水處理中絮凝劑的研究與應(yīng)用進(jìn)展

顧文卓 劉睿 許賢平

【摘 ?要】伴隨經(jīng)濟社會的不斷發(fā)展，人們對各方面資源的需求開始越來越大，尤其是水資源。水資源是人們生活中不可或缺的資源，保證和維持著人們的正常生活。為了保證我國水資源的循環(huán)利用，需要不斷的解決水環(huán)境污染問題。目前我國的科研人員采用多種水處理工藝，其中絮凝劑在水處理中被廣泛的應(yīng)用，并且在污水治理和廢水治理中占有重要的地位。根據(jù)實際經(jīng)驗，本文對水處理中絮凝劑的研究和應(yīng)用進(jìn)展進(jìn)行了分析，旨在提高水處理質(zhì)量和效率。

前言

為了更好的解決污水處理、廢水處理，以保證人們正常的供水問題?？蒲腥藛T對水處理進(jìn)行了大量的研究和分析，并且采用各種先進(jìn)手段去除水資源中存在的有害物質(zhì)，從而實現(xiàn)水資源的高效利用，保證人民群眾龐大的用水需求。絮凝劑在近幾年的水處理中被廣泛應(yīng)用，傳統(tǒng)的水處理絮凝劑主要是采用有機高分子化合物和無機絮凝劑。但是隨著時代的進(jìn)步和科學(xué)的發(fā)展，絮凝劑的種類和傳統(tǒng)的高分子化學(xué)劑都在不斷的發(fā)生變化，生物技術(shù)也開始被應(yīng)用到絮凝劑的生產(chǎn)和加工中。

一.絮凝劑

1.絮凝劑的定義

絮凝劑的別稱為混凝劑、聚凝劑。絮凝劑加入到液體中，可以使液體中不容易沉降的物體相互碰撞、脫穩(wěn)，從而將這些物體凝聚為固定直徑粒子的聚集體，然后通過化學(xué)手段中的粘結(jié)、共同沉淀等作用使聚集凝聚轉(zhuǎn)換為絮狀的物體，再利用過濾、沉降等方法來進(jìn)行固液分離，以此實現(xiàn)水凈化。

2.絮凝劑的作用

在污水水處理過程中，絮凝劑的使用量占比非常大，是必須使用的藥劑之一。絮凝劑可以有效的去除溶液中的污染物體，提升水質(zhì)處理的效率和質(zhì)量。絮凝劑在液體中起到強化固液分離的作用，主要用于強化污水的初次沉淀以及處理活性污泥后的二次沉淀，還可以用于污水的高層處理，絮凝劑種類和質(zhì)量直接關(guān)系到絮凝劑在水處理中的效果。因此，研究和開發(fā)新型、高效的絮凝劑是實現(xiàn)水處理過程優(yōu)化的途徑之一。

二.水處理中絮凝劑應(yīng)用研究分析

1.無機化合物絮凝劑

無機化合物絮凝劑主要分為鋁鹽類絮凝劑和鐵鹽類絮凝劑兩種類型。鋁鹽類絮凝劑中的主要成分有明礬、氯化鋁等等，鐵鹽類絮凝劑中的主要成分有硫酸鐵、氯化鐵等等。比較兩種藥劑可知鋁鹽類絮凝劑的絮凝效果強于鹽鐵類絮凝劑的絮凝效果，因此，在水處理中，鋁鹽類絮凝劑的使用范圍較為廣泛。伴隨科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，科研人員研究得出鋁鹽類化合物進(jìn)入人體內(nèi)會使人體出現(xiàn)一些不良的病毒癥，甚至還可能導(dǎo)致人們會出現(xiàn)老年癡呆等疾病。鐵鹽類絮凝劑雖然對人們的身體沒有明顯危害，但是過多的鐵鹽類絮凝劑會嚴(yán)重的腐蝕水處理設(shè)備，并且有非常明顯的顏色變化，在應(yīng)用的過程中受局限較大。

2.有機高分子絮凝劑

有機高分子絮凝劑主要分為兩種不同種類：天然類有機高分子絮凝劑和化工合成類有機高分子絮凝劑。天然類有機高分子絮凝劑大多都是由普通的蛋白質(zhì)和淀粉等多糖類化合物組合而成的，被稱為天然高分子絮凝劑。這種絮凝劑在水處理的過程中不會對水資源產(chǎn)生二次污染，能起到很好的水處理效果。但是天然類有機高分子絮凝劑需要保存在恒定的溫度和器皿中，保存難度大，一旦出現(xiàn)操作上的問題，就會導(dǎo)致很多的材料失去作用。化工類有機高分子絮凝劑主要是由人工化學(xué)方式合成的，主要包含聚丙烯酸胺、聚乙烯亞胺等等。由于生成物的濃度較高，因此在對污水處理中的用量比較少，可以在很短的時間里得到更好的效果，且在化學(xué)反應(yīng)過程中受到外界因素的影響比較小。但是化工類合成的有機高分子絮凝劑有非常高的成本，因此不能被廣泛的應(yīng)用的污水處理中，經(jīng)常用來做特殊運用。

3.微生物類絮凝劑

微生物類絮凝劑主要是由多種不同的微生物一起組合而成的一種有化學(xué)絮凝劑功能的物質(zhì)，能夠很好的起到水處理效果。微生物絮凝劑處理污水主要是通過多種不同的微生物的新陳代謝來對水中的有害物質(zhì)進(jìn)行吸收和消耗，然后加速水中顆粒物沉淀，以此實現(xiàn)水源凈化。微生物類絮凝劑是一種非常安全和可靠的降解技術(shù)，水中的微生物在進(jìn)行新陳代謝的過程中不會產(chǎn)生二次污染。根據(jù)現(xiàn)如今的研究情況可以得知，產(chǎn)生絮凝作用的微生物主要包含以下三種：

（1）真菌類微生物，其中包括黃曲霉、醬油曲霉等。

（2）細(xì)菌類微生物，其中包括克雷伯氏菌、和沙雷氏菌等。

（3）放線菌類微生物。

微生物類絮凝劑處理效果與其他種類的絮凝劑相比，無毒、無害，更加的環(huán)保，在處理水的過程中不會對水體造成二次污染，在未來水處理技術(shù)中有更廣泛的應(yīng)用前景。

4.復(fù)合類絮凝劑

復(fù)合類絮凝劑是以上三種絮凝劑根據(jù)固定的配比組成的一種復(fù)合類絮凝劑，組合方式主要有以下三種：

（1）高分子有機絮凝劑和無機鹽絮凝劑相結(jié)合，這樣的結(jié)合方式是如今使用的比較廣泛的一種水處理方式，不僅可以充分的發(fā)揮無機鹽絮凝劑中的作用，還能夠發(fā)揮有機高分子絮凝劑中的作用，能夠?qū)λ廴局械奈矬w進(jìn)行高效的吸收和沉淀。

（2）無機鹽類絮凝劑和微生物類絮凝劑相結(jié)合，這兩者的結(jié)合可以更好的解決傳統(tǒng)無機鹽絮凝劑容易造成的二次污染，也是科研中重點研究的組合模式。

（3）多種微生物類絮凝劑組合，將多種微生物進(jìn)行科學(xué)配比和組合形成的復(fù)合型微生物類絮凝劑，能夠達(dá)到事半功倍的水處理效果。

三.水處理中絮凝劑發(fā)展趨勢

化學(xué)類絮凝劑被廣泛的應(yīng)用到水處理中，但是產(chǎn)生的化合物會在水里留下一些有毒物質(zhì)，一旦處理不佳會對水體造成二次污染。一般情況下，化學(xué)凝集主要是通過壓縮雙電層和吸附等作用以實現(xiàn)凈化水的目的。微生物類絮凝劑無毒無害且具有很高的安全性，自然界中也廣泛存在多種微生物，但是目前所開發(fā)出來的物品種類都有限，很多的菌種都還在初期研究階段，所以還不能被廣泛的推行。因此，我們今后應(yīng)該多汲取先進(jìn)的國家研究經(jīng)驗和技術(shù)，結(jié)合我國的水資源污染實際情況，研究和分析高效、節(jié)約的新型絮凝劑;另一方面，要積極的開發(fā)綠色技術(shù)，開發(fā)和研究污染比較小的新型絮凝劑，進(jìn)一步加強絮凝劑作用機制研究，為絮凝劑產(chǎn)品推廣應(yīng)用提供理論支持。

四.結(jié)語

水資源是人們生活中最不能缺少的資源，保證和維持著人們的正常生活。隨著經(jīng)濟社會的不斷進(jìn)步和發(fā)展，人們的用水需求逐步增大。為了保證我國水資源能夠正常循環(huán)利用，需要全面的解決水環(huán)境污染問題。絮凝劑在處理污水中具有非常明顯的作用，有工藝簡單、操作方便等優(yōu)點，被廣泛的應(yīng)用到水處理過程中。但是傳統(tǒng)的絮凝劑仍然會對人類的身體造成危害，因此我們要向先進(jìn)的國家學(xué)習(xí)研究經(jīng)驗和技術(shù)，結(jié)合我國的水資源污染實際情況，研發(fā)更加高效、節(jié)約的新型絮凝劑。

參考文獻(xiàn)：

[1]岳弈君.羧甲基纖維素接枝聚脒絮凝劑的合成、表征及在廢水處理中的應(yīng)用[D].西北大學(xué)，2019.

[2]趙傳靚.超聲波引發(fā)合成陽離子疏水微嵌段絮凝劑及其絮凝性能研究[D].重慶大學(xué)，2018.

[3]張繼偉，徐晶晶，劉帥霞，賈浩浩.環(huán)境友好絮凝劑在印染廢水處理中的應(yīng)用進(jìn)展[J].化工進(jìn)展，2016，35（07）：2205-2214.

[4]李劍鋒，劉信源，孫慧芳，程芳琴.聚硅酸鹽類絮凝劑改性及在水處理中的應(yīng)用研究進(jìn)展[J].水處理技術(shù)，2016，42（07）：12-16+24.

[5]任文靜.基于魔芋葡苷聚糖陽離子絮凝劑的合成及其絮凝行為研究[D].中南民族大學(xué)，2016.

（作者單位：1.南京市溧水區(qū)水務(wù)局;2.南京市溧水區(qū)城建局;3.溧水區(qū)永陽街道水務(wù)站）