4 合成有机高分子絮凝剂

合成有机高分子絮凝剂按可离解基团电离出的电荷类型，一般可分为非离子型、阴离子型、阳离子型和两性型。主要包括聚丙烯酰胺、磺化聚乙烯苯、聚乙烯醚等系列，其中以聚丙烯酰胺系列应用最为广泛。

（1） 阳离子型

阳离子高分子絮凝剂的絮凝性能不仅表现在可通过电荷中和使悬浮胶体粒子絮凝，而且还可与带负电荷的溶解物进行反应，生成不溶性的盐。它可与水中微粒起电荷中和及吸附架桥作用，从而使体系中的微粒脱稳、絮凝而有助于沉降和过滤脱水。此类絮凝剂的研究主要集中在聚丙烯酰胺接枝共聚物、烷基烯丙基卤化铵类和环氧氯丙烷与胺反应物三大类上。

沈一丁[5]等通过自由基胶束共聚法制得疏水缔合型阳离子共聚物PADO，在处理造纸中段废水时，其应用效果优于聚合硫酸铁、聚合氯化铝和非离子PAM。隋智慧[6]等用制备了一种阳离子型聚季铵盐丙烯酰胺接枝共聚物絮凝剂PAQD，对各种废水均有很好的处理效果，与常规絮凝剂阴离子聚丙烯酰胺、非离子聚丙烯酰胺、聚合氯化铝及聚合硫酸铁相比，PAQD具有投量少、絮凝沉降速度快、滤饼含水率低、上清液透光性好等特点。

（2） 阴离子型

阴离子型有机高分子絮凝剂研制开发较早，技术比较成熟，但由于受应用范围的限制，相关研究报道较少。常见的有聚丙烯酸钠、AM与丙烯酸钠共聚物、聚苯乙烯磺酸钠等。

陈双玲[7]等采用反相乳液聚合法合成聚丙烯酸钠，研究了反应温度、引发剂用量、乳化剂用量及配比和单体中和度对产物相对分子质量的影响。结果表明，最佳的反应温度为45℃，引发剂浓度为4。0mmol/L，乳化剂(占油相)质量分数为5%，单体中和度为70%。

（3）非离子型

非离子型有机高分子絮凝剂，主要代表就是非离子型PAM，其次还有聚乙烯醇、聚氧化乙烯等。非离子型PAM可通过水溶液、沉淀、反相悬浮、反相乳液、反相微乳液等聚合方法制备。传统的PAM水溶液聚合体系的黏度较大，产品的分子质量较低，固含量也不高。

王强林[8]等采用在聚合体系中加入分散剂聚乙二醇的方法，使其固体质量分数提高到20%，聚合物的相对分子质量300万。

（4）两性型

阳离子、阴离子和非离子型高分子絮凝剂由于受使用范围的限制，有逐渐被两性高分子絮凝剂所取代的趋势。两性高分子絮凝剂一般由含有阴、阳离子基团的乙烯类单体通过自由基共聚反应以及高分子改性得到，其中阴离子基团为羧基、磺酸基、硫酸基，阳离子基团为季铵盐基、嘧啶嗡离子基和喹啉嗡离子基。两性高分子絮凝剂由于兼有阴、阳离子基团的特点，在不同介质条件下荷电状况可能不同，适于处理带不同电荷的污染物，其pH值适用范围宽，抗盐性好，特别是在针对阴、阳离子共存的污染体系时，两性高分子絮凝剂不仅有电性中和、吸附架桥，而且有分子间的“缠绕"包裹作用。

在两性有机高分子絮凝剂中，目前研究较多的主要是聚丙烯酰胺类。E E Kathmann[9]等采用丙烯酰胺与新兴羧基甜菜碱2-(2-丙烯酰胺-2-甲基丙基二甲胺)乙酸进行自由基聚合，用小角激光散射测定该聚合物的相对分子质量为(6。3 ～10。04)×106。李万捷[10]等用部分水解聚丙烯酰胺通过曼尼奇反应制得两性聚丙烯酰胺，对钢铁废水、洗煤水处理效果较好。此外，两性有机高分子絮凝剂还具有良好的污泥脱水功能。

5 天然有机高分子絮凝剂

天然高分子絮凝剂具有原料来源广、价格低廉、无毒害作用、易生物降解等特点。天然有机高分子絮凝剂中有些是天然的，但大多均是以天然产物为主，经化学改性后制得的一类有机高分子絮凝剂。通过酯化、交联、接枝共聚、醚化和氧化等化学改性反应，絮凝剂活性基团大大增加，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。