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(jī)物，某些重金屬和放射性物質(zhì)。它可以用于原水的預(yù)處理、中間處理和最終處理過程，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

絮凝劑總體分為無機(jī)絮凝劑、有機(jī)絮凝劑和微生物絮凝劑三類(見表1)。其中無機(jī)絮凝劑包括低分子無機(jī)絮凝劑和高分子無機(jī)絮凝劑；有機(jī)絮凝劑包括合成有機(jī)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(xì)胞、微生物細(xì)胞提取物和微生物細(xì)胞代謝產(chǎn)物。

2各類絮凝劑的優(yōu)缺點(diǎn)

2.1無機(jī)絮凝劑

無機(jī)低分子絮凝劑的優(yōu)點(diǎn)是比較經(jīng)濟(jì)、用法簡(jiǎn)單；缺點(diǎn)是用量大、絮凝效果差、成本高、腐蝕性強(qiáng)。無機(jī)高分子絮凝劑較傳統(tǒng)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(wěn)定，目前已經(jīng)達(dá)到工業(yè)化、規(guī)模化和流程自動(dòng)化的程度。由于無機(jī)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(jī)高分子絮凝劑

合成有機(jī)高分子絮凝劑比無機(jī)高分子絮凝劑的適用范圍廣，受共存鹽類pH和溫度的影響小，穩(wěn)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，形成的絮凝體過濾性好；但價(jià)格較高，且水解或降解產(chǎn)物會(huì)對(duì)人類健康和生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生不利影響。

2.3天然有機(jī)高分子絮凝劑

天然有機(jī)高分子絮凝劑具有活性基團(tuán)多原料來源廣價(jià)格低廉無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(wěn)定溶解性不好。

2.4微生物絮凝劑

微生物絮凝劑的來源非常廣泛，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(duì)活性污泥的絮凝速度最高，產(chǎn)生的絮凝體容易被濾布過濾掉而且，它們安全無毒無二次污染應(yīng)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(fèi)用低于化學(xué)絮凝劑不足之處在于它們?nèi)菀资艿接卸疚镔|(zhì)的干擾，處理的廢液要求沒有妨害菌體生長(zhǎng)的因素。

3絮凝劑處理石化廢水的研究概況

石化廢水是煉油廠石油化工廠生產(chǎn)過程產(chǎn)生的高濃度有機(jī)廢水，含有乳化油懸浮物膠體和部分難降解有機(jī)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(duì)水處理設(shè)備的磨損和減少后續(xù)生化處理的負(fù)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(jī)物。

3.1無機(jī)有機(jī)復(fù)合絮凝劑

目前常用的傳統(tǒng)無機(jī)高分子絮凝劑和有機(jī)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機(jī)絮凝劑和有機(jī)絮凝劑復(fù)合使用，可以協(xié)同增效優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，在大大提高絮凝性能的同時(shí)，減少二次污染無機(jī)高分子吸附雜質(zhì)和懸浮微粒，形成較大顆粒并逐漸長(zhǎng)大有機(jī)高分子自身具有橋聯(lián)作用，而吸附在其上的活性基團(tuán)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)，無機(jī)鹽的存在使污染物表面電荷中和，加強(qiáng)了有機(jī)高分子的絮凝效果。鋁交聯(lián)累托石/殼聚糖復(fù)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(yīng)溫度攪拌速率攪拌時(shí)間和沉淀時(shí)間對(duì)絮凝效果的影響規(guī)律。該復(fù)合絮凝劑在處理石化廢水時(shí)顯現(xiàn)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(yuǎn)低于當(dāng)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(fù)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(fù)合絮凝劑無論在性價(jià)比方面還是在環(huán)境友好方面均優(yōu)于傳統(tǒng)絮凝劑，可使處理后水中的鋁離子含量較傳統(tǒng)絮凝劑下降56.25%。相比PAC絮凝劑，其對(duì)水中有機(jī)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(fù)合絮凝劑(PAC-PDM-DAAC)用于某石化企業(yè)污水處理廠的絮凝處理。

通過小試實(shí)驗(yàn)，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(yàn)投加量范圍內(nèi)，COD去除率均在40%以上；投加量為40mg/L時(shí)，最大去除率達(dá)59.3%。并通過中試實(shí)驗(yàn)，比較不同構(gòu)筑物對(duì)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(biāo)。

哈爾濱工業(yè)大學(xué)采用陽離子高分子絮凝劑聚丙烯酰胺和一種無機(jī)復(fù)合絮凝劑(重量比為(75～300)∶(1～5))來處理稠油、超稠油石化廢水。該無機(jī)復(fù)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(wěn)定劑的多鹽類水解共聚物。該復(fù)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(wěn)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(dá)97%以上，可大大降低有機(jī)絮凝劑投加量。聚丙烯酰胺的投加量?jī)H為4mg/L。

3.2納米級(jí)絮凝劑

納米材料由于尺寸小、比表面積高，具有高活性和強(qiáng)吸附性，近年來在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用研究發(fā)展迅速。國(guó)內(nèi)外已有不少關(guān)于納米材料用于處理污水的報(bào)道。其中，對(duì)納米聚合氯化鋁絮凝劑在石化廢水處理中的應(yīng)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(yīng)用于處理石化廢水的納米級(jí)聚合氯化鋁在參與反應(yīng)的NaOH和AlCl3溶液濃度均為2mol/L，堿化度為2.5，反應(yīng)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隔油池出水，實(shí)驗(yàn)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(duì)濁度的去除率可達(dá)92.6%，COD的去除率為38.9%，石油類的去除率為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(fù)配處理該石化廢水，結(jié)果表明，復(fù)配處理可分別提高COD和石油類的去除率20%和10%左右。

林樹濤選用三種納米級(jí)氧化物TiO2SiO2和Al2O3分別與丙烯酰胺復(fù)合反應(yīng)，在單體濃度25%，引發(fā)劑(過硫酸鉀)濃度0.02%，反應(yīng)時(shí)間6h，反應(yīng)溫度20℃的最佳實(shí)驗(yàn)條件下，制備納米氧化物復(fù)合PAM絮凝劑相比而言，SiO2復(fù)合絮凝劑的效果最好，TiO2的次之，Al2O3的最差將得到的納米復(fù)合絮凝劑處理勝華煉廠和稠油廠含油廢水，結(jié)果表明絮凝效果遠(yuǎn)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(fù)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(shù)月而絮凝能力下降很少。具體參見http://www.dowater.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(jié)構(gòu)，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(yīng)的改性反應(yīng)就能取得良好的絮凝效果例如，將淀粉及其衍生物進(jìn)行醚化得到的陽離子型天然高分子絮凝劑，對(duì)帶負(fù)電荷的顆粒有優(yōu)良的絮凝效果。

李孟在堿性條件下反應(yīng)生成季胺鹽陽離子淀粉醚作為PAC的助凝劑，對(duì)石化廢水水樣進(jìn)行混凝攪拌試驗(yàn)，結(jié)果表明，石化廢水的COD去除率可達(dá)25%左右。

李娜，徐繼潤(rùn)采用陽離子改性淀粉對(duì)大連某石化廠的生產(chǎn)廢水進(jìn)行絮凝除油處理，結(jié)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(duì)石化廢水中油類的去除率可達(dá)到95%以上。

3.4微生物絮凝劑

微生物絮凝劑是通過生物發(fā)酵提取精制得到的高效無毒可生物分解廉價(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(fù)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(yǎng)條件為：培養(yǎng)基用量100mL，培養(yǎng)基pH=7.5，培養(yǎng)溫度30℃，搖床轉(zhuǎn)速170r/min，培養(yǎng)時(shí)間24h，用該微生物絮凝劑處理武漢石化廠污水處理裝置的進(jìn)水，當(dāng)BF3-3培養(yǎng)液用量在0.9mL時(shí)，濁度的去除率可達(dá)92.4%，COD去除率可達(dá)33.5%尹華等從廣州石化廠活性污泥中分離篩選得到菌株J-25，利用味精廠廢水培養(yǎng)，得到微生物絮凝劑JMBF-25對(duì)其結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的研究結(jié)果表明，JMBF-25為線性結(jié)構(gòu)的高分子多糖，其絮凝機(jī)理主要為吸附架橋，單獨(dú)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(dá)91.2%，并且對(duì)污泥的沉降性能有較好的改善另外，尹華研究組還將預(yù)處理后的味精廢水對(duì)篩選得到的微生物絮凝劑產(chǎn)生菌AzotobacterJ-25進(jìn)行培養(yǎng)，培養(yǎng)液的絮凝活性最高可達(dá)98%以上該絮凝劑對(duì)石化廢水的COD，SS和色度的去除率分別可達(dá)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(yǎng)液與J-25菌液聯(lián)合(體積比為8∶2)處理某石化廠廢水，其除濁率高于90%，COD去除率可分別達(dá)到70.0%，44.0%和23.0%。
王輝等從淮安市北京新村污水處理廠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(nèi)有較好的絮凝效果，絮凝率可達(dá)90.28%，對(duì)石化廢水的COD去除率為16.8%，色度去除率可達(dá)10%。

瞿廣飛等從污水處理廠活性污泥中分離篩選出氣微菌屬細(xì)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(tuán)，多糖含量占88.7%該絮凝劑在水溶液中荷負(fù)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(wěn)定性其對(duì)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通過對(duì)利華益集團(tuán)化工廠廢水勝華煉油廠廢水齊魯石化廢水東營(yíng)稠油廠廢水和吉林石化廢水進(jìn)行絮凝實(shí)驗(yàn)，結(jié)果顯示，該微生物絮凝劑對(duì)東營(yíng)稠油廠隔油后污水處理效果最好，絮凝后，COD石油類和懸浮物去除率分別達(dá)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(gòu)建出能同時(shí)產(chǎn)絮凝劑和降油的復(fù)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(dá)71.52%，濁度去除率可達(dá)77.85%。

趙東風(fēng)等篩選出5株對(duì)石化廢水絮凝效果較好的微生物絮凝劑產(chǎn)生菌通過絮凝實(shí)驗(yàn)挑選出對(duì)石化廢水絮凝效果最好的復(fù)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(yǎng)，得到復(fù)合型微生物絮凝劑經(jīng)實(shí)驗(yàn)確定了Ca2+作為最好的陽離子助劑，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越重要的課題絮凝劑以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)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將朝著高效價(jià)廉無毒無污染多功能復(fù)合的方向發(fā)展，研究?jī)?nèi)容仍將貫穿絮凝劑的研發(fā)生產(chǎn)和使用的全過程。

(1)繼續(xù)深化絮凝理論基礎(chǔ)，深入研究絮凝劑的理化性質(zhì)和絮凝機(jī)理，以便快速合成和篩選出適應(yīng)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機(jī)或有機(jī)絮凝劑的制備條件，簡(jiǎn)化其合成制備過程，降低生產(chǎn)成本，盡可能減少二次污染。

(3)運(yùn)用原生質(zhì)體融合和基因工程技術(shù)構(gòu)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(xiàn)其工業(yè)化生產(chǎn)。

(4)探討微生物絮凝劑與其他絮凝劑復(fù)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)的石化廢水處理專用的復(fù)合微生物絮凝劑。

(5)進(jìn)一步深入研究絮凝動(dòng)力學(xué)和絮凝過程中的控制條件及水力條件，優(yōu)化石化廢水絮凝過程的操作設(shè)計(jì)。