有机无机复合絮凝剂种类及其作用机制的研究进展

邓宁 刘可凡 霍原非 唐新峰

摘 要：综述了三类有机-无机复合絮凝剂及其各自的作用机制，此中包含了无机-天然高分子复合絮凝剂、无机-微生物复合絮凝剂及无机-合成有机高分子复合絮凝剂。

关键词：复合絮凝剂，天然高分子，微生物

引言：在对复杂污水体系的的处理过程中，复合型絮凝剂能够克服单一絮凝剂所普遍存在的劣势，达到更好的絮凝效果。其中无机有机复合絮凝剂能够充分利用无机和有机絮凝剂各自所特有的优异性，克服无机絮凝剂分子量小的弊端，增加了其适用范围。本文概括了近几年来国内絮凝剂的研究邻域对于各种类无机有机复合絮凝剂的研究成果。

1.无机-合成有机复合絮凝剂

1.1 铝盐合成有机复合絮凝剂

铝系絮凝剂被认为是使用最久、技术最成熟和工艺路线成熟的一类无机絮凝剂，铝盐与合成有机高分子复合而成的铝盐合成有机复合絮凝剂絮凝剂在当前的运用较为广泛。

陆兰英[1]分析其合成的PAC-PDMDAAC复合混凝剂结果表明，PAC与PDMDACC发生了一定程度的相互作用且具有更大的比表面积和明显的分层结构。通过处理硅藻土悬浊液等三种污水的检测结果表明复合絮凝剂有相对更优25%的沉降性能和混凝效果。

1.2 铁盐合成有机复合絮凝剂

作为另一类重要的无机-合成有机复合絮凝剂，铁盐合成有机复合絮凝剂具备有二次污染小、pH作用范围广等特点。

Khai Ern Lee[2] 等以1：1的氯化铁/聚丙烯酰胺比例合成氯化铁 - 聚丙烯酰胺无机 - 有机杂化聚合物，并通过实验结果表明在pH为2时，2ml/L的最小计量杂化聚合物能去除高岭土悬浮液99%以上的浊度。

1.3其他类无机合成有机复合絮凝剂

近年来，钛的非毒性和价值潜力引起了研究者广泛的研究兴趣，其中钛干凝胶凝结剂（TXC）虽已被证明是一种有前景的水处理凝结剂，但大量溶解的有机物质（DOM）使得TXC的浊度去除效率不佳，Xiaomeng Wang[3]等通过将阳离子絮凝剂聚二烯丙基二甲基氯化铵（PDADMAC）合成到TXC中得到PDADMAC（P-T）复合材料，克服了TXC由于其低pH导致在处理富含DOM的水的效率不高的缺点。

2.无机-天然高分子复合絮凝剂

相比较其他复合絮凝剂，无机-天然高分子复合絮凝剂大大改善其电荷密度不足的缺点，提高点中和性，此类絮凝剂絮凝性能较好，且易自然降解，减少了环境污染，环保高效。当前与无机絮凝剂成分复配的两类天然有机成分为壳聚糖或淀粉。[4]

李瑞姣[5]通过使用溶胶-凝胶法的方法，研究合成了具有磁性的无机-天然高分子复合絮凝剂“聚硅硫酸铁-壳聚糖包覆纳米四氧化三铁"（PFSS-CTS@Fe3O4），并通过污水处理厂对产品进行性能实验测试测试表明在处理污水时，PFSS-CTS@Fe3O4相对于PFSS-CTS在对废水各方处理上普遍具有优势。

3.无机-微生物復合絮凝剂

微生物絮凝剂作为一种新型的天然高分子絮凝剂具备广泛的絮凝效果和絮凝活性，但就目前而言其任存在生产工艺不成熟、在微生物絮凝剂复配层面研究未真正深入、复配措施尚未成熟等问题以待解决。[6]

任文萍[7]通过采用单因素和响应面的分析实验，表明当采用FeCl3/SY-6复合絮凝剂在对含有较高浓度的HNS生产废水进行污水净化时，实验结果表明，在对降低了絮凝剂使用量的同时，一定程度上使用复合絮凝剂的水体中COD的去除率较单一絮凝剂更好。

4.前景展望

作为新型絮凝剂的无机-有机复合絮凝剂具有少污染、高效率、低能耗、应用广等优点，近年来其研究已取得显著成果，应用前景广泛。但同时关于当前无机有机复合絮凝的研究现状有着如下四个方面建议：

1.提高无机-有机絮凝剂结构稳定性，避免其结合松散。

2.加强对于絮凝剂制备过程中的电荷特性和结构形貌分析。

3.针对天然高分子复合絮凝剂本事所具备有的优势发展出可再生、无污染的无机-天然高分子复合絮凝剂。

4.优化制备工艺流程和提高产量，降低生产成本，提高工复合絮凝剂商业化、商业化应用的可能性。

参考文献

[1]陆兰英. 一种PAC-PDMDAAC复合混凝剂的制备及应用[D].重庆大学，2012.

[2]唐晓东， 邓杰义， 李晶晶， et al. 复合高分子絮凝剂的制备及研究进展[J]. 工业水处理， 2015， 35（2）.

[3]Khai Ern Lee，Tjoon Tow Teng，Norhashimah Morad，Beng Teik Poh，Mohanapriya Mahalingam. Flocculation activity of novel ferric chloride–polyacrylamide （FeCl 3 -PAM） hybrid polymer[J]. Desalination，2010，266（1）.

[4]Xiaomeng Wang，Yonghai Gan，Shujuan Zhang. Improved resistance to organic matter load by compositing a cationic flocculant into the titanium xerogel coagulant[J]. Separation and Purification Technology，2018.

[4] 周树辉， 黄佳丽， 刘倩， et al. 无机-天然有机复合絮凝剂的研究进展[J]. 山东化工， 2017（16）：69+75.

[5]李瑞姣. 聚硅硫酸铁—壳聚糖复合材料包覆纳米Fe_3O_4的制备及性能研究[D].山东理工大学，2017.

[6]董琦，刘贯一.微生物絮凝剂的应用和前景[J].化工管理，2018（20）：165-169.

[7]任文萍. 处理六硝基茋（HNS）生产废水的复合型絮凝剂复配和机理研究[D].中北大学，2013.