廢水處理中混凝劑-絮凝劑的類別分析概述在混凝工藝中，需要向廢水中投加特定的化學(xué)物質(zhì)，使得水中的膠體或是懸浮物凝聚產(chǎn)生絮狀物，從而沉淀分離，達(dá)到凈化水質(zhì)的目標(biāo)?；炷齽⑿跄齽⒛蹌┑母拍钣兴煌?，凝聚劑通常是指通過壓縮雙電層機(jī)理起作用的的低分子電解質(zhì)添加劑；絮凝劑通常是指通過吸附架橋機(jī)理起作用的高分子藥劑；混凝劑是同時有以上功能的統(tǒng)稱ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>劉明華</Author><Year>2011</Year><RecNum>55</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[29]</style></DisplayText><record><rec-number>55</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="92s5ad0xpartdoefx9lp5ap85axwdwfwrvf9"timestamp="1651823145">55</key></foreign-keys><ref-typename="Book">6</ref-type><contributors><authors><author>劉明華</author></authors></contributors><titles><title>混凝劑和混凝技術(shù)</title></titles><dates><year>2011</year></dates><publisher>混凝劑和混凝技術(shù)</publisher><urls></urls></record></Cite></EndNote>[29]。當(dāng)用混凝劑處理廢水達(dá)不到要求時，需要加入一些輔助的藥劑，以增強(qiáng)混凝效果，即助凝劑。在實(shí)際的廢水處理工廠中，選取效果良好且經(jīng)濟(jì)的混凝劑是大多數(shù)廠家的迫切需求，傳統(tǒng)的聚合氯化鋁和聚丙烯酰胺等混凝劑存在一些缺點(diǎn)，諸如投加量大，成本高，產(chǎn)泥量大，且在水中引入鋁離子和丙烯酰胺單體，這些物質(zhì)的殘留都會導(dǎo)致水體的二次污染ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>馮利</Author><Year>1997</Year><RecNum>96</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[60]</style></DisplayText><record><rec-number>96</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="92s5ad0xpartdoefx9lp5ap85axwdwfwrvf9"timestamp="1651981578">96</key></foreign-keys><ref-typename="Thesis">32</ref-type><contributors><authors><author>馮利</author></authors></contributors><titles><title>無機(jī)高分子絮凝劑與傳統(tǒng)絮凝劑絮凝機(jī)理的對比研究</title></titles><dates><year>1997</year></dates><publisher>中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心</publisher><urls></urls></record></Cite></EndNote>[60]。隨著混凝技術(shù)的發(fā)展，混凝劑/絮凝劑的種類也在增加，根據(jù)其化學(xué)成分及性質(zhì)不同，通?？梢苑譃闊o機(jī)混凝劑、有機(jī)高分子絮凝劑和微生物絮凝劑三大類ADDINEN.CITEADDINEN.CITE.DATA[61-63]，分類如表1.1所示。表1.1.混凝/絮凝劑品種分類Table1.1.Typesofcoagulants/flocculants無機(jī)混凝劑無機(jī)小分子混凝劑陽離子混凝劑陰離子混凝劑無機(jī)高分子混凝劑鋁鹽無機(jī)高分子混凝劑鐵鹽無機(jī)高分子混凝劑硅酸金屬鹽及各種復(fù)合混凝劑有機(jī)高分子絮凝劑合成高分子混凝劑陽離子型混凝劑陰離子型混凝劑非離子型混凝劑天然高分子改性混凝劑微生物絮凝劑微生物絮凝劑微生物絮凝劑1.1無機(jī)混凝劑無機(jī)混凝劑是應(yīng)用最早的一批混凝劑，在水處理中用量最大，具有原料易得、成本較為低廉等很多優(yōu)勢，到現(xiàn)在仍然應(yīng)用最為廣泛。無機(jī)混凝劑的研究和應(yīng)用經(jīng)歷了從無機(jī)小分子混凝劑到無機(jī)高分子混凝劑的過程，再到后來，科學(xué)家和工程師又嘗試將無機(jī)混凝劑復(fù)合使用，以達(dá)到更好地混凝效果ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>王東升</Author><Year>1997</Year><RecNum>97</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[64]</style></DisplayText><record><rec-number>97</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="92s5ad0xpartdoefx9lp5ap85axwdwfwrvf9"timestamp="1651991827">97</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">王東升</style></author><author><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">韋朝海</style></author></authors></contributors><auth-address><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">華南理工大學(xué)</style></auth-address><titles><title><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">無機(jī)混凝劑的研究及發(fā)展趨勢</style></title><secondary-title><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">中國給水排水</style></secondary-title></titles><periodical><full-title>中國給水排水</full-title></periodical><pages>20-21</pages><number>05</number><keywords><keyword>混凝劑</keyword><keyword>王東升</keyword><keyword>華南理工大學(xué)</keyword><keyword>混凝技術(shù)</keyword><keyword>混凝過程</keyword><keyword>混凝性能</keyword></keywords><dates><year>1997</year></dates><isbn>1000-4602</isbn><call-num>12-1077/TU</call-num><urls></urls><electronic-resource-num>10.19853/j.zgjsps.1000-4602.1997.05.007</electronic-resource-num><remote-database-provider>Cnki</remote-database-provider></record></Cite></EndNote>[64]。鋁鹽混凝劑是出現(xiàn)時間最早、應(yīng)用也是最廣泛的無機(jī)小分子混凝劑，簡單的鋁鹽包括了硫酸鋁（Al2(SO4)3）、氧化鋁（Al2O3）和明礬(KAl(SO4)2·12H2O)等。它的混凝機(jī)理主要是利用鋁離子經(jīng)過水解形成微絮體，和水體中膠體作用，使得膠粒脫穩(wěn)，進(jìn)而形成絮體沉降。盡管鋁鹽作為混凝劑具有成本低、原料易得、使用方便等優(yōu)點(diǎn)，但是在后續(xù)的研究中發(fā)現(xiàn)，鋁鹽對于水溫要求比較高，溫度較低時，Al3+水解效果差，混凝效果也大打折扣。除此之外，鋁是低毒物質(zhì)，應(yīng)用于飲用水等處理時會進(jìn)入人體內(nèi)，參與人體代謝，并在人體內(nèi)積累，危害人體健康A(chǔ)DDINEN.CITEADDINEN.CITE.DATA[65-67]。為了解決鋁鹽混凝劑的諸多負(fù)面作用，鐵鹽混凝劑逐漸成為其最合適的替代品，簡單的鐵鹽包括氯化鐵（FeCl3）、硫酸亞鐵（FeSO4）、硫酸鐵(Fe2(SO4)3)等。鐵鹽不僅具有安全無毒，二次污染較少的優(yōu)點(diǎn)，而且在應(yīng)用過程中有更廣的pH和溫度適用范圍、混凝能力更強(qiáng)、礬花大、沉降速度快。但是，鐵鹽混凝劑也有很多問題存在，其腐蝕性強(qiáng)，對于設(shè)備的要求很高，而且鐵會和水中有機(jī)物形成水溶性污染物，讓水體帶有顏色ADDINEN.CITEADDINEN.CITE.DATA[68-71]。無機(jī)高分子混凝劑在20世紀(jì)60年代開始循序發(fā)展，其生產(chǎn)和應(yīng)用研究也進(jìn)入一個高潮，被稱為第二代混凝劑。它的主要優(yōu)點(diǎn)在于混凝效果要明顯強(qiáng)于傳統(tǒng)低分子混凝劑，且具有原料易得，價格低廉等優(yōu)勢。在污水處理需求量日益增大的背景下，無機(jī)高分子混凝劑發(fā)展迅速，已經(jīng)逐步取代了無機(jī)小分子混凝劑，在飲用水、工業(yè)廢水等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，成為很常用的混凝劑。在我國的混凝劑市場上，傳統(tǒng)鐵鋁無機(jī)混凝劑的用量僅占20%，而無機(jī)高分子混凝劑（主要是PAC和PFS）的用量則占到80%以上ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>劉明華</Author><Year>2011</Year><RecNum>55</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[29]</style></DisplayText><record><rec-number>55</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="92s5ad0xpartdoefx9lp5ap85axwdwfwrvf9"timestamp="1651823145">55</key></foreign-keys><ref-typename="Book">6</ref-type><contributors><authors><author>劉明華</author></authors></contributors><titles><title>混凝劑和混凝技術(shù)</title></titles><dates><year>2011</year></dates><publisher>混凝劑和混凝技術(shù)</publisher><urls></urls></record></Cite></EndNote>[29]。聚合氯化鋁（PAC）和聚合硫酸鐵（PFS）是目前工業(yè)生產(chǎn)中技術(shù)最為成熟，也是水處理中應(yīng)用最廣泛的無機(jī)高分子混凝劑。PAC投入水中可以提供多核的絡(luò)離子，并繼續(xù)發(fā)生水解，最終在廢水中形成氫氧化鋁，混凝作用中形成絮體顆粒大，凝聚迅速，沉降性能好，而且具有很強(qiáng)的水質(zhì)應(yīng)用范圍，在低溫和低濁度水中具有較好的混凝處理效果，投加量比傳統(tǒng)混凝劑小很多，應(yīng)用范圍廣泛ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>蘇玉萍</Author><Year>1998</Year><RecNum>106</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[72]</style></DisplayText><record><rec-number>106</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="92s5ad0xpartdoefx9lp5ap85axwdwfwrvf9"timestamp="1651997710">106</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">蘇玉萍</style></author><author><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">奚旦立</style></author></authors></contributors><auth-address><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">中國紡織大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程系</style><styleface="normal"font="default"size="100%">,</style><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">中國紡織大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程系</style></auth-address><titles><title><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">高分子鋁鹽混凝劑的開發(fā)和應(yīng)用進(jìn)展</style></title><secondary-title><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">凈水技術(shù)</style></secondary-title></titles><periodical><full-title>凈水技術(shù)</full-title></periodical><pages>40-43</pages><number>01</number><keywords><keyword>高分子鋁鹽</keyword><keyword>混凝劑</keyword><keyword>水處理劑</keyword></keywords><dates><year>1998</year></dates><isbn>1009-0177</isbn><call-num>31-1513/TQ</call-num><urls></urls><electronic-resource-num>10.15890/ki.jsjs.1998.01.012</electronic-resource-num><remote-database-provider>Cnki</remote-database-provider></record></Cite></EndNote>[72]。PAC的制備方法主要包括：金屬鋁直接溶解法、結(jié)晶氫氧化鋁法、鋁礦物原料法、三氯化鋁原料法和電解法ADDINEN.CITEADDINEN.CITE.DATA[62,73-75]。PFS最先由日本科學(xué)家制備并開始應(yīng)用，后來在全世界開始普及和應(yīng)用。PFS制備方法一般是用合適的廢鐵屑與酸洗廢液制備硫酸亞鐵，再經(jīng)過氧化聚合反應(yīng)合成聚合硫酸鐵，氧化方式有直接氧化法和催化氧化法ADDINEN.CITEADDINEN.CITE.DATA[76-78]。PFS作為一種堿式硫酸鹽，在廢水中會生成高價多核的聚合鐵絡(luò)合離子，電中和能力較強(qiáng)，作用過程能降低膠團(tuán)電位，并水解生成絮狀鐵化合物，在去除COD、濁度、色度、氣味等時效果明顯，而且相比于傳統(tǒng)鐵鹽混凝劑，PFS對于設(shè)備的腐蝕性小，投加量也要少，在很多行業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用。金屬鐵和鋁在原子半徑、離子半徑上比較接近，有很多相似的性質(zhì)，且都易水解。鐵鹽和鋁鹽是無機(jī)混凝劑的兩種主要類型，因此可以通過交叉共聚，得到無機(jī)高分子復(fù)合混凝劑（IPC），這種鐵鋁共聚物（CPAFC）能夠結(jié)合兩者的優(yōu)勢ADDINEN.CITEADDINEN.CITE.DATA[79]。因此，各種新型無機(jī)復(fù)合混凝劑的研究開發(fā)也成為一個熱門課題。另外，許多高價金屬離子包括鎂、鈦、鋅等都有較好的混凝性能，鎂鹽混凝劑在脫色方面優(yōu)勢比較明顯ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>Gao</Author><Year>2007</Year><RecNum>118</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[80]</style></DisplayText><record><rec-number>118</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="92s5ad0xpartdoefx9lp5ap85axwdwfwrvf9"timestamp="1652003329">118</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>Gao,Bao-Yu</author><author>Yue,Qin-Yan</author><author>Wang,Yan</author><author>Zhou,Wei-Zhi</author></authors></contributors><titles><title>Colorremovalfromdye-containingwastewaterbymagnesiumchloride</title><secondary-title>JournalofEnvironmentalManagement</secondary-title></titles><periodical><full-title>Journalofenvironmentalmanagement</full-title></periodical><pages>167-172</pages><volume>82</volume><number>2</number><dates><year>2007</year></dates><isbn>0301-4797</isbn><urls></urls></record></Cite></EndNote>[80]，鈦鹽混凝劑有很強(qiáng)的電中和作用，且安全無毒，沒有二次污染ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>Zhao</Author><Year>2011</Year><RecNum>119</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[81]</style></DisplayText><record><rec-number>119</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="92s5ad0xpartdoefx9lp5ap85axwdwfwrvf9"timestamp="1652003383">119</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>Zhao,YX</author><author>Gao,BY</author><author>Shon,HK</author><author>Cao,BC</author><author>Kim,J-H</author></authors></contributors><titles><title>Coagulationcharacteristicsoftitanium(Ti)saltcoagulantcomparedwithaluminum(Al)andiron(Fe)salts</title><secondary-title>Journalofhazardousmaterials</secondary-title></titles><periodical><full-title>JournalofHazardousMaterials</full-title><abbr-1>J.Hazard.Mater.</abbr-1></periodical><pages>1536-1542</pages><volume>185</volume><number>2-3</number><dates><year>2011</year></dates><isbn>0304-3894</isbn><urls></urls></record></Cite></EndNote>[81]，鋅鹽混凝劑有很強(qiáng)的網(wǎng)捕和卷掃作用ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>Zeng</Author><Year>2009</Year><RecNum>120</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[82]</style></DisplayText><record><rec-number>120</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="92s5ad0xpartdoefx9lp5ap85axwdwfwrvf9"timestamp="1652003444">120</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>Zeng,Yubin</author><author>Park,Junboum</author></authors></contributors><titles><title>Characterizationandcoagulationperformanceofanovelinorganicpolymercoagulant—Poly-zinc-silicate-sulfate</title><secondary-title>ColloidsandSurfacesA:physicochemicalandengineeringaspects</secondary-title></titles><periodical><full-title>ColloidsandSurfacesA:physicochemicalandengineeringaspects</full-title></periodical><pages>147-154</pages><volume>334</volume><number>1-3</number><dates><year>2009</year></dates><isbn>0927-7757</isbn><urls></urls></record></Cite></EndNote>[82]。將多種元素復(fù)合制成復(fù)合型無機(jī)混凝劑，會結(jié)合多種金屬鹽的優(yōu)勢，得到具有更良好性能的混凝劑ADDINEN.CITEADDINEN.CITE.DATA[83]。1.2有機(jī)高分子絮凝劑無機(jī)混凝劑在現(xiàn)階段的工藝中應(yīng)用較為廣泛，成本低廉，絮凝效果好是其主要優(yōu)勢。但是無機(jī)混凝劑在使用過程中也有投加量較大，殘留有毒物質(zhì)等不足，基于這些缺點(diǎn)，有機(jī)高分子絮凝劑受到關(guān)注，近期發(fā)展較為迅速。有機(jī)高分子絮凝劑在水處理工藝中有投加量更小，絮凝效果更好，受共存鹽類、pH值和溫度影響較小，產(chǎn)泥量較少且易于處理等優(yōu)點(diǎn)，而且能夠提高絮體的機(jī)械強(qiáng)度，脫水更加方便，有助于克服水處理中的“瓶頸問題”ADDINEN.CITEADDINEN.CITE.DATA[84-86]。有機(jī)高分子絮凝劑的分子質(zhì)量比較大，而且含有大量的中性或者帶電的官能團(tuán)，這些都使其具有更加良好的絮凝效果。根據(jù)其性質(zhì)和來源的不同，還可以細(xì)分為合成高分子絮凝劑和天然高分子改性絮凝劑。合成高分子絮凝劑在實(shí)際污水處理工藝中具有非常重要的地位，目前很多高分子絮凝劑的生產(chǎn)研發(fā)技術(shù)已經(jīng)比較成熟，在消費(fèi)量方面也是逐年增加。由于合成高分子絮凝劑的重復(fù)單元通常會有帶電基團(tuán)的存在，因此也被稱為聚電解質(zhì)。根據(jù)帶電基團(tuán)的特性，可以對聚電解質(zhì)進(jìn)行進(jìn)一步分類。帶有正電基團(tuán)的被稱為陽離子型聚電解質(zhì)；帶有負(fù)電基團(tuán)的被稱為陰離子型聚電解質(zhì)；同時帶有正電基團(tuán)和負(fù)電基團(tuán)的被稱為兩性型聚電解質(zhì)；沒有帶電基團(tuán)的被稱為非離子型聚電解質(zhì)。在實(shí)際的水處理工藝中，使用比較多的是前三種聚電解質(zhì)，兩性型聚電解質(zhì)使用較少。ADDINEN.CITEADDINEN.CITE.DATA[87-89]在眾多的合成高分子絮凝劑中，聚丙烯酰胺（PAM）是使用最廣泛，市場規(guī)模最大的絮凝劑，我國目前有40余家生產(chǎn)PAM的廠家，但是產(chǎn)品質(zhì)量和應(yīng)用效果和發(fā)達(dá)國家仍有差距。PAM是一種線性高分子聚合物，在其分子結(jié)構(gòu)中有大量的酰胺基團(tuán)，可以與水中污染物之間形成氫鍵作用，吸附到其表面，并通過電荷吸引作用和架橋作用，使其脫穩(wěn)，形成絮體沉降，達(dá)到凈化水質(zhì)的目的。目前合成高分子已經(jīng)廣泛應(yīng)用于造紙廢水ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>申毅</Author><Year>2014</Year><RecNum>127</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[90]</style></DisplayText><record><rec-number>127</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="92s5ad0xpartdoefx9lp5ap85axwdwfwrvf9"timestamp="1652017330">127</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">申毅</style></author></authors></contributors><auth-address><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">金堆城鉬業(yè)集團(tuán)有限公司機(jī)修廠</style><styleface="normal"font="default"size="100%">;</style></auth-address><titles><title><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">陽離子聚丙烯酰胺改性粉煤灰處理造紙廢水的應(yīng)用研究</style></title><secondary-title><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">湖南造紙</style></secondary-title></titles><periodical><full-title>湖南造紙</full-title></periodical><pages>18-19</pages><number>03</number><keywords><keyword>陽離子聚丙烯酰胺</keyword><keyword>改性粉煤灰</keyword><keyword>造紙廢水</keyword></keywords><dates><year>2014</year></dates><isbn>1672-3066</isbn><call-num>43-1232/TS</call-num><urls></urls><remote-database-provider>Cnki</remote-database-provider></record></Cite></EndNote>[90]、印染廢水ADDINEN.CITEADDINEN.CITE.DATA[91]、制糖廢水ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>孟慶輝</Author><Year>2009</Year><RecNum>129</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[92]</style></DisplayText><record><rec-number>129</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="92s5ad0xpartdoefx9lp5ap85axwdwfwrvf9"timestamp="1652017530">129</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">孟慶輝</style></author><author><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">孫洪昌</style></author></authors></contributors><auth-address><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">黑龍江省環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究院</style><styleface="normal"font="default"size="100%">;</style><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">哈爾濱市節(jié)能監(jiān)察中心</style><styleface="normal"font="default"size="100%">;</style></auth-address><titles><title><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">甜菜制糖生產(chǎn)廢水處理技術(shù)研究</style></title><secondary-title><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">環(huán)境科學(xué)與管理</style></secondary-title></titles><periodical><full-title>環(huán)境科學(xué)與管理</full-title></periodical><pages>140-142</pages><volume>34</volume><number>02</number><keywords><keyword>甜菜制糖</keyword><keyword>季節(jié)性</keyword><keyword>北方地區(qū)</keyword></keywords><dates><year>2009</year></dates><isbn>1673-1212</isbn><call-num>23-1532/X</call-num><urls></urls><remote-database-provider>Cnki</remote-database-provider></record></Cite></EndNote>[92]、選礦廢水ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>Yang</Author><Year>2010</Year><RecNum>130</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[93]</style></DisplayText><record><rec-number>130</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="92s5ad0xpartdoefx9lp5ap85axwdwfwrvf9"timestamp="1652017645">130</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>Yang,Yu</author><author>Li,Ye</author><author>Zhang,Yi-min</author><author>Liang,Da-wei</author></authors></contributors><titles><title>Applyinghybridcoagulantsandpolyacrylamideflocculantsinthetreatmentofhigh-phosphorushematiteflotationwastewater(HHFW):Optimizationthroughresponsesurfacemethodology</title><secondary-title>SeparationandPurificationTechnology</secondary-title></titles><periodical><full-title>Separationandpurificationtechnology</full-title></periodical><pages>72-78</pages><volume>76</volume><number>1</number><dates><year>2010</year></dates><isbn>1383-5866</isbn><urls></urls></record></Cite></EndNote>[93]等行業(yè)廢水的處理中，取得了比較好的效果，其相比于傳統(tǒng)無機(jī)混凝劑還是具有明顯的性能優(yōu)勢。然而合成高分子絮凝劑仍然有一些需要進(jìn)一步改進(jìn)的缺陷，主要包括對污染物體現(xiàn)出較高的選擇性，絮凝后上清液濁度值不夠低，儲存期較短，本身不能被生物降解等，在后續(xù)的發(fā)展中需要突破這些難題。由于無機(jī)混凝劑和合成高分子材料具有金屬殘留和有毒物質(zhì)生成的問題，科學(xué)家們開始對天然高分子絮凝劑的研究感興趣。合成高分子材料會消耗地球上的不可再生資源，而天然高分子絮凝劑的原料來源于自然界中存在的天然有機(jī)物，價格低廉、來源廣泛而且可以再生，沒有二次污染，被譽(yù)為“21世紀(jì)綠色絮凝劑”ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>Bolto</Author><Year>2007</Year><RecNum>132</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[94]</style></DisplayText><record><rec-number>132</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="92s5ad0xpartdoefx9lp5ap85axwdwfwrvf9"timestamp="1652020606">132</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>Bolto,Brian</author><author>Gregory,John</author></authors></contributors><titles><title>Organicpolyelectrolytesinwatertreatment</title><secondary-title>Waterresearch</secondary-title></titles><periodical><full-title>WaterResearch</full-title></periodical><pages>2301-2324</pages><volume>41</volume><number>11</number><dates><year>2007</year></dates><isbn>0043-1354</isbn><urls></urls></record></Cite></EndNote>[94]。近些年來，天然高分子改性絮凝劑的研究受到越來越多的關(guān)注，相關(guān)的材料改性技術(shù)也已經(jīng)比較成熟，常見的天然高分子改性絮凝劑包括羥甲基淀粉鈉、羥甲基纖維素鈉等，已經(jīng)形成規(guī)?；纳a(chǎn)，目前約占市場上高分子絮凝劑的20%。天然高分子本身的溶解性差，表面基本不帶電荷，絮凝效果很差，但是其長鏈結(jié)構(gòu)上活性基團(tuán)比較多，結(jié)構(gòu)多樣化，化學(xué)改性的方式多樣化，可以通過醚化、接枝、酯化、交聯(lián)等方式，對材料進(jìn)行改性，使材料的絮凝性能得到優(yōu)化，且降低水處理成本ADDINEN.CITEADDINEN.CITE.DATA[95-97]。一些常見的天然高分子材料，淀粉、殼聚糖、纖維素等均可以用作生產(chǎn)天然高分子改性絮凝劑ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>Crini</Author><Year>2005</Year><RecNum>136</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[98]</style></DisplayText><record><rec-number>136</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="92s5ad0xpartdoefx9lp5ap85axwdwfwrvf9"timestamp="1652021628">136</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>Crini,Grégorio</author></authors></contributors><titles><title>Recentdevelopmentsinpolysaccharide-basedmaterialsusedasadsorbentsinwastewatertreatment</title><secondary-title>Progressinpolymerscience</secondary-title></titles><periodical><full-title>ProgressinPolymerScience</full-title></periodical><pages>38-70</pages><volume>30</volume><number>1</number><dates><year>2005</year></dates><isbn>0079-6700</isbn><urls></urls></record></Cite></EndNote>[98]。例如，淀粉是由α-d-葡萄糖單元組成的聚合物，通過堿化處理，淀粉中的-OH基團(tuán)與一些強(qiáng)陽離子基團(tuán)會發(fā)生醚化反應(yīng)，相互連接ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>Wu</Author><Year>2016</Year><RecNum>135</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[97]</style></DisplayText><record><rec-number>135</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="92s5ad0xpartdoefx9lp5ap85axwdwfwrvf9"timestamp="1652021306">135</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>Wu,Hu</author><author>Liu,Zhouzhou</author><author>Yang,Hu</author><author>Li,Aimin</author></authors></contributors><titles><title>Evaluationofchainarchitecturesandchargepropertiesofvariousstarch-basedflocculantsforflocculationofhumicacidfromwater</title><secondary-title>Waterresearch</secondary-title></titles><periodical><full-title>WaterResearch</full-title></periodical><pages>126-135</pages><volume>96</volume><dates><year>2016</year></dates><isbn>0043-1354</isbn><urls></urls></record></Cite></EndNote>[97]。殼聚糖由甲殼素脫乙?；a(chǎn)生，是一種具有重要意義的天然聚合物ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>Bolto</Author><Year>2007</Year><RecNum>132</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[94]</style></DisplayText><record><rec-number>132</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="92s5ad0xpartdoefx9lp5ap85axwdwfwrvf9"timestamp="1652020606">132</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>Bolto,Brian</author><author>Gregory,John</author></authors></contributors><titles><title>Organicpolyelectrolytesinwatertreatment</title><secondary-title>Waterresearch</secondary-title></titles><periodical><full-title>WaterResearch</full-title></periodical><pages>2301-2324</pages><volume>41</volume><number>11</number><dates><year>2007</year></dates><isbn>0043-1354</isbn><urls></urls></record></Cite></EndNote>[94]。殼聚糖的分子結(jié)構(gòu)中包含了大量-NH2和-OH，也比較方便進(jìn)行改性，開發(fā)新的天然高分子絮凝劑。長的分子鏈還能增加其架橋連接作用，有助于絮體的沉降A(chǔ)DDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>Renault</Author><Year>2009</Year><RecNum>124</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[87]</style></DisplayText><record><rec-number>124</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="92s5ad0xpartdoefx9lp5ap85axwdwfwrvf9"timestamp="1652015872">124</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>Renault,Fran?ois</author><author>Sancey,Bertrand</author><author>Badot,P-M</author><author>Crini,Grégorio</author></authors></contributors><titles><title>Chitosanforcoagulation/flocculationprocesses–aneco-friendlyapproach</title><secondary-title>EuropeanPolymerJournal</secondary-title></titles><periodical><full-title>EuropeanPolymerJournal</full-title></periodical><pages>1337-1348</pages><volume>45</volume><number>5</number><dates><year>2009</year></dates><isbn>0014-3057</isbn><urls></urls></record></Cite></EndNote>[87]。但是殼聚糖的成本較高，纖維素溶解性比較差，不易進(jìn)行化學(xué)改性，淀粉相比于這兩種材料，更易于作為天然高分子改性絮凝劑的原材料，近年來也成為研究的熱點(diǎn)。1.3微生物絮凝劑微生物絮凝劑（MBF）是一種新型的絮凝劑類型，近些年來受到研究者們極大的關(guān)注。微生物絮凝劑是從微生物本身或分泌物中獲得的一種新型絮凝劑，在水處理過程中具有絮凝效果好、安全性能高且易降解無二次污染等優(yōu)點(diǎn)。在絮凝過程，機(jī)理與前面的高分子絮凝劑基本相同，通過電荷性質(zhì)和高分子結(jié)構(gòu)，使得膠粒脫穩(wěn)，形成絮體沉降。微生物絮凝劑能夠克服無機(jī)混凝劑和合成高分子絮凝劑的對環(huán)境的危害問題，具有很好的生物降解性，沒有二次污染。目前在印染廢水、污泥脫水、造紙廢水等領(lǐng)域開展了工藝實(shí)踐，取得了很好的效果ADDINEN.CITEADDINEN.CITE.DATA[99-101]。微生物絮凝劑由微生物培養(yǎng)產(chǎn)生，根據(jù)不同菌的產(chǎn)生方式，可以分為直接利用微生物細(xì)菌生產(chǎn)的絮凝劑、利用微生物的細(xì)胞液進(jìn)行提取得到的絮凝劑以及利用微生物細(xì)胞代謝產(chǎn)生的絮凝劑ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>王博</Author><Year>2012</Year><RecNum>141</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[102]</style></DisplayText><record><rec-number>141</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="92s5ad0xpartdoefx9lp5ap85axwdwfwrvf9"timestamp="1652027466">141</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">王博</style></author><author><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">付寧</style></author><author><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">馬放</style></author></authors></contributors><auth-address><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">哈爾濱工業(yè)大學(xué)市政環(huán)境工程學(xué)院</style><styleface="normal"font="default"size="100%">;</style><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">哈爾濱市環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究院</style><styleface="normal"font="default"size="100%">;</style></auth-address><titles><title><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">微生物絮凝劑的制備與發(fā)展方向</style></title><secondary-title><styleface="normal"font="default"charset="134"size="100%">環(huán)境科學(xué)與管理</style></secondary-title></titles><periodical><full-title>環(huán)境科學(xué)與管理</full-title></periodical><pages>83-85+101</pages><volume>37</volume><number>08</number><keywords><keyword>絮凝劑</keyword><keyword>微生物絮凝劑的制備</keyword><keyword>水處理</keyword></keywords><dates><year>2012</year></dates><isbn>1674-6139</isbn><call-num>23-1532/X</call-num><urls></urls><remote-database-provider>Cnki</remote-database-provider></record></Cite></EndNote>[102]。微生物絮凝劑發(fā)展前景很好，它綠色高效，對環(huán)境沒有二次污染，有取代傳統(tǒng)絮凝劑的潛力，也是各國科學(xué)家研究的熱點(diǎn)。但是在目前有關(guān)微生物絮凝劑的應(yīng)用實(shí)例較少，在菌株篩選等過程也有很大的研究空缺，且當(dāng)前成本價格高昂，不能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的大規(guī)模生產(chǎn)，因此目前在市場上還不能大范圍的進(jìn)行生產(chǎn)和使用。參考文獻(xiàn)[1] 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