作为一种高效、安全的新型絮凝剂成为目前絮凝剂研究的重要方向之一

发布时间:2014-04-10 浏览次数:

伴随着经济发展和人们对良好环境质量的渴求,开发高效低度多功能絮凝剂势在必行。从国内外情况看,开发的复合高分子絮凝剂已商品化,并不断完善;天然高分子絮凝剂由于无毒,对某些废水有独到的处理效果已被环境界所重视。为提高适应范围,施以人工改性,使开发出的产品应用于各种废水的处理。对药剂的开发从两方面入手。其一是天然有机高分子物质的提取技术。根据天然基质化学结构特点,改变其性质,使之成为国内外科技工作者开发热点。其二是利用生物技术提取特殊菌种,培养驯化成处理特定废水的微生物絮凝剂。国外已有定型产品,特别是美、日应用已很成熟,简化了处理流程,提高了处理效果。国内环境界也已开展了这方面的研究,有的已进行了中试研究,个别情况已应用到工程上,实践表明,流程短、处理效率高,有逐渐代替其他类型絮凝剂的可能性。

1)无机絮凝剂:于1960年秋研制成功并在全世界广泛使用。在日本、俄罗斯、西欧和中国应用较多。无机低分子絮凝剂由于在水处理中存在许多问题,正逐渐被无机高分子絮凝剂所取代。这种絮凝剂比原有传统絮凝剂絮凝效果高,价格便宜。因此,已形成水处理主流药剂趋势。

目前,日本、德国、俄罗斯及西欧等国家或地区生产无机高分子絮凝剂已达到工业化和规模化,流程控制自动化,产品质量稳定。聚合类絮凝剂生产已经粘絮凝剂总量的30%~60% 。

中国生产聚铝与聚铁也有了相当的发展,并开发了各种原料和工艺制造方法,结合国情,建立了独具特色的工艺路线和生产体系,完全可以满足给水与废水处理需要。近年来,研制应用聚合铝、铁、硅及各种复合絮凝剂已成为热点。

目前,中国生产无机高分子絮凝剂的工厂有数百家,但多数工厂规模小、工业化程度低、产品质量不够稳定,进入国际市场的产品不多。

铁系絮凝剂是无机絮凝剂的重要组成部分。传统的无机低分子絮凝剂在腐蚀性强、稳定性差、运输与贮存麻烦等缺点,已逐步被具有来源广泛、生产方法多、应用工艺简便等优点的铁盐高分子絮凝剂所取代。

2)有机絮凝剂:一般可以分为合成有机高分子絮凝剂和天然高分子絮凝剂。此类絮凝剂主要是利用吸附架桥作用,使形成的絮体大而密实,沉降性能好,处理过程时间短。近几年来大量应用于石油、印染、食品、化工、造纸等工业废水处理中。

现阶段合成有机高分子絮凝剂主要是聚丙烯酰胺(PAM)及其衍生物。聚丙酰胺能溶于水且无腐蚀性,相对分子质量从几十万到一千万以上。主要是通过两方面进行絮凝:一是通过氢键、静电、范德华力等作用对胶粒有较强的吸附结合力;二是因为高聚合度的线型高分子在溶液中保持适度的伸展状头,从而发挥吸附架桥作用,把许多细小颗粒吸附后,缠结在一起。聚丙烯酰胺在处理浊水、污泥脱水和废水等方面有显著的效果。

天然高分子絮凝剂包括淀粉、纤维素、含胶物质、多糖素和蛋白质等衍生物。改性后的天然高分子絮凝剂与人工合成的高分子絮凝剂相比具有天然无毒、易生物降解、原料来源广等优点。20世纪70年代以来,美、英、法、日和印度等国家结合本国天然高分子物质资源,重视化学改性有机高分子絮凝剂中淀粉改性混凝剂的研制,尤为引人注目。这是因为淀粉来源广、价格便宜、产品完全可以生物降解,在自然界形成良好循环。另外,甲壳质的开发,应用研究也十分活跃。

甲壳质是地球上最丰富的资源之一,在自然界的储量与纤维素相当。甲壳质广泛存在于节肢动物的外壳,如蟹壳、虾壳、甲壳类昆虫及霉菌的细胞壁、乌贼等软体动物的器官。

3)微生物絮凝剂:作为一种高效、安全的新型絮凝剂成为目前絮凝剂研究的重要方向之一。微生物絮凝剂最大的特点是能生物降解。能产生絮凝剂的微生物种类很多,有细菌、霉菌、放线菌、真菌及藻类等。通常采用凝胶电泳,溶剂提取、碱提取等方法得到絮凝剂。微生物絮凝剂的合成受到许多因素的影响,主要有碳源、氮源、温度、pH值等,外界条件直接影响到絮凝剂的产量及絮凝效果。


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