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混凝的现状及发展趋势

1.1.1混凝剂的分类

混凝剂的发展方向是朝着高分子化、复合化和多功能化的发展。

(1)无机混凝剂

无机低分子混凝剂:它主要的代表混凝剂有明矾(KA)、硫酸铝(AS)、硫酸铁(FeS)、三氯

化铁(FC)等，其主要机理是通过对水中胶粒的双电层压缩作用原理、吸附架桥作用原理及

沉积物卷扫作用原理使胶体粒子脱稳，发生聚集和沉降。由于无机混凝剂聚凝速度慢，絮

体小，铁盐类无机混凝剂的腐蚀性较强，净水效果不佳。

无机高分子混凝剂:它是20世纪60年代后在传统铝盐、铁盐的基础上发展起来的一种

水处理剂，价格比较低廉，净水效果较好，有逐渐成为主流药剂的趋势。当前混凝剂的发

展己经逐步进入“高分子时代”。主要的无机高分子混凝剂有聚合硫酸铝、聚合氯化铝、聚

合氯化铁、聚合硫酸铁等，这些混凝剂形成多核络合粒子，生成了巨大的无机高分子化合

物。由于无机高分子混凝剂的电荷作用，它能中和胶体颗粒表面的电荷，降低了杏电位，

胶体粒子发生了吸附作用，破坏了胶团的稳定，加强了胶体微粒的碰撞，胶体微粒发生凝

聚，从而形成沉淀，沉淀物的表面积可以高达200m2/g-1000m2/g}混凝剂具有比较好的吸

附能力。无机高分子混凝剂的混凝效果好，能强烈吸附胶体颗粒，通过电粘附、架桥和网

铺卷扫作用，使胶体凝聚。

（2)有机高分子混凝剂

有机高分子混凝剂主要有天然和人工合成水溶性聚合物两种。天然高分子混凝剂的特

点是小的电荷密度、低分子量、絮凝活性比较容易降解失去，它的适用性能不如人工合成

的高分子混凝剂。人工合成的高分子混凝剂主要有阴离子、阳离子、两性及非离子型，它

具有絮凝速度快，受共存盐、温度和pH影响不大，投加量小、生成的污泥量少等特点，

在国内外广泛运用，其产量和需求量以每年12%-15%的速度增长。但其昂贵的价格，大部

分高分子混凝剂本身或则水解产物的有毒性，其应用受到一定的限制。

(3)生物混凝剂

生物混凝剂主要是利用生物技术，通过微生物发酵、提取、精制而得到的一种高效、

廉价的水处理药剂。上世纪70年代，日本学者从酞酸醋生物降解中发现了微生物培养液具

有絮凝作用，随之生物混凝剂得到了广泛研究。生物混凝剂从两个方面制得:一种是通过对

微生物细胞壁提取物制备的混凝剂，二种是利用微生物细胞代谢产物从而制得的混凝剂。

生物混凝剂的原材料价格高、产量低、活性弱等缺点制约了它的应用。

(4)复合型混凝剂

复合型混凝剂是由两种成分或者两种以上成分组成的混凝剂。通常复合型混凝剂由一

种无机盐混凝剂(铝盐或铁盐)和另一种成分组成;另一种成分可以是酸、无机盐类、有机聚

合物类，它在复合型混凝剂中占用的比例较小。复合混凝剂一般可以分为以下两大类:

①无机一无机型复合絮凝剂

无机一无机型复合絮凝剂可以分为酸根复合型混凝剂、金属离子复合型混凝剂和多种

离子复合型混凝剂三种。无机絮凝剂可以形成多元聚合物，使其具有单元无机高分子混凝

剂优点，而且由于复合型混凝剂中金属离子的排列顺序发生交错，复合型混凝剂的分子链

更长、更加稳定，因而形成的絮体更加稳定，网铺卷扫混凝作用较强。主要的无机一无机

型复合混凝剂主要包括聚合硫酸铝铁(PAFS),聚合氯化铝铁(PAFC),聚硫氯化铝(PACS和聚合

硫基硅酸铝铁(PAFSSC)等。

②无机一有机型复合絮凝剂

无机一有机复合型混凝剂是将无机和有机高分子混凝剂结合使用，其效果比较好。有

机高分子混凝剂它的基团一部分是亲水性的，结构有链状、环状等，这有利于与污染物发

生絮凝作用，脱色性效果比较好。由于高分子混凝剂的电荷性也比较高，该类混凝剂的电

中和和吸附架桥性能得到提高，混凝效果大大提高。以聚环氧氯丙烷胺加入聚合氯化铁为

例，这类混凝剂电荷中和能力比较强，脱色效果佳，又因为混凝剂的吸附架桥作用，混凝

效果大大提高，吸附性能较单独使用聚环氧氯丙烷胺或聚合氯化铁混凝剂更强。董军芳等

人利用微生物絮凝剂和硫酸铝制得新型复合型混凝剂，它比微生物絮凝剂和硫酸铝的混凝

效果都要好。

复合混凝剂的混凝效果好，具有广阔的应用前景，国内外己经有少量产品商品化。复

合型混凝剂只是对传统混凝剂作了很小的改进，但能大大改善其处理效果，混凝剂产生的

固体物质大大减少，特别对低温水的处理效果比较好。同时对于铝盐的复合混凝剂，残余

铝的含量也会大大减小。另外避免了二次混凝剂的投加，方便操作。

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