絮凝剂二次稀释系统的作用分析及优化

北极星环保网讯:摘要：微生物絮凝剂的研究及应用，包括微生物絮凝剂的絮凝机理，影响因素，以及在水处理方面的应用。

水污染问题和水源危机越来越严重，水处理问题也变得日趋严峻。在当今环保产业技术领域中，水处理药剂与材料是当前水工业、污染治理与节水回用净化处理工程技术领域中应用最广泛，用量最大的特殊产品。主要包括3大类药剂产品：即各类型絮凝剂、蚀阻垢剂与消毒杀生剂。目前，废水处理的方法有很多，如化学氧化法、絮凝沉淀法、生化法、吸附法、离子交换法、电渗析法等等。

其中，絮凝沉淀法因其工艺简单、效率高、费用较低等优点而得到广泛应用。絮凝沉淀法的核心和关键是絮凝剂的选择，絮凝剂性质直接影响絮凝效果的好坏。开发无毒、无二次污染、处理效率高的絮凝剂已引起国内外环保工作者的高度重视。

1 微生物絮凝剂

微生物絮凝剂(MBF)是某些种类的细菌、放线菌、霉菌、酵母等在特定培养条件下，其生长代谢至一定阶段产生的具有絮凝活性的代谢产物。其主要活性成分是具有两性多聚电解质特性的蛋白质、多塘、核酸类生物高分子化合物，以及有絮凝活性的菌体等。它们通过其电荷性质和高分子特性在液体介质中起电荷中和、吸附、桥联、网捕等作用，使胶体脱稳、絮凝沉淀、固液分离

与无机或有机高分子絮凝剂相比，微生物絮凝剂具有高效、无毒、无二次污染、应用范围广泛、价格较低等优势;不足之处是，微生物絮凝剂的效果容易受到有毒物质的干扰，因此被处理的废液中必须无妨害菌体生长的因素。

2 微生物絮凝剂的絮凝机理

微生物絮凝剂是带有电荷的生物大分子，关于它的絮凝机理主要有以下四种，其中以桥联作用机理最为人们接受[1-3]。

2.1 桥联作用机理

该机理认为絮凝剂借助离子键、氢键和范德华力，同时吸附多个胶体颗粒，因而在颗粒间产生“架桥”作用，把这些颗粒连接在一起，从而使之形成网状的三维结构而沉淀下来。有实验表明，絮凝剂絮凝膨润土过程时，通过测定等温线和Zeta电位发现絮凝剂确实是以“桥联方式”絮凝的[3]。

2.2 电性中和机理

该机理认为水中胶体粒子的表面一般带有负电荷，当带有一定正电荷的链状生物大分子絮凝剂或其水解产物靠近这种胶粒时，将中和其表面的部分电荷，使静电斥力减少，从而使胶粒之间、胶粒与絮凝剂分子之间易产生互相碰撞，通过分子间作用力凝聚而沉降下来[1,4]。许多加入金属离子或调节pH值既可影响其絮凝效果实验，主要是通过影响其带电性而起作用的。

2.3 卷扫作用机理

该机理认为当微生物絮凝剂的投加到一定量且形成小颗粒絮体时，可以在重力作用下，迅速网捕，卷扫水中一些胶粒，从而产生沉淀。这种作用基本上是一种机械作用，所需絮凝剂量与原水杂质含量成反比。原水胶体杂质含量少时，所需絮凝剂量大，反之亦然。

2.4 化学反应机理

该机理认为生物大分子中某些活性基团与被絮凝物质相应的基团发生化学变化，聚集成较大分子而沉淀下来。通过对生物大分子改性、处理，使其添加或丧失某些活性基团，其絮凝活性就大受影响。有些学者认为这些絮凝剂絮凝活性大部分依赖于活性基团。温度影响絮凝效果，主要通过影响其化学基团活性从而影响其化学反应[1,2]。

絮凝的形成是一个复杂的过程，单一的某种机理并不能解释所有的现象，絮凝作用是多种作用的共同结果。

3 微生物絮凝剂絮凝活性的影响因素

3.1 絮凝剂的分子量、分子结构

絮凝剂分子量大小对其絮凝效果的影响很大，分子量越大，絮凝活性越高。当絮凝剂的蛋白质成分降解后，分子量减小，絮凝活性明显下降。一般线性结构的分子比非线性结构的分子的絮凝效果好，分子结构交链越多或支链越多，其絮凝效果则越差[6]。

3.2 絮凝剂的投加剂量

对于某种微生物絮凝剂，要取得最佳絮凝效果，均有一个最佳投量。随着絮凝剂的加入，开始时，絮凝活性逐渐增强，当絮凝剂浓度值达到一定范围时，絮凝活性达到最佳，当浓度继续增加时，絮凝活性急剧下降，造成水的浓度增大，胶体的颗粒的布朗运动减弱，碰撞机会减少，不利于胶粒脱稳凝聚，絮凝恶化。

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