絮凝剂的发展现状和发展前景
无机高分子絮凝剂的研究进展与应用
无 机 高 分 子 絮 凝 剂 （ｎｒａｉ Ｐ ｌ ｅ ｌ ｃｌ ｔ，Ｐ ） Ｉｏｇｎｃ ｏ ｍ ｒＦｏ ｕ ｎｓ ＩＦ ｙ ｃ ａ 是 一 类 新 型 的水 处 理 药 剂 ， 世 纪 ６ 上 Ｏ年 代 后 在 世 界 上 发 展
起来． 由于 这类 化 合 物 与 历 来 的 水 处 理 药 剂 相 比在很 多 方 面
备 创 新 发 展 的基 础 产 业 ．
生 、 鸿 霄 等 人 将 该 类 研 究 推 广 到 三 价 共 存 阴离 子 增 聚 聚 合 汤 铝 ， 阴离 子 对 铝 盐 水 解 一 聚 合 的作 用 机 理 以及 该 类 聚合 铝 在
制 备 和 应 用 方 面 取 得 了 一 系 列 的 成 果 ． 合 铝 包 括 聚合 氯 聚 化 铝 （ Ａ ） 聚 合 硫 酸 铝 （ Ａ ） 主 要 类 型 ， 前 得 到 广 泛 ＰＣ、 ＰＳ等 目 应用的主要是聚合氯化铝 （Ａ ） ＰＣ．
以 后 聚 合 铝 在 我 国 得 到 普 遍 的 应 用 ． ９ ０年 ， 勇 有 、 占 １９ 胡 王
难 度 与 处 理 成 本 ， 动 了混 凝 技 术 的 发 展 ， 混 凝 方 法 在 给 推 使
水 处 理 和 废 水 处 理 中 得 到 了广 泛 的应 用 ． 于我 国是 水 资 源 由
都 自有 特 色 ， 而 被 称 为 第 二 代 无 机 絮 凝 剂 ．Ｐ 因 ＩＦ的 优 点 在 于 与 传 统 混 凝 剂 相 比可 成 倍 提 高效 能 而 价 格 相 应 较 低 ， 因而
有逐步成为 主流药 剂 的趋势 ． 年 来 ， 制 和 应用 聚合 铝 、 近 研
铁 、 及 各 种 复 合 型 絮 凝 剂 成 为 热 点 ．Ｐ 硅 ＩＦ的 品 种 已 逐 步 形
改性纤维素类絮凝剂的制备和应用研究进展
岳弈君［7］以N-乙烯基甲酰胺、丙烯腈和羧甲 基纤维素为原料合成了羧甲基纤维素接枝聚脒，此 目标高分子聚合物拥有五元环状骨架，可用来作为 新型絮凝剂替代现有的聚丙烯酰胺；羧甲基纤维素
基金项目：甘肃省科技厅2017年创新基地和人才计划(第二至第六批)项目(17CX2JA016)；甘肃省科技厅2018年甘肃省科技计划(技术创 新引导计划第六批)项目(18CX6JA024)
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INDUSTRIAL WATER & WASTEWATER
工业用水与废水
Vol.52 No. 3 Jun., 2021
度去除率为 85.0%。 1.4改性稻壳、秸秆纤维素絮凝剂
目前，稻壳、秸秆一般被用作造纸、燃料、活 性炭、饲料、建筑的原料，利用率非常低。淀粉、 壳聚糖等在天然高分子絮凝剂领域研究的较多，而 稻壳、秸秆类絮凝产品较少。
稻壳、秸秆是农作物废弃物，以农作物废弃物 为原料合成絮凝剂，将其变废为宝，以废治废，是 未来可持续发展的需要。 1.5改性树材纤维素絮凝剂
树材纤维素是自然界最丰富的纤维素材料资源 之一。树材纤维素本身含有负电基团，含有大量的 邻苯二酚基和自由酚羟基，与重金属离子容易发生 螯合作用，在污水处理过程中可有效处理重金属离 子。改性树材纤维素絮凝剂的制备一般采用纤维板 材和树皮作为反应原料。
水处理过程中化学絮凝的原理和应用
水处理过程中化学絮凝的原理和应用摘要：絮凝沉降(或浮上)进行固液分离的方法是目前水处理技术中重要的分离方法之一，采用水溶液高聚物为絮凝剂来处理工业废水、生活废水、工业给水、循环冷却水、民用水时，具有促进水质澄清，加快沉降污泥的过滤速度，减少泥渣数量和滤饼便于处置等优点[1]。
本文介绍了采用絮凝剂絮凝的原理、絮凝剂的分类、在生产生活中的应用以及研究进展。
关键词：絮凝剂原理应用共聚物衍生物一、化学絮凝原理絮凝剂的化学絮凝原理是假设粒子以明确的化学结构凝集，并由于彼此的化学反应造成胶质粒子的不稳定状态。
当发生凝结作用时，胶体粒子必失去稳定作用或发生电性中和，不稳定的胶体粒子再互相碰撞而形成较大的颗粒。
当加入絮凝剂时，它会离子化，并与离子表面形成价键。
为克服离子彼此间的排斥力，絮凝剂会由于搅拌及布朗运动而使得粒子间产生碰撞，当粒子逐渐接近时，氢键及范德华力促使粒子结成更大的颗粒。
碰撞一旦开始，粒子便经由不同的物理化学作用而开始凝集，较大颗粒粒子从水中分离而沉降[2]。
二、化学絮凝剂的简述在絮凝过程中用到的助剂称为絮凝剂。
絮凝剂有不少品种，其共通特点是能够将溶液中的悬浮微粒聚集联结形成粗大的絮状团粒或团块。
化学絮凝剂简述如下。
1.无机絮凝剂1.1无机絮凝剂的分类和性质[3]无机絮凝剂按金属盐可分为铝盐系及铁盐系两大类。
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，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。
煤矸石制无机高分子絮凝剂进展
摘
要 ： 石在无机高分子絮凝剂制备方 面正逐步得 到应 用 ， 煤矸 近年来 的研究重 点主要 集 中在 复合型无 机高
分子 絮凝 剂方面 。重点介绍 了煤矸石基无 机高分子絮凝 剂 的制 备方 法及在 水处理 中 的应 用 ， 展望 了发展前景 。 并 指 出煤矸 石制无机高分子 絮凝剂 技术 已经取得很大 的发展 ， 与大规模 工业化 仍存在 差距 ， 但 要加大 对煤矸 石基 无
不尽相 同。对于以高岭石为主的矸石 ， 活化温度无 需高于 ７０℃即可达到活化 目的； ５ 但若含伊利石、 蒙 脱石较多 ， 活化温度也应相应提高 。
２ 煤 矸石基无机高分子絮凝剂研究与应用
２ １ 煤矸 石制 备聚 合氯 化铝 絮凝剂 ．
１ 煤 矸石的活化
由于煤矸石有较高 的晶格能 ， 几乎不具有反应
ｌ ｃ ｌｎ ｄ ｉ ｐ ｌ ｔ ｓ ｉ ａ ｅ ｅ ｔ ｎ ｅ ｉ ｔ ｕ ｅ ｎ ｄ ｔｉ， ｎ ｈ ｅ ｅｏ ｍｅ ｔｐ ｐ ｃ ｅ ｃ ｂ ｄ Ｉ ｆ ｃ ｕ ａ ｔ ｎ ｔ ａ ｐ ｉａｉ ｎ ｎ ｗ ｔｒ ｔ ａｍｅ ｔ ｒ ｎ ｒ ｄ ｃ ｄ ｉ ｅａ ｌ ａ ｄ ｔ ｅ ｄ ｖ ｌｐ ｎ ｒ ｓ ｅ ｔ ｓ ｄ ｓ ｒ ｅ ． ｔ ｏ ａ ｓ ｃ ｏ ｒ ｗｅ ｏ ｏ ｗａ ｉ ｗ ｓ ｐ ｉ ｔｄ ｏ ｔｔ ａ ｈ ｅ ｅ ｏ ｍｅ ｔ ｅ ｔｃ ｎ ｌｇ ｆｇ ｎ ｕ － ａ ｅ ｎ ｒ ａ ｉ ｏｙ ｒｆｏ ｃ ｌ ｎ ｓｈ ｄ ｍａ ｅ ａ ｂ ｇ ｐ ｏ ａ ｎ ｅ ｕ ｈ ｔｔ ｅ ｄ ｖ ｌｐ ｎ ｔ ｅ ｈ ｏｏ ｙ ｏ ａ ｇ ｅｂ ｓ ｄ ｉ ｏｇ ｎ ｃ ｐ ｌ ｍｅ ｃ ｕ ａ ｔ ａ ｄ ｉ ｒ — ｏ ｆ ｏ ｈ ｌ ｒ ｓ ， ｕ ｅ ｅ ｗａ ｔ ｌａ ｇ ｐ ｆ ｇ ｅ ｓ ｂ ｔ ｈ ｒ ｓｓｉ ａ ｒｍ ａｇ －ｃ ｅ ｉ ｄ ｓｒ ｉ ｔ ｎ Ｔ ｅ ｅ ｏｅ ｉ ｉ ｑ ｉ ｒｅ ｔｔ ｃ ｅｅ ａｅ ｔ ｅ ｂ ｉ ｎ 印 一 ｔ ｌ ｏ ｌｒ ｅ ａ ｎ ｕ ｔ ａ ｚ ｉ ． ｈ ｒ ｆｒ ｔ ｓ ｕ ｔ ｕ ｇ ｎ ｏ ａ ｃ ｌｒ ｔ ｈ ａ ｃ ａ ｄ ｓｌ ｉ ｌ ａｏ ｅ ｓ ｐ ｉｄ ｒ ｓ ａ ｃ ｅ ｎ ｔ ｅ ｈｇ ｕ ｉ ｇ ｎ ｕ － ａ ｉ ｎ ｒ ａ ｉ ｏｙ ｒｆ ｃ ｕ ａ ｔ ｎ ｒ ｖ ｈ ｒ ｄ ｃ ｕ ｉ ａ ｅｌａ ｌ ｅ ｅ ｒ ｈ ｓ ｏ ｉｈ ｑ ａ ￣ ａ ｇ ｅ ｓ ｃ ｉ ｏ ｇ ｎ ｃｐ ｌ ｍｅ ｏ ｃ ｌｎ ｓａ ｄ ｔ ｉ ｏ ｅｔ ｅ ｐ ｏ ｕ ｔ ａ ￣ ｓｗ ｌ ｓ ｅ ｈ ｌ ｂ ｌ ｏ ｍｐ ｑｌ ｐ ｏ ｕ ｔ ｎ ｐ ｏ ｅ ｓ ｔ ｕ ｏ ｂ ｏ ｔ ｅ ｄ ｖ ｌ ｐ ｎ ｅ ａｅ ｎ ｕ ｔ ｅ ． ｒ ｄ ｃｉ ｒ ｃ ｓ ， ｓｔ ｏ ｓ ｅ ｅｏ ｍｅ ｔｏ ｒ ｌｔ ｄ ｉ ｄ ｓｒ ｓ ｏ ｈ ｈ ｔ ｆ ｉ
絮凝剂聚合硫酸铁的制备与应用
絮凝剂聚合硫酸铁的制备与应用贺仁星1,郑雅杰2,龚竹青2(1.广东云浮硫铁矿集团公司科技处,云浮 527343; 2.中南大学冶金科学与工程学院,长沙 410083)摘 要:聚合硫酸铁是一种高效无机高分子絮凝剂,在水处理领域中应用极其广泛。
本文综述了制备聚合硫酸铁的原料与方法及应用概况,对我国聚合硫酸铁的工业生产提出了合理化建议。
关键词:聚合硫酸铁; 制备; 应用; 建议中图分类号:T U991.22 文献标识码:A 文章编号:100326504(2004)增20146204 絮凝剂分为无机絮凝剂[1]、有机絮凝剂[2]、微生物絮凝剂[3],它在给水、污水处理以及工业生产过程的固液分离均起重要作用,我国絮凝剂需求量大,而且随着国家对污染治理力度的加大,絮凝剂将具有巨大的潜在市场。
有机高分子絮凝剂价格昂贵,且残存单体或分解产物可能有毒,目前普遍使用的铝盐絮凝剂存在铝毒及余铝后沉淀、低温除浊能力低等问题[4]。
聚合铁盐絮凝剂(PFS )以其产生的矾花大、絮体密实、沉降快、适用pH 范围广、耗量少、效果好、无毒、价格便宜等优点[5],倍受水处理界的青睐,已成为近年来水处理剂研究中的重点和热点。
本文对国内外聚合硫酸铁的制备技术及应用情况进行了概述,并对我国目前聚合硫酸铁的生产提出了合理化建议。
1 PFS 制备技术概况1.1 PFS 制备方法20世纪70年代日本首先使用NaNO 2作为催化剂,在一定温度和压力下采用空气氧化硫酸亚铁生产PFS 。
根据使用的氧化剂,可将PFS 制备方法大致分为空气氧化法、硝酸氧化法、氯酸盐和双氧水氧化法。
由于空气氧化硫酸亚铁的速度很慢,一般以NaNO 2作为催化剂,催化氧化硫酸亚铁制备PFS [6]。
空气氧化是在气液两相中进行,反应极其缓慢,尽管使用催化剂NaNO 2加快了反应速度。
但是,Fe 2+浓度较高时,其总的反应时间仍长达10多个小时,而且催化剂使用量大、生产效率低、反应过程中排放氮氧化物对环境造成污染。
絮凝反应原理
絮凝反应原理絮凝反应原理是指在一定条件下，通过添加适量的絮凝剂，使悬浮液中的微小悬浮颗粒聚集成较大的絮凝物，从而实现悬浮物的沉淀或过滤分离的过程。
絮凝反应广泛应用于水处理、环境保护、矿物提取、制药等领域。
本文将从絮凝反应的定义、原理、应用以及优缺点等方面进行阐述。
一、絮凝反应的定义絮凝反应是指通过添加絮凝剂，使悬浮液中的微小颗粒聚集成较大的絮凝物的过程。
絮凝剂通常是一种高分子有机物或无机物，能与悬浮液中的颗粒发生化学或物理作用，使其产生吸附、中和、凝聚等效应，从而实现颗粒的快速聚集。
二、絮凝反应的原理絮凝反应的原理主要包括两个方面：吸附和凝聚。
1. 吸附作用：絮凝剂分子中的官能团与悬浮液中的颗粒表面发生相互作用，通过静电作用、吸附作用或络合作用，使颗粒表面带电性减弱或中和，从而降低颗粒之间的静电排斥力，促进颗粒的聚集。
2. 凝聚作用：在吸附的基础上，絮凝剂分子之间的相互作用力使颗粒间的距离进一步减小，颗粒之间的相互作用力增强，导致颗粒聚集成较大的絮凝物。
凝聚的方式主要有桥联凝聚、颗粒间凝聚和自身凝聚等。
三、絮凝反应的应用絮凝反应在水处理中的应用非常广泛。
例如，在污水处理中，通过添加絮凝剂，可以使悬浮的固体颗粒快速聚集成絮凝物，从而便于沉淀或过滤分离。
此外，絮凝反应也广泛应用于制药、纸浆造纸、矿物提取等过程中的固液分离过程。
四、絮凝反应的优缺点絮凝反应具有以下优点：1. 结果明显：絮凝反应可以快速将微小颗粒聚集成较大的絮凝物，从而便于后续的沉淀或过滤分离。
2. 操作简便：絮凝反应过程相对简单，添加絮凝剂后，可通过搅拌等方式促进颗粒的聚集。
3. 适应性强：絮凝反应适用于各种类型的悬浮液，可处理不同浓度和不同性质的悬浮物。
然而，絮凝反应也存在一些缺点：1. 絮凝剂的选择：絮凝剂的选择需要考虑悬浮物的性质、水质、处理工艺等因素，选择不当可能会导致絮凝效果不佳。
2. 副产物处理：絮凝反应产生的絮凝物需要进一步处理，以防止对环境造成污染。
聚丙烯酰胺
聚丙烯酰胺在水处理中的应用摘要：聚丙烯酰胺（PAM）具有优良的增稠、絮凝、沉降、过滤、增粘、助留、净化等多项功能，在石油开采、水处理、纺织、造纸、选矿、医药、农业等行业中具有广泛的应用，有“百业助剂”之称，在精细化工领域的开发应用日渐活跃，具有广阔的发展前景。
本文综述了聚丙烯酰胺的种类，详细地介绍了其在给水处理、污水处理、污泥处理中的应用。
关键字：聚丙烯酰胺水处理絮凝剂丙烯酰胺(AM)是1893年Moureu[1]首次合成的，由于丙烯酰胺分子中含有—C=C—和—CONH2两种基团，所以其易于自聚，也易于与其它烯类单体共聚。
采用不同单体进行共聚，可得到不同结构和性能的共聚物。
聚丙烯酰胺（Polyacrylamide，简称PAM)，是丙烯酰胺及其衍生物的均聚物和共聚物的统称。
工业上凡含有50％以上AM单体的聚合物都泛称聚丙烯酰胺[2]。
1聚丙烯酰胺的种类单体丙烯酰胺化学性质非常活泼，在双键及酰胺基处可进行一系列的化学反应，采用不同的工艺，导入不同的官能基团，可以得到不同电荷产品，如阴离子、阳离子、非离子、两性离子聚丙烯酰胺。
按照引发方式可分为热引发聚合、光引发聚合、高能辐射引发聚合、等离子引发聚合等；按照聚合实施方法又可分为水溶液聚合法、反相悬浮聚合法、反相乳液聚合法、反相微乳液聚合法等。
聚丙烯酰胺的平均分子质量从数千到数百万以上，在水中可大部分电离，属于高分子电解质。
根据可离解基团的特性分为阴离子型、阳离子型、两性离子型和复合型等[3]。
1.1阳离子聚丙烯酰胺阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)是线型高分子化合物，它具有多种活泼的基团，可与许多物质亲和、吸附形成氢键。
CPAM作为聚丙烯酰胺的改性品种，在水处理及造纸工业中显示出许多独特而优异的性能，加之改型方法的多样化可根据不同应用需求进行改性，其研究及应用前景非常广阔[4]。
CPAM还可以与多种有机或无机絮凝剂复合得到高效复合净水剂。
此外，对CPAM的研究有趋向于功能化和低毒性等趋势。
生物絮凝剂在水处理中的应用
水 是生 命之 源 ， 人类 和生 物 赖 以生存 的物 质 是 基 础之 一 ， 是不 可替 代 的宝 贵资 源 。为保 证水 资源
聚糖 和蛋 白质等 。至 今发 现 的具 有 絮凝性 的微 生物
至少有 １ ７种 ， 最具 代 表 性 的 是酱 油 曲霉 ， 生 产 其
剂受 到 了限制 ， 在此情 况 下 ， 人们 开 始研究 高分 子水 处 理剂 ， 以聚丙烯 酰 胺 为 主 的 高分 子 被 用 于水 处 理
中， 但这类 物 质在环 境 中不 易降解 ， 且其 单体 具有 较
高毒 性 ， 水处 理尤其 是 饮用水 中处 理受 到 了限制 。 在
为 了克 服 现有 水 处理 剂 存 在 的缺 点 ， 人们 把 研 究 的 目光 瞄准 了微生物 絮凝 剂 的开发 。微 生物 絮凝 剂 又被称 为第 三代 絮 凝 剂 ， 生物 絮凝 剂 主 要 是 在 微 菌细胞 外分 泌 的 ， 是 一 种具 有 絮凝 功 能 并且 可 以 它 被 自然 降解 的 高分 子 有 机 物 ， 糖 蛋 白 、 维 素 和 像 纤 Ｄ Ａ等； Ｎ 有些 则 是 直 接 利 用 微 生 物 细 胞 ， 如 大 量 比
维普资讯
石 油
第３ ６卷 第 ３期
与 天 然 气 化 工
２９ ５
ＣＨＥＭｌ ＣＡＬ ＥＮＧｌ ＮＥＥ ＮＧ Ｉ ＆ ＧＡＳ ＲＩ ＯＦ Ｏ Ｌ
生物絮 凝剂 在 水处 理 中的 应 用
王ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ成 芬
（ 华大 学建筑 与土 木 学院） 西
在于 消除或 减轻水 污染 ， 高水 的综 合利用 水平 ， 提 有
效 地利用 水 资源 。微生 物絮 凝剂是 一 种 良好 的水 处
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絮凝剂的发展现状和发展前景综述
絮凝剂是一种能够促使悬浮物或者胶体粒子在溶液中会萃形成絮凝体的化学物质。
它在水处理、废水处理、矿物处理、石油开采等领域具有广泛的应用。
本文将详细介绍絮凝剂的发展现状和发展前景，包括市场需求、技术创新、环境保护和可持续发展等方面。
一、市场需求
随着工业化和城市化的快速发展，水资源的污染日益严重，对水质的要求也越
来越高。
絮凝剂作为一种重要的水处理剂，受到了广泛的关注和需求。
1. 水处理市场需求
水处理市场是絮凝剂的主要应用领域之一。
随着工业废水和生活污水的增加，
水处理行业对絮凝剂的需求不断增长。
特别是一些重金属、有机物等难降解物质的去除，对絮凝剂的性能提出了更高的要求。
2. 矿物处理市场需求
矿物处理是另一个重要的絮凝剂应用领域。
在矿石浮选过程中，絮凝剂可以匡
助去除矿石中的杂质，提高浮选效果。
随着矿石资源的日益减少，对矿石的综合利用要求越来越高，絮凝剂的需求也相应增加。
二、技术创新
1. 新型絮凝剂的研发
为了满足不同领域的需求，研究人员不断努力开辟新型絮凝剂。
例如，聚合铁
盐絮凝剂具有较高的絮凝效果和较低的剂量要求，可以在水处理中取得良好的效果。
此外，生物絮凝剂、纳米材料絮凝剂等也是当前研究的热点。
2. 结合其他技术的应用
除了不断改进絮凝剂本身的性能，结合其他技术也是提高絮凝效果的重要途径。
例如，将絮凝剂与超声波、电化学等技术相结合，可以进一步提高絮凝效果，降低剂量要求。
三、环境保护和可持续发展
1. 絮凝剂的环境友好性
随着环保意识的提高，人们对絮凝剂的环境友好性要求也越来越高。
目前，一
些新型絮凝剂具有较低的毒性和生物降解性，对环境影响较小。
2. 副产物的综合利用
絮凝剂的使用过程中会产生一些副产物，如絮凝体、絮凝剂废液等。
合理利用
这些副产物可以降低资源浪费，实现可持续发展。
目前，一些研究已经开始探索絮凝剂副产物的资源化利用途径，如制备新材料、能源回收等。
四、发展前景
1. 市场前景广阔
随着水资源短缺和水污染问题的日益严重，絮凝剂市场前景广阔。
估计未来几年，絮凝剂市场将保持较高的增长率。
2. 技术创新的推动
技术创新将是絮凝剂发展的重要推动力。
随着新材料、新技术的不断涌现，絮
凝剂的性能将得到进一步提升，应用范围将进一步扩大。
3. 环境保护的需求
随着环境保护意识的不断提高，对絮凝剂环境友好性的要求也将越来越高。
未来，环保型絮凝剂将成为市场的主流产品。
结论
絮凝剂作为一种重要的水处理剂，在水处理、废水处理、矿物处理等领域具有
广泛的应用。
随着市场需求的增加和技术创新的推动，絮凝剂的发展前景十分广阔。
同时，环境保护和可持续发展也将成为絮凝剂发展的重要方向。
未来，随着技术的不断进步和需求的不断增长，絮凝剂将在各个领域发挥更加重要的作用，为水资源的保护和可持续利用做出贡献。