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摘要：近年来，合成有机高分子絮凝剂由于具有相对分子质量大、分子链官能团多的结构特点，在市场占绝对优势。但随着石油产品价格不断上涨，其使用成本也相应增加，并且合成类有机高分子絮凝剂由于残留单体的毒性，也限制了其在水处理方面的应用。
关键词：无机高分子 絮凝剂 水处理应用前景
中图分类号： V444 文献标识码： A 文章编号：
前言：中国水处理药剂是在20世纪70年代引进大化肥装置后才引起重視并逐步发展起来的，此后自行研制开发了一系列水处理剂。目前，中国水处理剂的品种主要有阻垢剂、缓蚀剂、杀菌灭藻剂、无机凝聚剂和有机絮凝剂等几大类。近几年，随着社会经济的发展，水污染现象日益严重，水资源短缺，水处理中对絮凝剂的需求越来越引起人们的重视。
1.絮凝剂在水处理中的应用前景
1.1我国是水资源短缺和污染比较严重的国家之一，为了满足生产和生活需要，节约用水、水污染的处理及回用显得尤为重要。物化法、生化法、膜分离技术、电渗析等处理方法先后应用在工业废水和生活污水的处理中，而絮凝剂的出现，以其絮凝沉降快、时间短、效果好等优点，在选矿、电镀、印染、造纸等许多领域的污水处理中显示了广阔的应用前景。
1.2目前广泛应用的絮凝剂有无机盐类物质，如铝盐、铁盐，处理效果不理想。聚合物处理效果虽良好，但用量大，对环境有二次污染。有机合成高分子类物质，如聚丙烯酰胺及其衍生物等，具有用量少、絮凝速度快的优点，但残留物不易被生物降解，且其单体有强烈的神经毒性和致癌、致畸、致突变效应，造成二次污染。与传统的絮凝剂相比较，微生物絮凝剂有以下的优点：表面积大，转化能力强，繁殖速度快，易变异，分布广等特点，来源广，高效，无毒，可消除二次污染，应用范围广泛，价格较低。
1.3微生物絮凝剂不仅高效、安全、对环境不产生二次污染，而且用量少、适用范围广、作用条件粗放，是传统絮凝剂的良好替代品。从目前国内外对微生物絮凝剂应用范围的研究看，它不仅可以替代传统絮凝剂用于给水处理，或者用于医药、食品加工和发酵等行业的固液分离，而且在高浓度难降解废水的除浊、除重金属、脱色和除油等方面也表现出相当的优势。在上述废水处理中，投加微生物絮凝剂相当于预处理工序，除去废水中相当一部分有机物、浊度、色度和油脂等，减轻后续处理单元的负荷，提高处理效率和能力。另外，在传统的活性污泥工艺系统运行中常常会出现污泥膨胀或污泥活性不高等现象，微生物絮凝剂可以很好地改善活性污泥的性能。
2.微生物絮凝剂在水处理中的应用
2.1不少工业废水在采用活性污泥处理过程中，形成的活性污泥容易发生膨胀，从而影响处理效率，若添加微生物絮凝剂，会取得良好效果。如甘草制药废水生化处理过程中形成的膨胀性污泥，当在其中添加NOC-1微生物絮凝剂后，污泥的SVI很快从290下降到50，消除了污泥的膨胀，恢复了活性污泥的沉降能力。
2.2现今的活性污泥法技术除去废水中的BOD并非难事，但对于脱色几乎还没有特效的方法，特别是对于那些可溶性色素很难处理，而采用微生物絮凝剂NOC-1，对墨水、糖蜜废水、造纸黑液、颜料废水进行的试验表明，处理后上清液变为无色透明。用NAT型微生物絮凝剂直接絮凝黑染料生产废水，其脱色率可达60%。
2.3我国城市污水处理厂常用活性污泥法工艺，其中絮凝剂在废水处理中具有很重要的作用，它可以用来降低原水的浊度、色度等感观指标，去除多种高分子有机物，某些重金属和放射性物质，它可以自成独立的处理系统，又可以与其它处理单元过程进行组合，作为预处理、中间处理和最终处理过程，而且还常用于污泥脱水前的浓缩过程，以改善污泥的脱水性能．经过絮凝剂无害处理后的水可以回用．当前国内每年工业用水、城市给水、污水处理需求絮凝剂百万吨，因此研究絮凝剂具有很重要的意义．
3. 微生物絮凝剂在水处理中的处理效果及发展
3.1微生物絮凝剂是一类由微生物或其分泌物产生的代谢产物，它是利用微生物技术，通过细菌、真菌等微生物发酵、提取、精制而得的，是具有生物分解性和安全性的高效、无毒、无二次污染的水处理剂．它主要由微生物代谢产生的各种多聚糖类、蛋白质，或是蛋白质和糖类参与形成的高分子化合物，能产生微生物絮凝剂的微生物种类很多，它们大量存在于土壤、活性污泥和沉积物中。
3.2复合型絮凝剂是近年才开始研制的新型絮凝剂，能克服使用单一絮凝剂的许多不足，适应范围广，对低浓度或高浓度水质、有色废水、多种工业废水都有良好的净水效果，脱污泥性好，pH使用范围大．然而复合在有机合成制备上手续复杂，成本较高，并有可能存在二次污染．目前还未见复合絮凝剂有工业化生产和使用的报道．污水或活性污泥中，有机固体颗粒带负电荷，无机固体颗粒带正电荷，混合固体颗粒呈电中性。
3.3制成的絮凝剂与无机、聚丙烯酰胺联用，可提高絮凝效果．带有PAM的聚合氯化铝、聚合氯化铁，为无机有机高分子聚合物，它们具有无机、有机的双重优点，又避免了两者的不足，还具有某些独特的优点，使净水效果得到高度发挥．无机离子使悬浮颗粒发生絮凝并沉淀，高分子有机阳离子的高度架桥又促进了絮凝吸附速度，故能达到快速净水的目的．江霜英等以天然高分子物质甲壳素制备壳聚糖，并用壳聚糖、聚合铝和三氯化铁制成了高效复合型絮凝剂CAF，其净水效果优于无机絮凝剂聚合铝和三氯化铁，成本更低．
结语：絮凝剂在废水处理中具有举足轻重的地位，它正向着高效、无毒、价廉、复合、多功能、适合工业化生产的方向发展．大力发展无机盐聚合物絮凝剂以替代无机盐絮凝剂，可以降低二次污染，同时也可以减少对设备的腐蚀程度．对微生物絮凝剂，目前的任务是：寻找价廉的培养基和控制絮凝剂发挥作用的最佳条件，对絮凝剂合成的条件及影响起絮凝活性的因素进行深入研究，以符合工业化生产要求．复合型絮凝剂以其高效价廉的优势必将迅速发展，简化有机合成制备过程，降低生产成本，尽可能减少可能存在的二次污染问题．
参考文献：
[1]田玲,王九思,李玉金;水处理絮凝剂的絮凝原理及其研究进展[J];甘肃教育学院学报(自然科学版);2004
[2]姜恒,宫红,吴平;含油废水气浮处理药剂的应用与研究进展[J];工业水处理;2001
[3]王雪枫;程晓晶;王毅;;聚硅酸金属盐絮凝剂形态研究进展[J];工业水处理;2012
[4]梁克民,王凤娟,郭海燕;LKM型复合絮凝剂处理炼厂含油废水的工业应用[J];化工进展;2004
关键词：无机高分子 絮凝剂 水处理应用前景
中图分类号： V444 文献标识码： A 文章编号：
前言：中国水处理药剂是在20世纪70年代引进大化肥装置后才引起重視并逐步发展起来的，此后自行研制开发了一系列水处理剂。目前，中国水处理剂的品种主要有阻垢剂、缓蚀剂、杀菌灭藻剂、无机凝聚剂和有机絮凝剂等几大类。近几年，随着社会经济的发展，水污染现象日益严重，水资源短缺，水处理中对絮凝剂的需求越来越引起人们的重视。
1.絮凝剂在水处理中的应用前景
1.1我国是水资源短缺和污染比较严重的国家之一，为了满足生产和生活需要，节约用水、水污染的处理及回用显得尤为重要。物化法、生化法、膜分离技术、电渗析等处理方法先后应用在工业废水和生活污水的处理中，而絮凝剂的出现，以其絮凝沉降快、时间短、效果好等优点，在选矿、电镀、印染、造纸等许多领域的污水处理中显示了广阔的应用前景。
1.2目前广泛应用的絮凝剂有无机盐类物质，如铝盐、铁盐，处理效果不理想。聚合物处理效果虽良好，但用量大，对环境有二次污染。有机合成高分子类物质，如聚丙烯酰胺及其衍生物等，具有用量少、絮凝速度快的优点，但残留物不易被生物降解，且其单体有强烈的神经毒性和致癌、致畸、致突变效应，造成二次污染。与传统的絮凝剂相比较，微生物絮凝剂有以下的优点：表面积大，转化能力强，繁殖速度快，易变异，分布广等特点，来源广，高效，无毒，可消除二次污染，应用范围广泛，价格较低。
1.3微生物絮凝剂不仅高效、安全、对环境不产生二次污染，而且用量少、适用范围广、作用条件粗放，是传统絮凝剂的良好替代品。从目前国内外对微生物絮凝剂应用范围的研究看，它不仅可以替代传统絮凝剂用于给水处理，或者用于医药、食品加工和发酵等行业的固液分离，而且在高浓度难降解废水的除浊、除重金属、脱色和除油等方面也表现出相当的优势。在上述废水处理中，投加微生物絮凝剂相当于预处理工序，除去废水中相当一部分有机物、浊度、色度和油脂等，减轻后续处理单元的负荷，提高处理效率和能力。另外，在传统的活性污泥工艺系统运行中常常会出现污泥膨胀或污泥活性不高等现象，微生物絮凝剂可以很好地改善活性污泥的性能。
2.微生物絮凝剂在水处理中的应用
2.1不少工业废水在采用活性污泥处理过程中，形成的活性污泥容易发生膨胀，从而影响处理效率，若添加微生物絮凝剂，会取得良好效果。如甘草制药废水生化处理过程中形成的膨胀性污泥，当在其中添加NOC-1微生物絮凝剂后，污泥的SVI很快从290下降到50，消除了污泥的膨胀，恢复了活性污泥的沉降能力。
2.2现今的活性污泥法技术除去废水中的BOD并非难事，但对于脱色几乎还没有特效的方法，特别是对于那些可溶性色素很难处理，而采用微生物絮凝剂NOC-1，对墨水、糖蜜废水、造纸黑液、颜料废水进行的试验表明，处理后上清液变为无色透明。用NAT型微生物絮凝剂直接絮凝黑染料生产废水，其脱色率可达60%。
2.3我国城市污水处理厂常用活性污泥法工艺，其中絮凝剂在废水处理中具有很重要的作用，它可以用来降低原水的浊度、色度等感观指标，去除多种高分子有机物，某些重金属和放射性物质，它可以自成独立的处理系统，又可以与其它处理单元过程进行组合，作为预处理、中间处理和最终处理过程，而且还常用于污泥脱水前的浓缩过程，以改善污泥的脱水性能．经过絮凝剂无害处理后的水可以回用．当前国内每年工业用水、城市给水、污水处理需求絮凝剂百万吨，因此研究絮凝剂具有很重要的意义．
3. 微生物絮凝剂在水处理中的处理效果及发展
3.1微生物絮凝剂是一类由微生物或其分泌物产生的代谢产物，它是利用微生物技术，通过细菌、真菌等微生物发酵、提取、精制而得的，是具有生物分解性和安全性的高效、无毒、无二次污染的水处理剂．它主要由微生物代谢产生的各种多聚糖类、蛋白质，或是蛋白质和糖类参与形成的高分子化合物，能产生微生物絮凝剂的微生物种类很多，它们大量存在于土壤、活性污泥和沉积物中。
3.2复合型絮凝剂是近年才开始研制的新型絮凝剂，能克服使用单一絮凝剂的许多不足，适应范围广，对低浓度或高浓度水质、有色废水、多种工业废水都有良好的净水效果，脱污泥性好，pH使用范围大．然而复合在有机合成制备上手续复杂，成本较高，并有可能存在二次污染．目前还未见复合絮凝剂有工业化生产和使用的报道．污水或活性污泥中，有机固体颗粒带负电荷，无机固体颗粒带正电荷，混合固体颗粒呈电中性。
3.3制成的絮凝剂与无机、聚丙烯酰胺联用，可提高絮凝效果．带有PAM的聚合氯化铝、聚合氯化铁，为无机有机高分子聚合物，它们具有无机、有机的双重优点，又避免了两者的不足，还具有某些独特的优点，使净水效果得到高度发挥．无机离子使悬浮颗粒发生絮凝并沉淀，高分子有机阳离子的高度架桥又促进了絮凝吸附速度，故能达到快速净水的目的．江霜英等以天然高分子物质甲壳素制备壳聚糖，并用壳聚糖、聚合铝和三氯化铁制成了高效复合型絮凝剂CAF，其净水效果优于无机絮凝剂聚合铝和三氯化铁，成本更低．
结语：絮凝剂在废水处理中具有举足轻重的地位，它正向着高效、无毒、价廉、复合、多功能、适合工业化生产的方向发展．大力发展无机盐聚合物絮凝剂以替代无机盐絮凝剂，可以降低二次污染，同时也可以减少对设备的腐蚀程度．对微生物絮凝剂，目前的任务是：寻找价廉的培养基和控制絮凝剂发挥作用的最佳条件，对絮凝剂合成的条件及影响起絮凝活性的因素进行深入研究，以符合工业化生产要求．复合型絮凝剂以其高效价廉的优势必将迅速发展，简化有机合成制备过程，降低生产成本，尽可能减少可能存在的二次污染问题．
参考文献：
[1]田玲,王九思,李玉金;水处理絮凝剂的絮凝原理及其研究进展[J];甘肃教育学院学报(自然科学版);2004
[2]姜恒,宫红,吴平;含油废水气浮处理药剂的应用与研究进展[J];工业水处理;2001
[3]王雪枫;程晓晶;王毅;;聚硅酸金属盐絮凝剂形态研究进展[J];工业水处理;2012
[4]梁克民,王凤娟,郭海燕;LKM型复合絮凝剂处理炼厂含油废水的工业应用[J];化工进展;2004