絮凝剂
1、淀粉衍生物絮凝剂
近年来淀粉类絮凝剂在印染废水中应用也非常广泛。李旭祥等用过硫酸铵为引发剂,使菱角粉与丙烯腈接枝共聚,制得的改性淀粉配以助凝剂碱式氯化铝处理印染废水,浊度去除率可以达到70%以上。赵彦生等在淀粉与丙烯酰胺共聚两步法合成阳离子淀粉絮凝剂的基础上,进行了淀粉—丙烯酰胺接枝共聚物一步法改性阳离子絮凝剂CSGM的合成及性能研究,用这种絮凝剂处理毛纺厂印染废水取得了较好结果。陈玉成等利用生产魔芋精粉后的下脚料,以尿素作催化剂,通过磷酸盐酯化制成絮凝剂1号,对含硫化染料印染废水进行处理,当投药量120mg/L时,COD去除率68.8%,色度去除率达92%。杨通在等以淀粉为原,合成了阳离子型改性高分子絮凝剂,并用它对印染等轻工废水进行处理,研究结果表明,悬浮物、COD、色度去除率较高且产污泥量少,处理后的废水水质得到较大改善。
2、木质素衍生物
自70年代以来,国外已研究了以木质素为原料(http://www.maoyihang.com/invest/l_173/)合成季胺型阳离子表面活性剂,用其处理染料废水获得了良好的絮凝效果。我国朱建华等利用造纸蒸煮废液中木质素合成了阳离子表面活性剂,处理印染废水,结果表明,木质素阳离子表面活性剂具有良好的絮凝性能,脱色率超过90%。张芝兰等以草浆黑液中提取木质素,作为絮凝剂,并与氯化铝、聚丙烯酰胺的效果进行了比较,证实了木质素处理印染废水的优越性。雷中方等研究了从厌氧处理前后的碱法草浆黑液中提取木质素作为絮凝剂,处理印染废水,取得了较好的效果,在此基础上雷中方等又研究了木质素絮凝作用机理,证明了木质素絮凝剂是一种对高浊度、酸性废液有特效的水处理剂。
生物絮凝剂是一种高分子聚合物,具有长链线 状的结构,在链节上有相当多的活性功能基团,可以 带有多价电荷,也可以不带电荷。它们通过静电引 力、范德华分子引力或者氢键的作用,强烈地吸附在由废液残渣构成的胶粒表面。一个高分子聚合物的 许多链节分别吸附在不同颗粒的表面上,产生了架 桥连接,生成粗大的絮团。也有人指出,在胶体颗粒 的絮凝过程中,电中和效应也是不容忽视的。溶液 中带有多个电荷的多价电解质能够与颗粒表面带的 相反电荷发生中和,从而减弱颗粒间彼此的相互排 斥力,促进颗粒的絮凝沉降,为絮凝剂的架桥提供了 有利条件。另外,形成小粒絮体的絮凝剂在重力作 用下沉降的过程中,象一张过滤网下降运动(http://www.maoyihang.com/invest/l_196/),迅速汇 集了水中胶粒产生沉淀,加强了这种絮凝作用。
Friedman菌体外纤维素行为学说菌体外纤维素行为学说主要是针对纤维素类絮 凝剂的絮凝机理提出的。由于部分引起絮凝的产生 菌体外有纤丝,因而该学说认为是由于胞外纤丝聚 合形成絮凝物。该假说可以对非游离态生物絮凝剂 的作用机理做出合理解释。
疏水学说
生物絮凝剂的组分各不相同,它们其中的许多 物质对水具有较强的亲和性,这样容易破坏胶体微 粒表面的水化层,使其脱水而沉聚。
之外还有荚膜学说、病毒假说等多种理论解释 絮凝机理。生物絮凝剂作为带电荷的生物大 分子,作用机理尚处于探讨和完善阶段。对于其絮 凝机理,其中的架桥机理是被广泛接受并认同的。
净化环境污水的应用
废水处理技术按照处理程度可以分为一级、二 级和三级处理。一级处理主要去除水中呈悬浮状态 的固形物。二级处理主要去除胶体微粒和溶解状态 的有机污染物质,使有机污染物达到排放标准。三 级是进一步处理难降解的有机物、磷、氮及重金属离 子,使废水能够回收(http://www.maoyihang.com/buy/)再次被利用。由于各种各样的 生物絮凝剂是通过架桥作用将被絮凝的物质集聚在 一起的,作用的对象非常广泛,包括各种各样的微生 物、泥浆、土壤固体悬浮颗粒、煤灰、纤维素、染料、重 金属离子等等。