常用的絮凝剂
(完整版)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。
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。
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
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
各种絮凝剂的特点大PK

pH值及温度影响小,生成污泥量少,易处理等优点,而且有机高分子絮凝剂可带C00-、NH+-、
-S03-等带电基团,可为链状、环状、网状结构,有机絮凝剂聚丙烯酰胺的厂家,但对各种无机絮凝剂的特点也还是有所了解的,所谓知已知彼,百战不殆嘛,下面亿生化工就为大家介绍一下平时常用的各种絮凝剂的特点!
无机絮凝剂中常用的絮凝剂有聚合氯化铝、聚合硫酸铝、聚合硫酸铁,聚合氯化铁、聚合硫酸氯化铝(PACS)、聚合硫酸氯化铝铁(PAFCS)、聚合硅酸铝、聚合硅酸铁(PFsI)、聚合硅酸铁铝(PFAsI)、聚合硫酸硅酸铁(PFSS)、和聚磷酸氯化铝(PPAC)等,在无机盐类絮凝剂中,简单铝盐絮凝剂、铁盐絮凝剂较低,但投药量较大。残留在水中的铝离子会对饮用水造成二次污染;铁离子本身有颜色,并对设备有腐蚀作用;聚合无机盐类絮凝剂则絮凝效果好。其中聚合氯化铝(PAC)产量大、低;聚合硫酸铁(PFS)稍贵。其它类型的聚合无机盐类絮凝剂大多还处于探索阶段,尚未达到工业化生产规模,缺乏竞争力。一股来说,无机絮凝剂对各种复杂成分的水处理适用性强,但生成的絮体比较细小,沉降性较差,药剂成本比较高。
絮凝剂的使用种类和投加量

絮凝剂的使用种类和投加量絮凝剂是一种化学品,在水处理、废水处理、矿山废水处理等领域中被广泛应用。
它能够有效地促使悬浮在水中的固体颗粒快速沉降,从而实现水体的净化和澄清。
根据不同的处理对象和处理要求,有多种不同种类的絮凝剂可供选择,并且它们的使用投加量也会因具体情况而有所变化。
下面我们将详细介绍絮凝剂的使用种类和投加量。
1.无机絮凝剂无机絮凝剂主要包括氯化铁、聚合氯化铝、硫酸铝等。
它们的优点是投加量较少,处理效果好。
其中,氯化铁通常用于处理含有氨态氮的废水,具有很好的絮凝效果。
聚合氯化铝是一种常用的絮凝剂,适用于处理各种水质,尤其对具有较高的浊度和有机物含量的水体效果显著。
硫酸铝主要用于处理水体中的氟化物、碱性离子等。
2.有机絮凝剂有机絮凝剂主要包括聚丙烯酰胺(PAM)和聚合物铁盐。
PAM是一类非离子型絮凝剂,具有高效的絮凝作用,适用于处理含有悬浮物的废水和水体。
聚合物铁盐是将聚合物和铁盐复合而成的絮凝剂,具有毒性小、处理效果好的特点,广泛应用于水处理和废水处理领域。
3.有机无机复合絮凝剂有机无机复合絮凝剂是将有机絮凝剂和无机絮凝剂混合而成的一种絮凝剂。
它们能够充分发挥各自的优点,提高絮凝作用的效果。
例如,将聚丙烯酰胺和聚合氯化铝混合使用,能够显著提高废水的絮凝效果,同时降低絮凝剂的使用量。
投加量是指将絮凝剂投加到水体中的数量。
根据具体情况,投加量的大小会有所不同。
通常来说,投加量的确定需要考虑以下因素:1.水质特性:包括水体的浊度、酸碱度、有机物含量等。
水质越差,投加量通常越大。
2.目标要求:根据需要达到的水质目标,确定必要的絮凝剂投加量。
如果要求处理效果更好,通常需要增加絮凝剂的投加量。
3.运行条件:根据水处理设备的特点和水体的流量,确定合适的投加方式和投加量。
一般来说,絮凝剂的投加量可以通过试验和实际应用经验来确定。
通过试验可以进行不同投加量下的实验观察,找到最适合的投加量。
同时,也可以参考实际应用中相似情况下的投加量,作为参考值。
pam处理方法

pam处理方法
PAM(聚丙烯酰胺)是一种常用的高分子絮凝剂,可用于水处理、造纸、
石油等领域。
以下是PAM的处理方法:
1. 配制:将PAM按照所需比例加入溶解罐中,加入适量的水,搅拌至溶解,溶解温度应保持在40-60℃之间。
2. 储存:配制好的PAM溶液应存放在室内阴凉通风处,避免阳光直射,远离火源。
3. 使用:将配制好的PAM溶液加入待处理的污水中,使用搅拌器进行搅拌,使PAM与污水中的悬浮颗粒物充分接触,起到絮凝作用。
4. 脱水:在加入PAM后,可以加入其他脱水剂,如氯化铁等,加速悬浮颗粒物的沉降,提高脱水效果。
5. 处理效果:通过调节PAM的浓度和添加量,可以有效地去除污水中的悬浮颗粒物和杂质,提高水质。
需要注意的是,PAM的使用应根据实际情况而定,不同行业、不同水质的
要求不同,应选择合适的PAM型号和处理工艺。
同时,在使用过程中应遵守相关安全规定,避免对人体和环境造成危害。
污水处理常用药剂

污水处理常用药剂污水处理是一项重要的环保工作,为了有效处理污水,常常需要使用各种药剂。
以下是污水处理常用药剂的详细介绍。
1. 活性炭:活性炭是一种具有强大吸附能力的药剂,能够去除污水中的有机物、重金属、氯气等污染物。
它可以用于各种类型的污水处理系统,包括生活污水、工业废水等。
2. 氯化铁:氯化铁是一种常用的混凝剂,可以用于污水中悬浮物的凝聚和沉淀。
它能够有效去除污水中的悬浮物、颜料、油脂等有机物质,使污水澄清。
3. 活性氧化铝:活性氧化铝是一种常用的絮凝剂,能够将细小的悬浮物聚集成较大的颗粒,方便后续的沉淀处理。
它广泛应用于污水处理厂,能够有效去除污水中的悬浮物、胶体物质等。
4. 生物酶:生物酶是一种利用微生物代谢能力进行污水处理的药剂。
它能够分解有机物质,降解有害物质,促进污水中有机物的降解和去除。
生物酶在生活污水处理中应用广泛。
5. 活性菌剂:活性菌剂是一种含有大量有益微生物的药剂,能够加速污水中有机物质的降解和去除。
它可以增加生物膜的活性,提高污水处理系统的处理效果。
6. pH调节剂:pH调节剂用于调节污水的酸碱度,保持污水处理系统的稳定性。
它可以使污水的pH值保持在适宜的范围内,有利于后续处理工艺的进行。
7. 氧化剂:氧化剂用于氧化污水中的有机物质,提高其生物降解性。
常用的氧化剂有过氧化氢、高锰酸钾等,它们能够有效去除难降解的有机物质。
8. 抗菌剂:抗菌剂用于抑制污水中的细菌和微生物的生长,防止细菌的繁殖和污水的二次污染。
常用的抗菌剂有氯化铜、过氧化氢等。
9. 絮凝剂:絮凝剂用于促使污水中的悬浮物聚集成较大的颗粒,方便后续的沉淀处理。
常用的絮凝剂有聚合氯化铝、聚丙烯酰胺等。
10. 氧化还原剂:氧化还原剂用于氧化或还原污水中的有机物质,改变其化学性质。
常用的氧化还原剂有氯酸钠、次氯酸钠等。
以上是污水处理常用药剂的详细介绍。
根据不同的污水处理需求,可以选择合适的药剂进行处理,以达到高效、环保的污水处理效果。
絮凝剂原理

絮凝剂原理
絮凝剂是一种常用的水处理药剂,它在水处理过程中起着非常重要的作用。
絮
凝剂的原理是通过改变水中悬浮物和胶体粒子的表面性质,使其聚集成较大的絮凝体,从而便于过滤或沉淀。
絮凝剂的原理主要包括化学絮凝和物理絮凝两种方式。
化学絮凝是指通过添加化学絮凝剂来改变水中悬浮物和胶体粒子的表面电荷,
使其发生凝聚作用。
常用的化学絮凝剂有铝盐类、铁盐类、有机高分子等。
当絮凝剂加入水中时,会与水中的悬浮物和胶体粒子发生化学反应,形成絮凝团聚体。
这些团聚体具有较大的体积和较高的密度,从而可以在水中快速沉降或被过滤掉。
物理絮凝是指通过物理手段使水中的悬浮物和胶体粒子发生凝聚作用。
常用的
物理絮凝方法包括搅拌、沉淀、过滤等。
通过搅拌可以使水中的悬浮物和胶体粒子发生碰撞和凝聚,形成较大的絮凝体。
沉淀则是利用重力作用,使絮凝体在水中沉降下来。
过滤则是通过过滤介质将水中的絮凝体拦截下来。
絮凝剂的原理可以简单总结为改变水中悬浮物和胶体粒子的性质,使其聚集成
较大的团聚体,从而便于后续的处理。
在水处理过程中,合理选择和使用絮凝剂是非常重要的。
不同的水质和水处理工艺需要选择合适的絮凝剂和合适的投加方式,以达到最佳的絮凝效果。
总之,絮凝剂的原理是通过化学或物理手段改变水中悬浮物和胶体粒子的性质,使其聚集成较大的絮凝体,便于后续的处理。
合理选择和使用絮凝剂对于水处理工艺的稳定运行和水质的提高至关重要。
希望本文的内容能够对絮凝剂的原理有所了解,对水处理工艺有所帮助。
污水处理常用药剂简介

污水处理常用药剂简介污水处理常用药剂简介一、概述污水处理是一种将污水中的污染物去除或转化为无害物质的过程。
为了高效处理污水,常常需要采用药剂来辅助完成各种污染物的去除。
本文将对污水处理常用药剂进行介绍。
二、絮凝剂1-絮凝剂的作用絮凝剂是一种能够将细小悬浮颗粒聚集成较大颗粒状物质的化学药剂。
它能够促使污水中的悬浮颗粒凝聚并沉淀,从而实现污水中颗粒污染物的去除。
2-常用絮凝剂种类及作用机理●铝盐类絮凝剂:可通过与污水中的胶体物质发生凝聚作用,使其变得足够大而能够沉淀。
●铁盐类絮凝剂:能够与水中的磷酸盐发生反应,形成难溶性的铁磷化合物,并与其它颗粒物一起被沉淀。
●有机絮凝剂:通过与污水中的胶体物质形成絮团,并增加絮团的质量,提高悬浮颗粒的沉降速度。
三、氧化剂1-氧化剂的作用氧化剂能够将污水中的有机物或无机物氧化为无害物质或使其易于沉淀,从而达到去除污染物的目的。
2-常用氧化剂种类及作用机理●氯气:可将污水中的有机物氧化为无机酸、无机盐等物质。
●过氧化氢:能够将挥发性有机物、氯酚、酚类物质等氧化为无害的酸、酮、醛等物质。
●臭氧:能够氧化污水中的有机物,杀灭细菌和,并消除水质中的异味。
四、pH调节剂1-pH调节剂的作用pH调节剂能够改变污水的酸碱度,使其达到最适合处理的pH值。
它可以提高处理效率,提供适宜的环境条件。
2-常用pH调节剂种类及作用机理●石灰:能够将酸性污水中的酸中和成盐,并调整污水的pH值。
●硫酸铜:能够将碱性污水中的碱中和成盐,并调整污水的pH 值。
附件:详细介绍了污水处理常用药剂的性质、用途、投药方法等信息。
法律名词及注释:1-污水处理:指对污水中的污染物进行去除或转化为无害物质的过程。
2-絮凝剂:一种能够将细小悬浮颗粒聚集成较大颗粒状物质的化学药剂。
3-氧化剂:能够将污水中的有机物或无机物氧化为无害物质或使其易于沉淀的药剂。
4-pH调节剂:能够改变污水的酸碱度,使其达到最适合处理的pH值的药剂。
水处理药剂中絮凝剂的分类及特点

水处理药剂中絮凝剂的分类及特点一、絮凝剂的种类有哪些?絮凝剂是能够降低或消除水中分散微粒的沉淀稳定性和聚合稳定性,使分散微粒凝聚、絮凝成聚集体而除去的一类物质。
按照化学成分,絮凝剂可分为无机絮凝剂、有机絮凝剂以及微生物絮凝剂三大类。
下面主要介绍一下最常用的无机、有机絮凝剂:无机絮凝剂包括铝盐、铁盐及其聚合物。
有机絮凝剂按照聚合单体带电集团的电荷性质,可分为阴离子型、阳离子型、非离子型、两性型等几种,按其来源又可分为人工合成和天然高分子絮凝剂两大类。
1.1、无机絮凝剂硫酸铝的特点有哪些?自19世纪末美国最先将硫酸铝用于给水处理并取得专利以来,硫酸铝就以卓越的凝聚沉降性能而被广泛应用。
硫酸铝是目前世界上使用最多的絮凝剂,全世界年产硫酸铝约500万吨,其中将近一半用于水处理领域。
市售硫酸铝有固、液两种形态,固态的又按其中不溶物的含量分为精制和粗制两种,我国民间常用于饮用水净化的固态产品明矶,就是硫酸铝与硫酸钾的复盐,但在工业水及废水处理中应用不多。
硫酸铝适用的PH值范围与原水的硬度有关,处理软水时,适宜PH值为5〜6.处理中硬水时,适宜PH值为6.6〜7.处理高硬水,适宜PH值为7.2〜7.8。
硫酸铝适用的水温范围是20oC~40oC,低于IOOC时混凝效果很差。
硫酸铝的腐蚀性较小、使用方便,但水解反应慢,需要消耗一定的碱量。
1.2、无机絮凝剂三氯化铁的特点有哪些?三氯化铁是另一种常用的无机低分子凝聚剂,产品有固体的黑褐色结晶体,也有较高浓度的液体。
其具有易溶于水,矶花大而重,沉淀性能好,对温度、水质及PH的适应范围宽等优点。
三氯化铁的适用PH值范围是9~1形成的絮体密度大,容易沉淀,低温或高浊度时效果仍很好。
固体三氯化铁具有强烈的吸水性,腐蚀性较强,易腐蚀设备,对溶解和投加设备的防腐要求较高,具有刺激性气味,操作条件较差。
三氯化铁的作用机理是利用三价铁离子逐级水解生成的各种羟基铁离子来实现对水中杂质颗粒的絮凝,而羟基铁离子的形成需要利用水中大量的羟基,因此使用过程中会消耗大量的碱,当原水碱度不够时,需要补充石灰等碱源。
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常用的絮凝剂1.1 无机絮凝剂的分类和性质无机絮凝剂按金属盐可分为铝盐系及铁盐系两大类;铝盐以硫酸铝、氯化铝为主,铁盐以硫酸铁、氯化铁为主。
后来在传统的铝盐和铁盐的基础上发展合成出聚合硫酸铝、聚合硫酸铁等新型的水处理剂,它的出现不仅降低了处理成本,而且提高了功效。
这类絮凝剂中存在多羟基络离子,以OH-为架桥形成多核络离子,从而变成了巨大的无机高分子化合物,相对分子质量高达1×105。
无机聚合物絮凝剂之所以比其他无机絮凝剂能力高、絮凝效果好,其根本原因就在于它能提供大量的如上所述的络合离子,能够强烈吸附胶体微粒,通过粘附、架桥和交联作用,从而促使胶体凝聚。
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Zeta电位,使胶体粒子由原来的相斥变成相吸,破坏了胶团的稳定性,促使胶体微粒相互碰撞,从而形成絮状混凝沉淀,而且沉淀的表面积可达(200-1000)m2/g,极具吸附能力。
也就是说,聚合物既有吸附脱稳作用,又可发挥黏附、桥联以及卷扫絮凝作用。
1.2 改性的单阳离子无机絮凝剂除常用的聚铝、聚铁外,还有聚活性硅胶及其改性品,如聚硅铝(铁)、聚磷铝(铁)。
改性的目的是引入某些高电荷离子以提高电荷的中和能力,引入羟基、磷酸根等以增加配位络合能力,从而改变絮凝效果,其可能的原因是:某些阴离子或阳离子可以改变聚合物的形态结构及分布,或者是两种以上聚合物之间具有协同增效作用。
近年来国内相继研制出复合型无机絮凝剂和复合型无机高分子絮凝剂。
聚硅酸絮凝剂(PSAA)由于制备方法简便,原料来源广泛,成本低,是一种新型的无机高分子絮凝剂,对油田稠油采出水的处理具有更强的除油能力,故具有极大的开发价值及广泛的应用前景。
聚硅酸硫酸铁(PFSS)絮凝剂,发现高度聚合的硅酸与金属离子一起可产生良好的混凝效果。
将金属离子引到聚硅酸中,得到的混凝剂其平均分子质量高达2×105,有可能在水处理中部分取代有机合成高分子絮凝剂。
聚磷氯化铁(PPFC)中PO43-高价阴离子与Fe3+有较强的亲和力,对Fe3+的水解溶液有较大的影响,能够参与Fe3+的络合反应并能在铁原子之间架桥,形成多核络合物;对水中带负电的硅藻土胶体的电中和吸附架桥作用增强,同时由于PO43-的参与使矾花的体积、密度增加,絮凝效果提高。
聚磷氯化铝(PPAC)也是基于磷酸根对聚合铝(PAC)的强增聚作用,在聚合铝中引入适量的磷酸盐,通过磷酸根的增聚作用,使得PPAC产生了新一类高电荷的带磷酸根的多核中间络合物。
聚硅酸铁(PSF)它不仅能很好地处理低温低浊水,而且比硫酸铁的絮凝效果有明显的优越性,如用量少,投料范围宽,矾花形成时间短且形态粗大易于沉降,可缩短水样在处理系统中的停留时间等,因而提高了系统的处理能力,对处理水的pH值基本无影响。
1.3 改性的多阳离子无机絮凝剂聚合硫酸氯化铁铝(PAFCS)在饮用水及污水处理中,有着比明矾更好的效果;在含油废水及印染废水中PAFCS比PAC的效果均优,且脱色能力也优;絮凝物比重大,絮凝速度快,易过滤,出水率高;其原料均来源于工业废渣,成本较低,适合工业水处理。
铝铁共聚复合絮凝剂也属这类产品,它的生产原料氯化铝和氯化铁均是廉价的传统无机絮凝剂,来源广,生产工艺简单,有利于开发应用。
铝盐和铁盐的共聚物不同于两种盐的混合物,它是一种更有效地综合了PAC和FeCl3的优点,增强了去浊效果的絮凝剂。
随着人们对水处理认识的不断提高,残留铝对生物体产生的毒害作用倍受人们的关注,如何减少二次污染的问题已经越来越引起重视。
国内现有生产方法制得的饮用水中铝含量比原水一般高1-2倍。
饮用水中残留铝等含量高,原因可能是絮凝过程不完善,导致部分铝以氢氧化铝的微细颗粒存在于水中。
采用强化絮凝净化法,改善絮凝反应条件,延长慢速絮凝时间等可有效地降低铝等含量。
考虑到无机絮凝剂具有一定的腐蚀性和毒性对人类健康和生态环境会产生不利影响,人们研制开发出了有机高分子絮凝剂。
有机高分子絮凝剂有机高分子絮凝剂出现于20世纪50年代,它们应用前途广阔,发展非常迅速。
已用于给水净化,水/油体系破乳,含油废水处理,废水再资源化及污泥脱水等方面;还可用作油田开发过程的泥浆处理剂,选择性堵水剂,注水增稠剂,纺织印染过程的柔软剂,静电防止剂及通用的杀菌、消毒剂等。
2.1 有机高分子絮凝剂种类和性质有机高分子絮凝剂有天然高分子和合成高分子两大类。
从化学结构上可以分为以下3种类型:(1)聚胺型-低分子量阳离子型电解质;(2)季铵型-分子量变化范围大,并具有较高的阳离子性;(3)丙烯酰胺的共聚物-分子量较高,可以几十万到几百万、几千万,均以乳状或粉状的剂型出售,使用上较不方便,但絮凝性能好。
根据含有不同的官能团离解后粒子的带电情况可以分为阳离子型、阴离子型、非离子型3大类。
有机高分子絮凝剂大分子中可以带-COO-、-NH-、-SO3、-OH等亲水基团,具有链状、环状等多种结构。
因其活性基团多,分子量高,具有用量少,浮渣产量少,絮凝能力强,絮体容易分离,除油及除悬浮物效果好等特点,在处理炼油废水,其它工业废水,高悬浮物废水及固液分离中阳离子型絮凝剂有着广泛的用途。
特别是丙烯酰胺系列有机高分子絮凝剂以其分子量高,絮凝架桥能力强而显示出在水处理中的优越性。
2.2 非离子型有机高分子絮凝剂非离子型有机高分子絮凝剂主要是聚丙烯酰胺。
它由丙烯酰胺聚合而得。
2.3 阴离子型有机高分子絮凝剂(1)阴离子型有机高分子絮凝剂主要有聚丙烯酸、聚丙烯酸钠、聚丙烯酸钙以及聚丙烯酰胺的加碱水解物等聚合物。
(2)丙烯酰胺和苯乙烯磺酸盐、木质磺酸盐、丙烯酸、甲基丙烯酸等共聚物。
2.4 阳离子型有机高分子絮凝剂2.4.1 季铵化的聚丙烯酰胺季铵化的聚丙烯酰胺阳离子均是将-NH2经过羟甲基化和季铵化而得,可以分为聚丙烯酰胺阳离子化和阳离子化丙烯酰胺聚合。
(1)由聚丙烯酰胺季铵化聚丙烯酰胺(PAM)先与甲醛水溶液反应,酰胺基部分羟甲基化,其次与仲胺反应进行烷胺基化,然后与盐酸或胺基化试剂反应使叔胺季铵化。
(2)由季铵化的丙烯酰胺聚合在碱性条件下,先由丙烯酰胺与甲醛水溶液反应,然后与二甲胺反应,冷却后加盐酸季铵化。
产物经蒸发浓缩、过滤,得季铵化丙烯酰胺单体。
2.4.2 聚丙烯酰胺的阳离子衍生物这类产品多是由丙烯酰胺与阳离子单体共聚合得到的。
2.5 两性聚丙烯酰胺聚合物以部分水解聚丙烯酰胺加入适量甲醛和二甲胺,通过曼尼兹反应合成出具有羧基和胺甲基的两性型聚丙烯酰胺絮凝剂。
2.6 丙烯酰胺接枝共聚物因为淀粉价廉来源丰富,其本身也是高分子化合物,它具有亲水的刚性链,以这种刚性链为骨架,接上柔性的聚丙烯酰胺支链,这种刚柔相济的网状大分子除了保持原聚丙烯酰胺的功能之外,还具有某些更为优异的性能。
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。
微生物絮凝剂3.1 微生物絮凝剂概述国外微生物絮凝剂的商业化生产始于20世纪90年代,因不存在二次污染,使用方便,应用前景诱人。
如红平红球菌及由此制成的NOC-1是目前发现的最佳微生物絮凝剂,具有很强的絮凝活性,广泛用于畜产废水、膨化污泥、有色废水的处理。
我国微生物絮凝剂的制品尚未见报导。
微生物絮凝剂主要包括利用微生物细胞壁提取物的絮凝剂,利用微生物细胞壁代谢产物的絮凝剂、直接利用微生物细胞的絮凝剂和克隆技术所获得的絮凝剂。
微生物产生的絮凝剂物质为糖蛋白、粘多糖、蛋白质、纤维素、DNA等高分子化合物,相对分子质量在105以上。
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。
3.2 微生物絮凝剂的种类和性质微生物絮凝剂的研究者早就发现,一些微生物如酵母、细菌等有细胞絮凝现象,但一直未对其产生重视,仅是作为细胞富集的一种方法。
近十几年来,细胞絮凝技术才作为一种简单、经济的生物产品分离技术在连续发酵及产品分离中得到广泛的应用。
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。
从其来源看,也属于天然有机高分子絮凝剂,因此它具有天然有机高分子絮凝剂的一切优点。
同时,微生物絮凝剂的研究工作已由提纯、改性进入到利用生物技术培育、筛选优良的菌种,以较低的成本获得高效的絮凝剂的研究,因此其研究范围已超越了传统的天然有机高分子絮凝剂的研究范畴。
具有分泌絮凝剂能力的微生物称为絮凝剂产生菌。
最早的絮凝剂产生菌是Butterfield从活性污泥中筛选得到。
1976年,Nakamura j.等人从霉菌、细菌、放线菌、酵母菌等菌种中,筛选出19种具有絮凝能力的微生物,其中以酱油曲霉(Aspergillus souae)AJ7002产生的絮凝剂效果最好。
1985年,Takagi H等人研究了拟青霉素(Paecilomyces sp.l-1)微生物产生的絮凝剂PF101。
PF101对枯草杆菌、大肠杆菌、啤洒酵母、血红细胞、活性污泥、纤维素粉、活性炭、硅藻土、氧化铝等有良好的絮凝效果。
1986年,Kurane等人利用红平红球菌 (Rhodococcuserythropolis)研制成功息生物絮凝剂NOC-1,对大肠杆菌、酵母、泥浆水、河水、粉煤灰水、活性碳粉水、膨胀污泥、纸浆废水等均有极好的絮凝和脱色效果,是目前发现的最好的微生物絮凝剂。
絮凝剂的分子质量、分子结构与形状及其所带基团对絮凝剂的活性都有影响。
一般来讲,分子量越大,絮凝活性越高;线性分子絮凝活性高,分子带支链或交联越多,絮凝性越差;絮凝剂产生菌处于培养后期,细胞表面蔬水性增强,产生的絮凝剂活性也越高。
处理水体中胶体离子的表面结构与电荷对絮凝效果也有影响。
一些报道指出,水体中的阳离子,特别是Ca2+、Mg2+的存在能有效降低胶体表面负电荷,促进“架桥”形成。
另外,高浓度Ca2+的存在还能保护絮凝剂不受降解酶的作用。
微生物絮凝剂絮凝范围广、絮凝活性高,而且作用条件粗放,大多不受离子强度、pH值及温度的影响,因此可以广泛应用于污水和工业废水处理中。
微生物絮凝剂高效、安全、不污染环境的优点,在医药、食品加工、生物产品分离等领域也有巨大的潜在应用价值。