高分子在絮凝剂方面的研究与应用摘要：高分子絮凝剂的研究、生产和应用已成为一门迅速发展的科学和技术。本文综述了近十多年来国内外对高分子絮凝剂的研究情况，简要介绍了我国在这个领域内所取得的进展和存在的差距。并对这三大类天然高分子絮凝剂中的有机高分子絮凝剂的性能、应用、结构等方面进行了论述。关键词：无机高分子絮凝剂、有机高分子絮凝剂、微生物絮凝剂目前国内外普遍甩来提高水质处理效率的一种既经济叉简便的水质处理方法絮凝沉降法。其良好的凝聚效果、脱色能力和操作简便等优。在水处理过程中起着不可替代的作用，引起国内外广泛关注。随着人们环保意识的加强，将台出现更多的高效、低毒、经济适用的高分子絮凝剂。同时也将有力地推动对絮凝过程基础理论的研究。根据高分子絮凝剂的组成，可分为无机高分子絮凝剂、有机高分子絮凝剂和微生物絮凝剂三大类。一、无机高分子絮凝剂无机絮凝剂的应用历史悠久，但无机高分子絮凝剂却是在60年代后期才在世界上发展起来，无机低分子絮凝剂在水处理过程中存在较大的问题，而逐渐被无机高分子絮凝剂所取代。它比原有传统药剂絮凝效果高得多，而价格相应较低．因而有逐步成为主流药剂的趋势。目前日本、俄罗斯、西欧生产已达到工业化和规模化，流程控制自动化，产品质量稳定[1]。聚台类絮凝剂的生产已经占絮凝剂总产量的30％～60％。我国无机高分子絮凝剂的开发成绩也很显著。60年代几乎与日本同时起步。早在1960年就由哈尔滨城建局等单位生产出聚台氯化铝，1964年试用于自来水处理。1983年天津化工研究设计院等单位研制成功聚合硫酸铁．并用之于电厂水处理，随后一些单位也先后投产。近年，生产单位日见增多，规模亦有所扩大。我国生产聚铝与聚铁，陆续发展了多种原料和工艺制造方法。基本上是结合了我国的条件，建立起独具特色的工艺路线和生产体系，满足了我国用水和废水处理的发展需要[2]。近年来，研制和应用聚台铝、铁、硅及各种复台型絮凝剂成为热点。无机高分子絮凝剂的品种在我国已逐步形成系列：阳离子型的有聚合氯化铝(PAC)、聚台硫酸铝(PAS)、聚合磷酸铝(PAP)、聚合硫酸铁(PFS)、聚合氧化铁(PFC)、聚合磷酸铁(PFP)等；阴离子型的有活化硅酸(AS)聚合硅酸(PS)；无机复合型的有聚合氯化铝铁(PAFC)、聚硅酸硫酸铁(PFSS)、聚合硅酸硫酸铝(PASS)、聚合硅酸氯化铁(PFSC)、聚台氯硫酸铁(PFCS)、聚台硅酸铝(PASI)、聚合硅酸(PFSI)、聚合硅酸铝铁(PAFSI)、聚合磷酸铝铁(PAFP)、硅钙复合型聚合氯化铁(SCPAFC)等。国内已有数十种专利．其中部分已被德温特的<世界专利索引>及美国<化学文摘>等所收录。我国生产无机高分子絮凝剂的厂家数百计．但多数广家规模不大，工业化程度不高，产品质量不够稳定．能够持续进人国际市场的不多[3]。无机高分子絮凝剂的生产和应用已经取得了长足的进展。在基础理论研究方面也进行了一定的工作。JohnEVanBenschoten等对PAC的水解反应进行了研究。我国科学工作者在这方面更有许多建树。汤鸿霄院士等对聚铝和聚铁的溶液化学与形态分布的研究成果已达到了国际水平，处于世界前沿[4~5]。二、有机高分子絮凝剂有机高分子絮凝剂又可分为天然和合成两大类。合成有机高分子絮凝剂由于分子量大、分子链官能团多的结构特点,在市场上占绝大优势,其中以聚丙烯酰胺系列最为广泛,在美国、日本其市场占有率达80%以上,在我国则年产近万吨。但随着石油产品价格不断上涨及人们生活质量水平不断提高,尤其是合成类有机高分子絮凝剂由于残留单体毒性,限制了它在食品加工、给水处理及发酵工业等方面的发展,天然有机高分子絮凝剂由于原料来源广泛，价格低廉,无毒,易于生物降解等特点显示了良好的应用前景。天然高分子有机絮凝剂可以是纯天然的,但更多的是以天然产为主的,经化学改性而成的。（一）、碳水化合物类(多聚糖类)这一类物质广泛存在于植物中,自然界中含淀粉的天然碳水化合物年产量达5000亿吨,远远超过其它有机物,它包括淀粉、纤维素、半纤维素、木素、单宁等。这类天然高分子化合物含有各种活性基团,如:羟基、酚羟基等,表现出较活泼的化学性质,通过羟基的酯化、醚化、氧化、交联、接枝共聚等化学改性,其活性基团大大增加,聚合物呈枝化结构,分散了絮凝基团,对悬浮体系中颗粒物有更强的捕捉与促沉作用。为了提高这类物质的絮凝效果,人们对其进行了大量改性研究，并取得了一定的进展。（二）、壳聚糖、甲壳素类甲壳素是自然界含量仅次于纤维素的第二大天然有机高分子化合物,壳聚糖则是甲壳素脱乙酰化的产物。甲壳素一般由虾、蟹壳经酸浸、碱煮,分别脱去碳酸钙与蛋白质后分离得到。由于这类物质分子中均含有酰胺基及氨基、羟基,因此具有絮凝、吸附等功能。壳聚糖作为一个线性聚胺,当它