絮凝劑絮凝機(jī)理及絮凝技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用【文獻(xiàn)綜述】(存儲(chǔ)版)
【正文】 微小顆粒的碰撞幾率和如何控制它們進(jìn)行合理的有效碰撞，這由絮凝過(guò)程的動(dòng)力學(xué)條件決定，即絮凝活性的外在影響因素。一些特殊基團(tuán)在絮凝劑中充當(dāng)顆粒物質(zhì)的吸附部位或維持一定的空間構(gòu)象, 對(duì)絮凝活性有很大影響。離子型官能團(tuán)的影響有機(jī)聚合物，相對(duì)分子質(zhì)量由數(shù)千至1000 萬(wàn)以上不等。圖2 溫度對(duì)污泥比阻的影響微生物絮凝劑的絮凝活性隨著pH 值變化而變化。據(jù)分析, 絮凝劑的最佳加入量大約是固體顆粒表面吸附高分子化合物達(dá)到飽和時(shí)的一半吸附量, 因?yàn)榇藭r(shí)高分子在固體粒子上架橋幾率最大。特定體系中絮凝劑活性高低依賴于絮凝劑和底物濃度。金屬離子的影響，特別是Ca2＋促進(jìn)作用的報(bào)道很多，研究者發(fā)現(xiàn)Ca2＋能增加大分子對(duì)懸浮顆粒的吸附量，保護(hù)絮凝劑不受降解酶的影響。而產(chǎn)生微生物絮凝劑的微生物來(lái)自廣闊的大自然和土壤中,資源極其豐富, 獲得的方法也較簡(jiǎn)單, 成本較低廉?？v觀絮凝劑的現(xiàn)狀可以看出,絮凝劑品種繁多,從低分子到高分子,從單一到復(fù)合,總的趨勢(shì)是向價(jià)廉實(shí)用、無(wú)毒高效的方向發(fā)展。即使在不含有金屬離子的生物絮凝劑中添加一些金屬離子也能提高其絮凝活性, 容易受金屬離子影響的多數(shù)是蛋白質(zhì)型的生物絮凝劑。PAC 2 mg/ L( 以Al2O3 計(jì)) 。特定體系中絮凝劑活性高低依賴于絮凝劑和底物濃度。但那些由糖類構(gòu)成的絮凝劑則是熱穩(wěn)定性的, 它們對(duì)溫度不敏感, 絮凝劑活性不隨溫度改變而變化, 或者改變較少。例如，大多數(shù)的膠體顆粒帶有負(fù)電荷，當(dāng)其和帶負(fù)電荷的陰離子型聚合物或帶正電荷的陽(yáng)離子型聚合物相互作用時(shí)，不僅在粒子上發(fā)生的絮凝機(jī)理不同，而且所得絮凝效果也不一樣。因此, 線性分子比非線性分子絮凝活性高, 因其有利于分子鏈架橋形成絮體, 分子交聯(lián)多或支鏈多, 將因空間位阻會(huì)使絮凝活性降低。微生物絮凝劑是一類由微生物產(chǎn)生并分泌到細(xì)胞外具有絮凝活性的代謝產(chǎn)物。有機(jī)合成高分子絮凝劑是一類利用有機(jī)單體經(jīng)化學(xué)聚合或高分子化合物共聚而成的有機(jī)高分子化合物, 含有帶電的官能基或中性的官能基, 能溶于水中而具有電解質(zhì)的行為。無(wú)機(jī)低分子絮凝劑分子量較低, 故在使用過(guò)程中投入量較大, 產(chǎn)生的污泥量很大, 絮體較松散含水率很高, 污泥脫水困難。前者假設(shè)粒子以明確的化學(xué)結(jié)構(gòu)凝集,并由于彼此的化學(xué)反應(yīng)造成膠質(zhì)粒子的不穩(wěn)定狀態(tài)，后者則是由于存在雙電層及某些物理因素,當(dāng)加入與膠體粒子具有不同電性的離子溶液時(shí),會(huì)發(fā)生凝結(jié)作用。南方地區(qū)水體污染嚴(yán)重,使水源性缺水成為經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的突出問(wèn)題,特別是經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的地區(qū)也存在著嚴(yán)重的淡水危機(jī),主要沿海大中城市不同程度的缺乏水資源,許多地區(qū)由于嚴(yán)重的地下水超采,已造成地下水位大幅沉降、地面下沉、海水倒灌,嚴(yán)重的影響著這些地區(qū)的人民生活和經(jīng)濟(jì)發(fā)展。因此海水淡化是解決水資源短缺的重要途徑,愈來(lái)愈得到政府的重視，海水淡化技術(shù)也得到了快速發(fā)展。海水淡化逐漸演變成為一個(gè)有關(guān)高科技、環(huán)境以及人類協(xié)調(diào)發(fā)展急需解決的重要課題。無(wú)機(jī)絮凝劑有時(shí)稱無(wú)機(jī)混凝劑。按照組成，可把無(wú)機(jī)高分子絮凝劑分為以下三類：陽(yáng)離子型、陽(yáng)離子型和無(wú)機(jī)復(fù)合性。有機(jī)高分子絮凝劑具有比較高的相對(duì)分子質(zhì)量, 約在105～107 之間, 其絮凝效果更好。對(duì)高分子絮凝劑而言，其性質(zhì)主要由絮凝劑的分子結(jié)構(gòu)決定，如分子量、支化度、離子型官能團(tuán)；當(dāng)絮凝劑帶有電荷時(shí)，其所帶電荷種類、數(shù)量、密度對(duì)絮凝性能均有影響。大多數(shù)微生物絮凝劑的紅外光譜表明, 在其結(jié)構(gòu)中存在著羧基、羥基、氨基和磷酸鹽基。它含有帶電的官能團(tuán)或中性官能團(tuán)等，能溶于水中而具有電解質(zhì)的行為。不同的絮凝劑對(duì)同一被絮凝物有不同的最適pH 值。在圖3中我們可以看出同一種絮凝劑在不同pH 條件下, 絮凝效果不一樣.。微生物絮凝劑的使用都有一個(gè)最佳投加量, 過(guò)多過(guò)少都影響其絮凝活性。添加Na＋、Mg2＋也可以增加絮凝劑的活性，F(xiàn)e2＋、Al3＋對(duì)絮凝活性也有作用。因此, 將微生物生物絮凝劑作為新一代高效無(wú)毒無(wú)二次污染的水處理劑進(jìn)行研究并開(kāi)發(fā), 確實(shí)是一個(gè)新的努力方向。絮凝法作為一種簡(jiǎn)便、高效、投資省的水處理方法,日益顯示出其無(wú)以倫比的魅力,得到越來(lái)越多的重視。一定濃度的金子
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