摘要：在现阶段可持续发展的主旋律下，对水资源的保护是人们研究的一大热点问题。因此水处理中絮凝剂的开发与应用，成了一个值得深入探讨的话题。本文通过从絮凝剂的原理特点和在污水处理中的应用等方面进行分析，结合其使用的现状与经验，提出一些改进的措施，还有研发的方向。
关键词：新型絮凝剂；水处理领域；开发应用
引言
所谓的絮凝剂就是将水中的一些有色物质及颗粒通过吸附的方式凝结下来，生成沉淀从而产生固液分离胶体形态。固体与液体分离，从而对水的质量进一步提升，同时其成本也较低，因此一些水处理厂及和有关的产业链条经常采用絮凝剂的方式来进行水资源净化，所以应加大对血凝剂的开发与利用的投入，以提高其工作效率。
一、目前絮凝剂的发展现状
通过絮凝剂产业的不断发展，人们对絮凝剂的要求越来越高，因此对其的研究也越来越深入，不仅仅停留在表面的吸附生成沉淀，而从定量定性的方面去分析针对某一污水环境应采用的絮凝剂的数量，进行精准的计算，从而不造成资源的浪费，符合可持续发展的大环境主题。
絮凝剂的各种反应机理和特点，根据其不同种类有不同的表现。按着种类分类分为无机絮凝剂和有机絮凝剂等，根据不同的造价需求、成本提供以及场合的利用，采用不同的絮凝剂。下面介绍各种絮凝剂的特点和反应机理。
二、无机絮凝剂的应用
无机絮凝剂也称沉淀剂，因此可以吸附水中的各种颗粒物质，从而产生大颗粒沉淀。这种无机絮凝剂常被应用于各种饮用水和工业用水的简单处理中，可以吸附各种颜色、异物及颗粒物质，从而对水质和水的颜色具有较好的清理作用。其一般包含铁元素、铝元素。由其低分子化合物到高分子聚合物，不同的结构分别构成不同的絮凝剂。下面分别从低分子与高分子两个方面进行分析来探讨他们不同的特点。
一般的无机低分子絮凝剂主要包含低分子铝盐与低分子铁盐。其主要的反应原理包括胶体的生成以及对电子层的吸附。从而对水中的各种物质产生吸引作用，吸附并产生沉淀，达到清洁水质的目的。一般以三氯化铁为例，三氯化铁是一种易溶于水，产生黄色溶液的絮凝剂。因其适应能力比较强，对于各种酸碱度、各种温度及湿度适应能力较强，故常被用做絮凝剂。但其中存在较多的缺点，从而无法完善的完成水处理工作，实现真正的水质清洁。目前慢慢已被无机高分子絮凝剂所取代。所以无机低分子絮凝剂在目前的应用范围不是很广。
无机高分子絮凝剂也主要是包括铝和铁的聚合盐。同样是根据电子层的吸附作用来进行对物质的吸附与沉淀。因其容易降解，所以对环境的影响也较小。同时因其效率高，所以被各大净水产业所认可，目前已成为现在的主流絮凝剂。因此应对其生产需要更加规范化、扩大规模、提高生产效率对水质的清结起到更大的帮助。同时应加强科技的研发，对无机高分子絮凝剂的研究应更加深入，以发展一种更加完善的絮凝剂净水方式。但其成本相对较高，因此对生产有所限制。
三、有机高分子絮凝剂的特点与机理
相对于无机絮凝剂来说，有机絮凝剂的优势更加明显，对于污水的处理方面来说，有机高分子絮凝剂絮凝速率更快，从而能达到更高效的清理效果[1]。并且其同时还有着无机低分子絮凝剂的优势，对环境的适应性比较强。所以其在污水处理方面具有广阔的前景。有机高分子絮凝剂的机理主要是通过活性基团吸附作用，从而形成胶状体，当其分子量达到一定的程度时会生成沉淀，从而易于分离。所以说有机高分子絮凝剂仍有其限制因素，不能十分完美地完成水处理的工作。
第一种所谓的有机高分子絮凝剂指的是人工合成的絮凝剂。其是烯类化合物的聚合物来进行反应与相互的配合从而形成了一种絮凝剂，其分子量较大，同样的在有机絮凝剂中占比也较大，具有高效的水质清洁作用。但其使用仍受到各种条件的限制。
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相对于人工创造，第二种就是自然创造也就是天然的高分子有机絮凝剂，其分子量巨大。还有多种优点。从而能可以更全面、更高效地进行水处理的工作。但由于其是天然构成的，所以对环境的适应仅存在于一定的条件内，就像人体内的酶一样，一旦超过一定的环境因素便会失去其自然的活性，从而无法达到絮凝剂的作用。因此天然高分子有机絮凝剂也存在着其限制因素，从而无法单独完美地完成水处理的工作。但由于其具有选择性、廉价性等优点，也被较多的水处理工业所应用。第一种主要来源是自然界的植物成分，通过对植物成分的提炼与精细改造从而使其实现其完美的絮凝效果。另外一类可以从动物之间进行提炼，如一些动物的壳和骨骼中可以提出一些絮凝剂加以改进也能呈现其吸附效果。从而有机高分子絮凝剂的来源是十分的多样化，这是它的另一个优势。
四、微生物絮凝剂的使用
微生物絮凝剂就是指微生物自身产生和分泌，所产生的一种具有水清洁效果的物质[2]。其安全性较高、无污染、无毒、无公害，从而经过一系列操作后可以直接应用于水质的处理过程中，其工作方式主要包括位次的吸附，因为分泌物是由一个长链的组合构成的，该长链中包含着各种物质，所以其空间存在着各种的空间节点、空间空隙，从而可以对水中的物质进行吸附填充这些空间中的空隙。但要求吸附的物质不能过长，如果支链过长会引起空间阻力的产生，从而会对整个吸附物的形成，产生一定的阻碍作用，所以说吸附的长度存在着一个节点。从而要抓准这个节点，高度利用微生物絮凝剂的作用。微生物絮凝剂与有机高分子絮凝剂的使用条件具有相似性，因其是分泌物，所以含有大量的蛋白质类物质，因此具有活性的性质，从而极端的环境下是无法发挥其作用，无法完成絮凝的效果。因此要对环境进行控制，从而使其完美地产生效果。
五、复合型絮凝剂的出现与开发
复合型絮凝剂就是将以上所提到的几种进行选择与整合，使其在一起配合使用，能发挥起最大的作用 [3]。从理论上来来讲，复合型絮凝剂可以分为无机有机复合絮凝剂、微生物无机复合型絮凝剂两大类。正如上文所说的有机高分子絮凝剂的使用条件与微生物絮凝剂的条件是类似的，所以说这二者如果在一起使用，其限制条件将会是更大，所以一般不将其两者进行组合，因此只产生了以上两种组合方式。
一般来说，无机有机絮凝剂所使用的范围更广泛一些[4]。因为其可以通过有机的强空间吸附效果和无机的电荷吸附效果，两者通过两方面同时对水质进行清理。而微生物无机吸附剂的微生物吸附剂具有一个节点，而无机吸附剂没有，如果无机吸附剂吸附的物质过多，从而给微生物吸附剂造成一定的负担，从而使微生物吸附剂的工作效率下降，故无法达到优化处理的目的。所以一般采用无机有机复合絮凝剂。再将复合絮凝剂与单一絮凝剂进行比较，发现其更能从多方面、多层次去对水进行处理，从而其相对于单一絮凝剂来说是具有优势的。
六、结束语
随着全球的水资源问题的急剧恶化，人们对水的处理明显重视了许多。因此对水处理技术的改善是人们所共同期待的。当今的水处理中絮凝剂的研究方向应是朝着绿色化、专业化、高效化等方面不断地开拓与创新。从而可以制造出更高效、更环保的絮凝剂来用于水处理中。这就需要对各种科学领域进行研究与探索，并将多种科学领域相结合比如基因工程、生物化学工程等方面，对絮凝剂进行改造应有很大的帮助，以研制出最佳的成果。
参考文献：
[1]石文杰，马俊波.有机絮凝剂DTCS-AM的合成及其对絮凝效果的初步研究[J].化工管理，2017（18）：127-127.
[2]曹焕义.废水领域微生物絮凝剂的应用现状和研究方向[J].绿色环保建材，2018（2）：11-13.
[3]赵诗雨，孙连军，付道松.复合高分子絮凝剂的研究与应用进展[J].化肥设计，2018，56（06）：4-7.
[4]姚彬，张文存，张玉荣.无机-有机高分子复合絮凝剂的研究进展[J].石化技术与应用，2018，36（05）：73-78.
论文作者:崔宸瑞
论文发表刊物:《基层建设》2019年第19期
论文发表时间:2019/9/21
标签：絮凝剂论文; 无机论文; 高分子论文; 微生物论文; 水处理论文; 吸附剂论文; 物质论文; 《基层建设》2019年第19期论文;