絮凝剂：原理、特点与用途

 一、原理 絮凝剂通过破坏悬浮颗粒的稳定性，使其聚集成较大絮体并沉淀或上浮，从而实现固液分离。其作用机制可分为以下四类： 

1. 压缩双电层胶体颗粒表面带同性电荷形成双电层，产生排斥力。絮凝剂（如无机盐）中的高价反离子可压缩双电层，降低排斥力，促使颗粒碰撞聚集。

 2. 吸附电中和带相反电荷的絮凝剂（如聚铝、聚铁）中和颗粒表面电荷，降低静电排斥，使颗粒脱稳并聚集。

 3. 吸附架桥高分子絮凝剂（如聚丙烯酰胺）通过长链结构吸附多个颗粒，形成“桥接”作用，将小颗粒聚合成大絮体。 

4. 沉淀物网捕金属氢氧化物沉淀物（如氢氧化铝）形成网状结构，捕获细小颗粒，共同沉淀。  

二、特点 不同类型絮凝剂的特性差异显著： 

1. 无机絮凝剂 • 铝盐（如硫酸铝）：适用pH范围广，但过量易导致水体铝残留。 • 铁盐（如硫酸铁）：矾花大、沉降快，但腐蚀性强，需控制pH。   

2. 有机高分子絮凝剂 • 合成类（如PAM）：用量少、效率高，但受pH和温度影响大。 • 天然类（如淀粉改性物）：无毒但效果较弱。  

 3. 微生物絮凝剂 • 由微生物分泌（如蛋白质、多糖），无毒可降解，但成本高，稳定性差。    

三、用途 

1. 水处理 • 饮用水净化：去除悬浮物、有机物和胶体，如长江水厂常用聚合氯化铝（PAC）。 • 废水处理：处理印染、造纸废水，去除COD和重金属（如用PAM+硫酸铁组合）。   

2. 工业应用 • 矿业：尾矿脱水（如铁矿选厂用絮凝剂加速固液分离）。 • 石油开采：钻井泥浆处理，防止井壁坍塌。 • 造纸：提高填料留着率，减少白水排放。   

3. 其他领域 • 食品工业：果汁澄清（如明胶或硅藻土去除果胶）。 • 生物技术：发酵液预处理，去除菌体碎片。    

总结 絮凝剂通过多机制协同作用实现颗粒聚沉，其选择需综合考虑水质、pH、成本及环保性。未来，高效、无毒、可生物降解的絮凝剂（如微生物制剂）将成为发展方向。