性等)，尚未有定论。
近年来，有机高分子混凝剂-二甲基二烯丙基氯化按的聚合物(HCA)一直是研究的热门问题。由于HCA具有正电荷密度高、水溶性好、分子质量易控制、高效无毒、价钱低廉等优点，多被用于饮用水的处置惩罚中。
微生物絮凝剂
除无机高分子混凝剂和有机高分子絮凝剂两种主流混凝剂外，微生物絮凝剂(Microbi-al
Flocculants，MBF)近年来受到研究者极大关注。它是使用生物手艺，从微生物体或其渗透物中提取、纯化而获得的一种清静、高效，且能自然降解的新型水处置惩罚絮凝剂。MBF可以战胜无机高分子和合成有机高分子絮凝剂自己固有的清静与情形污染方面的缺陷，易于生物降解，无二次污染。现在，已应用于纸浆废水、染料废水处置惩罚及污泥脱水、发酵菌体去除等领域，取得了优异的絮凝效果。
生物絮凝剂虽都由微生物爆发，但由于差别的菌爆发的方法差别，有差别的分类。凭证生物混凝剂在生物作育液中的漫衍可将生物絮凝剂分为以下3类。
①直接使用微生物细菌的絮凝剂，活性污泥中的细菌、霉菌、酵母菌、放线菌大宗保存于土壤、活性污泥和沉积物中。
②使用微生物细胞液提取生物絮凝剂。如酵母细胞壁的葡聚糖、甘露聚糖、卵白质和N-乙酰葡萄糖胺等因素均可用作絮凝剂；炷湍傅男跄碓谟谙赴獗诘母事毒厶腔赣胂赴饷猜寻淄沤嵋鹣赴杭。丝状真菌细胞壁多糖化酶除了纤维素、甘露聚糖、葡
萄糖化酶外，尚有一种主要的多糖几丁质。几丁质经碱水解之后爆发带正电、高效无毒的脱乙酰几丁质，后者含有活性NH2-，和OH-，对许多微生物菌体及其他带负电荷的粒子有极强的混凝作用，它还可以作为一种助凝剂与其他阴离子混凝剂配合使用加大聚体。别的，现在已经普遍用作絮凝剂的褐藻酸也是一些褐藻细胞壁的因素。
③使用微生物细胞代谢爆发的絮凝剂。微生物细胞渗透到细胞外助代谢产品主要是细胞的荚膜和黏液质，除水特殊，其主要因素为多糖及少量的多肽、卵白质、脂类及其复合物 ？捎米骰炷恋闹饕嵌嗵。Kato曾指出，从活性污泥中疏散出的差别的混凝细胞外外貌都具有荚膜间质或胞外微纤维，这些胞外聚合物与菌细胞的混凝活性直接相关。微生物细胞爆发的具有混凝活性的代谢产品有的蕴藏在胞内作为内源代谢产品，有的则渗透到胞外或者黏附在菌细胞外貌，或者脱离菌体，游离于发酵液中。
微生物絮凝剂由于无毒、高效，无二次污染，使用利便，具有辽阔的应用远景，大有可能完全取代或部分取代古板的无机高分子混凝剂和有机高分子絮凝剂。因此对微生物絮凝剂的高效提取一直是各国学者的研究偏向。日前微生物絮凝剂的应用还大多处于菌种的筛选阶段，且保存本钱较高的弱点，无法顺应工业化生产的需要。现在的使命主要是寻找廉价的作育基和控制絮凝剂施展作用的最佳条件，并对絮凝剂的合成条件及影响絮凝活性的因素举行深入研究以切合工业化生产的要求。必需指出，在对其在现实生爆发涯中的应用举行研究的同时，还必需进一步增强其作用机理等基础性研究。余荣升等指出，由于生物手艺的飞速生长，人们对微生物细胞基因的熟悉和控制也越来越自若，即可凭证差别的废水水质研制出具有针对性的高效MBF，这样不但可大大降低絮凝剂的投加量，还可以降低处置惩罚本钱。
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