絮凝劑可使水中不易沉降的膠體和懸浮物形成粗大的絮體，從而降低原水的濁度、色度，去除多種高分子有機物，某些重金屬和放射性物質(zhì)。它可以用于原水的預處理、中間處理和最終處理過(guò)程，還常用于污泥脫水前的濃縮，以改善污泥脫水。
1絮凝劑的分類(lèi)
絮凝劑總體分為無(wú)機絮凝劑、有機絮凝劑和微生物絮凝劑三類(lèi)(見(jiàn)表1)。其中無(wú)機絮凝劑包括低分子無(wú)機絮凝劑和高分子無(wú)機絮凝劑；有機絮凝劑包括合成有機高分子絮凝劑和天然高分子絮凝劑；微生物絮凝劑可以是微生物細胞、微生物細胞提取物和微生物細胞代謝產(chǎn)物。
2各類(lèi)絮凝劑的優(yōu)缺點(diǎn)
2.1無(wú)機絮凝劑
無(wú)機低分子絮凝劑的優(yōu)點(diǎn)是比較經(jīng)濟、用法簡(jiǎn)單；缺點(diǎn)是用量大、絮凝效果差、成本高、腐蝕性強。無(wú)機高分子絮凝劑較傳統的低分子絮凝劑能成倍地提高效能，且價(jià)格較低、質(zhì)量穩定，目前已經(jīng)達到工業(yè)化、規�；土鞒套詣�(dòng)化的程度。由于無(wú)機絮凝劑通常為鋁鹽和鐵鹽或者鋁鹽和鐵鹽的共聚物，其具有一定的毒性和腐蝕性。
2.2合成有機高分子絮凝劑
合成有機高分子絮凝劑比無(wú)機高分子絮凝劑的適用范圍廣，受共存鹽類(lèi)pH和溫度的影響小，穩定性好，絮凝速度快效果好，投加量少，而且產(chǎn)生的污泥量少，形成的絮凝體過(guò)濾性好；但價(jià)格較高，且水解或降解產(chǎn)物會(huì )對人類(lèi)健康和生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生不利影響。
2.3天然有機高分子絮凝劑
天然有機高分子絮凝劑具有活性基團多原料來(lái)源廣價(jià)格低廉無(wú)毒害作用易生物降解等優(yōu)點(diǎn)，但其電荷密度小分子量低不穩定溶解性不好。
2.4微生物絮凝劑
微生物絮凝劑的來(lái)源非常廣泛，生產(chǎn)周期非常短相比常用的鋁鹽鐵鹽聚丙烯酰胺藻蛋白酸鈉等絮凝劑，微生物絮凝劑對活性污泥的絮凝速度最高，產(chǎn)生的絮凝體容易被濾布過(guò)濾掉而且，它們安全無(wú)毒無(wú)二次污染應用范圍廣用量少且脫色效果好，生產(chǎn)成本和處理技術(shù)總費用低于化學(xué)絮凝劑不足之處在于它們容易受到有毒物質(zhì)的干擾，處理的廢液要求沒(méi)有妨害菌體生長(cháng)的因素。
3絮凝劑處理石化廢水的研究概況
石化廢水是煉油廠(chǎng)石油化工廠(chǎng)生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生的高濃度有機廢水，含有乳化油懸浮物膠體和部分難降解有機物其BOD5/COD值較小，屬較難生物降解的工業(yè)廢水為減少懸浮物對水處理設備的磨損和減少后續生化處理的負荷，一般都要用混凝法去除廢水中大部分的乳化油懸浮物膠體和部分難降解有機物。
3.1無(wú)機有機復合絮凝劑
目前常用的傳統無(wú)機高分子絮凝劑和有機高分子絮凝劑在水處理中均易產(chǎn)生二次污染，其水解產(chǎn)物也危害人體健康選擇一定的無(wú)機絮凝劑和有機絮凝劑復合使用，可以協(xié)同增效優(yōu)勢互補，在大大提高絮凝性能的同時(shí)，減少二次污染無(wú)機高分子吸附雜質(zhì)和懸浮微粒，形成較大顆粒并逐漸長(cháng)大有機高分子自身具有橋聯(lián)作用，而吸附在其上的活性基團可產(chǎn)生網(wǎng)捕作用，網(wǎng)捕其它雜質(zhì)顆粒共同下沉同時(shí)，無(wú)機鹽的存在使污染物表面電荷中和，加強了有機高分子的絮凝效果。鋁交聯(lián)累托石/殼聚糖復合絮凝劑處理石化廢水的最佳配方和投加順序，考察了pH值反應溫度攪拌速率攪拌時(shí)間和沉淀時(shí)間對絮凝效果的影響規律。該復合絮凝劑在處理石化廢水時(shí)顯現出優(yōu)越的絮凝效果，COD和SS的去除率分別提高了28.75%和8.29%，處理成本下降了46.63%，遠低于當時(shí)平均2.8元/噸廢水的處理成本。
曾德芳將天然累托石制備成鋁交聯(lián)型改性累托石絮凝劑，將紅龍蝦殼制備成殼聚糖絮凝劑，并將二者復合用于處理石化廢水，確定了該絮凝劑的原則性配方和最佳處理工藝。該復合絮凝劑無(wú)論在性?xún)r(jià)比方面還是在環(huán)境友好方面均優(yōu)于傳統絮凝劑，可使處理后水中的鋁離子含量較傳統絮凝劑下降56.25%。相比PAC絮凝劑，其對水中有機污染物和固體污染物的去除率提高了10%～20%，成本下降15%～22%左右。
盧磊，王曙光和王敏將聚合氯化鋁—聚二甲基二烯丙基氯化銨復合絮凝劑(PAC-PDM-DAAC)用于某石化企業(yè)污水處理廠(chǎng)的絮凝處理。
通過(guò)小試實(shí)驗，確定了該絮凝劑在投加量為50mg/L時(shí)，濁度的最大去除率為72.4%；在實(shí)驗投加量范圍內，COD去除率均在40%以上；投加量為40mg/L時(shí)，最大去除率達59.3%。并通過(guò)中試實(shí)驗，比較不同構筑物對COD的去除效果，確定了合理的處理水量、投藥量、排泥量、沉淀時(shí)間和反沖洗時(shí)間等指標。
哈爾濱工業(yè)大學(xué)采用陽(yáng)離子高分子絮凝劑聚丙烯酰胺和一種無(wú)機復合絮凝劑(重量比為(75～300)∶(1～5))來(lái)處理稠油、超稠油石化廢水。該無(wú)機復合絮凝劑含有聚硅酸、三價(jià)鐵鹽及其水解聚合物以及含有磷酸鹽為穩定劑的多鹽類(lèi)水解共聚物。該復合絮凝劑采用聚硅酸與硫酸亞鐵氧化共聚法，引入磷酸根為穩定劑，在一定溫度下水解聚合一定時(shí)間而成。該絮凝劑沉降時(shí)間僅需3min，整體處理時(shí)間僅10.5min，除油率可達97%以上，可大大降低有機絮凝劑投加量。聚丙烯酰胺的投加量?jì)H為4mg/L。
3.2納米級絮凝劑
納米材料由于尺寸小、比表面積高，具有高活性和強吸附性，近年來(lái)在環(huán)境保護中的應用研究發(fā)展迅速。國內外已有不少關(guān)于納米材料用于處理污水的報道。其中，對納米聚合氯化鋁絮凝劑在石化廢水處理中的應用研究較多。
覃宗華和孟偉分別提出采用緩慢加堿法和微量加堿法研制可應用于處理石化廢水的納米級聚合氯化鋁在參與反應的NaOH和AlCl3溶液濃度均為2mol/L，堿化度為2.5，反應溫度為70℃左右時(shí)，可獲得Al13含量較高的產(chǎn)品將制得的納米氯化鋁絮凝劑處理石大科技股份公司勝華煉油廠(chǎng)隔油池出水，實(shí)驗證實(shí)，Al13是聚合氯化鋁中的最佳絮凝形態(tài)，Al13含量越高，絮凝效果越好緩慢加堿法制得的絮凝劑的最佳絮凝條件為：廢水pH值為9左右，絮凝劑投加量為20mg/L左右，處理溫度為20～30℃之間，攪拌速度控制在225～250r/min，攪拌時(shí)間為70～90s該絮凝劑對濁度的去除率可達92.6%，COD的去除率為38.9%，石油類(lèi)的去除率為53.4%微量加堿法制得的絮凝劑的最佳絮凝條件為：絮凝劑投加量為15mg/L左右，慢速攪拌的攪拌速度為50～60r/min，慢攪時(shí)間10min，快速攪拌的攪拌速度為190～225r/min，快攪時(shí)間90s另外，進(jìn)一步研究了與聚丙烯酰胺復配處理該石化廢水，結果表明，復配處理可分別提高COD和石油類(lèi)的去除率20%和10%左右。
林樹(shù)濤選用三種納米級氧化物TiO2SiO2和Al2O3分別與丙烯酰胺復合反應，在單體濃度25%，引發(fā)劑(過(guò)硫酸鉀)濃度0.02%，反應時(shí)間6h，反應溫度20℃的最佳實(shí)驗條件下，制備納米氧化物復合PAM絮凝劑相比而言，SiO2復合絮凝劑的效果最好，TiO2的次之，Al2O3的最差將得到的納米復合絮凝劑處理勝華煉廠(chǎng)和稠油廠(chǎng)含油廢水，結果表明絮凝效果遠好于普通PAM，且絮體粗大，沉降時(shí)間大大縮短并且，該納米復合絮凝劑具有優(yōu)異的抗老化降解性能，能以水溶液狀態(tài)保存數月而絮凝能力下降很少。具體參見(jiàn)http://www.sharpedgetext.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。
3.3淀粉改性絮凝劑
天然淀粉分子有支鏈和直鏈兩種結構，其中具有較好絮凝效果的直鏈淀粉所占的比重較低，所以天然淀粉通常絮凝效果不太理想將天然淀粉分子進(jìn)行相應的改性反應就能取得良好的絮凝效果例如，將淀粉及其衍生物進(jìn)行醚化得到的陽(yáng)離子型天然高分子絮凝劑，對帶負電荷的顆粒有優(yōu)良的絮凝效果。
李孟在堿性條件下反應生成季胺鹽陽(yáng)離子淀粉醚作為PAC的助凝劑，對石化廢水水樣進(jìn)行混凝攪拌試驗，結果表明，石化廢水的COD去除率可達25%左右。
李娜，徐繼潤采用陽(yáng)離子改性淀粉對大連某石化廠(chǎng)的生產(chǎn)廢水進(jìn)行絮凝除油處理，結果表明，在pH=6～7，投加量為70mg/L，快速攪拌時(shí)間為1min，慢速攪拌時(shí)間為15min的最佳條件下，該絮凝劑對石化廢水中油類(lèi)的去除率可達到95%以上。
3.4微生物絮凝劑
微生物絮凝劑是通過(guò)生物發(fā)酵提取精制得到的高效無(wú)毒可生物分解廉價(jià)的水處理劑，況金蓉和龔文琪從污泥中篩選得到13株產(chǎn)絮凝劑的菌株，經(jīng)復篩得到1株具有較高絮凝活性的菌BF3-3該菌產(chǎn)絮凝劑的適宜培養條件為：培養基用量100mL，培養基pH=7.5，培養溫度30℃，搖床轉速170r/min，培養時(shí)間24h，用該微生物絮凝劑處理武漢石化廠(chǎng)污水處理裝置的進(jìn)水，當BF3-3培養液用量在0.9mL時(shí)，濁度的去除率可達92.4%，COD去除率可達33.5%尹華等從廣州石化廠(chǎng)活性污泥中分離篩選得到菌株J-25，利用味精廠(chǎng)廢水培養，得到微生物絮凝劑JMBF-25對其結構和性質(zhì)的研究結果表明，JMBF-25為線(xiàn)性結構的高分子多糖，其絮凝機理主要為吸附架橋，單獨處理廢水時(shí)，礬花很難沉降，必須與PAC聯(lián)合使用，除濁率最高可達91.2%，并且對污泥的沉降性能有較好的改善另外，尹華研究組還將預處理后的味精廢水對篩選得到的微生物絮凝劑產(chǎn)生菌AzotobacterJ-25進(jìn)行培養，培養液的絮凝活性最高可達98%以上該絮凝劑對石化廢水的COD，SS和色度的去除率分別可達到66.7%，98.3%和93.7%。
李桂嬌，尹華等篩選出3株絮凝活性很高的菌種JSP-18JSP-26和WU-16，分別將其培養液與J-25菌液聯(lián)合(體積比為8∶2)處理某石化廠(chǎng)廢水，其除濁率高于90%，COD去除率可分別達到70.0%，44.0%和23.0%。
王輝等從淮安市北京新村污水處理廠(chǎng)的活性污泥中篩選出一株假單胞菌WH3-3作為絮凝劑產(chǎn)生菌其所產(chǎn)絮凝劑BCW3-3在pH2～12范圍內有較好的絮凝效果，絮凝率可達90.28%，對石化廢水的COD去除率為16.8%，色度去除率可達10%。
瞿廣飛等從污水處理廠(chǎng)活性污泥中分離篩選出氣微菌屬細菌(Aeromicobiumsp.)MB6-3，其分泌的胞外高分子物質(zhì)可作為微生物絮凝劑MBF6-3該絮凝劑含有大量的OH及COO基團，多糖含量占88.7%該絮凝劑在水溶液中荷負電，可改變膠體顆粒表面電位，但不改變膠體顆粒的親水性在20～70℃時(shí)，絮凝率大于90.0%，具有良好的熱穩定性其對石化廢水的絮凝率在90.0%以上。
賈惠平考察了絮凝劑產(chǎn)生菌KJ-10原生質(zhì)體形成和再生條件，將KJ-10與石油降解菌進(jìn)行原生質(zhì)體融合并篩選得到1株絮凝效果好的融合菌株RH-21通過(guò)對利華益集團化工廠(chǎng)廢水勝華煉油廠(chǎng)廢水齊魯石化廢水東營(yíng)稠油廠(chǎng)廢水和吉林石化廢水進(jìn)行絮凝實(shí)驗，結果顯示，該微生物絮凝劑對東營(yíng)稠油廠(chǎng)隔油后污水處理效果最好，絮凝后，COD石油類(lèi)和懸浮物去除率分別達92.10%，96.82%和98.77%其絮凝效果與PAC和PAM接近，但處理廢水的成本更低。
孫娜構建出能同時(shí)產(chǎn)絮凝劑和降油的復合菌群(JJDF6+QSHDF4+JJY2)初步判斷其中JJDF6為酵母屬，QSHDF4為短桿菌屬，JJY2是奈瑟氏球菌屬在優(yōu)化條件下，COD去除率可達71.52%，濁度去除率可達77.85%。
趙東風(fēng)等篩選出5株對石化廢水絮凝效果較好的微生物絮凝劑產(chǎn)生菌通過(guò)絮凝實(shí)驗挑選出對石化廢水絮凝效果最好的復合型微生物絮凝劑產(chǎn)生菌，即菌1和菌5(均為芽孢桿菌)將菌1和菌5進(jìn)行雙菌株混合培養，得到復合型微生物絮凝劑經(jīng)實(shí)驗確定了Ca2+作為最好的陽(yáng)離子助劑，絮凝劑最佳投加量為60uL。
4石化廢水處理用絮凝劑的研究展望
隨著(zhù)石油化工工業(yè)的不斷發(fā)展，石油化工生產(chǎn)廢水的處理也成為越來(lái)越重要的課題絮凝劑以其獨特的優(yōu)勢在石油化工生產(chǎn)廢水的處理中具有舉足輕重的地位其未來(lái)將朝著(zhù)高效價(jià)廉無(wú)毒無(wú)污染多功能復合的方向發(fā)展，研究?jì)热萑詫⒇灤┬跄齽┑难邪l(fā)生產(chǎn)和使用的全過(guò)程。
(1)繼續深化絮凝理論基礎，深入研究絮凝劑的理化性質(zhì)和絮凝機理，以便快速合成和篩選出適應石化廢水處理的高效絮凝劑。
(2)改進(jìn)適合石化廢水處理的無(wú)機或有機絮凝劑的制備條件，簡(jiǎn)化其合成制備過(guò)程，降低生產(chǎn)成本，盡可能減少二次污染。
(3)運用原生質(zhì)體融合和基因工程技術(shù)構建高效高產(chǎn)的適合石化廢水處理的絮凝工程菌株，發(fā)展適合微生物絮凝劑研制的新工藝，實(shí)現其工業(yè)化生產(chǎn)。
(4)探討微生物絮凝劑與其他絮凝劑復配和連用以處理石化廢水的技術(shù)利用不同菌株的相互作用，得到性能和產(chǎn)量都更優(yōu)的石化廢水處理專(zhuān)用的復合微生物絮凝劑。
(5)進(jìn)一步深入研究絮凝動(dòng)力學(xué)和絮凝過(guò)程中的控制條件及水力條件，優(yōu)化石化廢水絮凝過(guò)程的操作設計。
