天然高分子絮凝劑

天然高分子絮凝劑是一種在水處理技術中占有十分重要的地位的化合物。

基本知識

高分子絮凝劑的類別和結構，一般可按化學組成、產品形態或其它方式分類。根據分子的總電荷、絮凝劑通常可分為3類；陰離子、陽離子及非離子絮凝劑。

內容簡介

“天然高分子絮凝劑的原料為可再生資源，無毒性、可生物降解，研究表明其品質可以和優質合成高分子絮凝劑相媲美。隨著新科技的發展和對環保的更高要求，預測在21世紀的前30年，天然高分子絮凝劑會得到加速發展。筆者收集了國內外大量相關材料，總結了澱粉、纖維素、殼聚糖、植物膠、蛋白質及微生物等為原料的天然高分子絮凝劑的研究和套用概況，為讀者完整介紹了與天然高分子絮凝劑相關的內容，尤其是天然高分子絮凝劑製備及套用的信息，讓讀者了解天然高分子絮凝劑製備的關鍵。希冀對讀者進行高分子絮凝劑製備與套用的思考起到拋磚引玉的作用，對促進我國環保型天然高分子絮凝劑和水處理技術的發展有所幫助。

《天然高分子絮凝劑》適合於從事水處理技術、環境工程、環境科學、高分子合成、精細化工等相關工作的研究人員閱讀，也可供大專院校相關專業師生參考。”

高分子絮凝劑

來源及套用

絮凝劑按照其化學成分總體可分為無機絮凝劑和有機絮凝劑兩類。其中無機絮凝劑又包括無機凝聚劑和無機高分子絮凝劑;有機絮凝劑又包括合成有機高分子絮凝劑、天然有機高分子絮凝劑和微生物絮凝劑。

理論基礎是;“聚並”理論，絮凝劑主要是帶有正電（負)性的基團中和一些水中帶有負(正）電性難於分離的一些粒子或者叫顆粒，降低其電勢，使其處於不穩定狀態，並利用其聚合性質使得這些顆粒，集中，並通過物理或者化學方法分離出來。

一般為達到這種目的而使用的藥劑，稱之為絮凝劑。絮凝劑主要套用於給水各污水處理領域。 　有不少品種，其共通特點是能夠將溶液中的懸浮微粒聚集聯結形成粗大的絮狀團粒或團塊。它們都是含有大量活性基團的高分子有機物，主要有三大類：

1、以天然的高分子有機物為基礎，經過化學處理增加它的活性基團含量而製成。

2、用現代的有機化工方法合成的聚丙烯醯胺系列產品。

3、用天然原料和聚丙烯醯胺接枝(或共聚)製成。

某些天然的高分子有機物例如含羧基較多的多聚糖和含磷酸基較多的澱粉都有絮凝性能。用化學方法在大分子中引入活性基團可提高這種性能，如將一種天然多糖進行醚化反應引入羧基、醯胺基等活性基團後，絮凝性能較好，可加速蔗汁沉降。

將天然的高分子物質如澱粉、纖維素、殼聚糖等與丙烯醯胺進行接枝共聚，聚合物有良好的絮凝性能，或兼有某些特殊的性能。國內研製的一些產品，曾在幾個糖廠試用，有較好效果。

目前在國內外糖廠使用最廣泛的絮凝劑，是合成的聚丙烯醯胺系列產品，它們的發展提高較快，在製糖工業的多種流程中普遍使用。

絮凝劑特點

1、不需加其它助劑，絮凝體形成快而粗大，活性高，沉性高，沉澱快。因而對高濁度水的淨化效果特別明顯。

2、適應PH值範圍寬，降低原水中PH值小，因而對管道設備無腐蝕作用。

3、脫色、去污力強。淨水效果是AL2（SO4）3的4-6倍，ALCL3的3-5倍。用量小，效力大；成本低，效益該產品主要用於生活飲用水的淨化和工業廢水，特殊水質的處理（如含油污水，印染造紙污水、冶煉污水，含放射性特質，含Pb,Cr等毒性重金屬和含F污水等）。此外在精密鑄造、石油鑽探、製革、冶金造紙等方面也有廣泛用途。

絮凝機理

高分子絮凝劑的絮凝作用機理是；在穩定的膠體分散體系中，一個長鏈大分子可同時吸附兩個或幾個膠粒，或是一個膠粒可同時吸附兩個高分子鏈，因而形成“架橋”的形式把膠粒裹集起來而聚沉。也可能是大分子鏈中的極性基團在膠粒表面上進行無規則吸附而使膠粒聚沉。此外，有的絮凝劑也有中和懸浮物質的電荷的作用。

高分子絮凝劑的絮凝作用

絮凝作用是一個球形粒子受重力的作用，在靜止的液 體中進行自然沉降時，其沉降速度與粒子 直徑的平方成正比。一般直徑小於100 直徑的平方成正比。一般直徑小於100 μ的 細小粒子，其自然沉降速度是極其緩慢的。 實際上完全靠重力的作用，這些微粒是不 能沉降的。然而，工業廢水、生活污水及 其它水懸浮體中所含的固體懸浮物都屬於 難以自然沉降的膠體分散相或組分散相類 物質。因此，利用具有絮凝功能的絮凝劑 進行固液分離，除去液相中的懸浮物質， 是一種極其有效的分離方法。

用途

高分子絮凝劑在水處理技術中占有十分重要的地位，套用日益廣泛。不僅可用於給水和廢水處理，而且還用於循環水的處理。它除了具有除濁、脫色作用之外，還可去除廢水中所含的高分子物質、病毒、細菌、微生物、焦油、石油及其它油脂等有機物，表面活性劑、農藥毒物、含氮、磷等富營養物質以及汞、鉻、鎘、鉛等金屬和放射性物質。