固含量提高到 20 % ,聚合物分子量达到 300 万以
上。

④两性型高分子絮凝剂

以上三种离子型高分子絮凝剂因受使用范围的

限制有逐渐被水溶性两性高分子絮凝剂所代替的趋
势。两性型絮凝剂高分子链节上同时含有正、

负两

种电性基团 ,适用于阴、

阳离子共存的污水 ,絮凝和

污泥脱水功效良好。p H 值使用范围宽 ,抗盐性好 ,
现已成为国内外研究的热点。

与其它絮凝剂相比 ,两性高分子絮凝剂在以下

几个方面表现出良好的应用前景 : ⑴污泥脱水。经
过两性高分子絮凝剂处理的污泥 ,沉淀性能好 ,且泥
饼含水量少。 ⑵去除金属离子。因其分子中阴、

阳

离子基团能与金属离子螯合 ,在等电点时又可释放 ,
利用此性质可分离回收金属离子。 ⑶去除中、

小分

子有机物质。如色度物质、

腐殖酸类天然有机物质

以及表面活性剂等。目前国内外已有不少用于印染

废水处理的报道。 ⑷去除可溶性分子量低的有机物
质 ,两性新型高分子絮凝剂的阴、

阳离子活性基团能

与该物质产生络合 (螯合) 作用达到去除目的。

⑵天然高分子絮凝剂

天然高分子絮凝剂用量远小于合成高分子絮凝

剂 ,原因是其电荷密度小 ,分子量低且易被生物降解
而失去絮凝活性。天然高分子化合物含有各种活性
基团 ,如羟基、

酚羟基等 ,具有较活泼的化学性质。

通过羟基的酯化、

醚化、

氧化、

交联、

接枝共聚等化学

改性 ,使活性基团大大增加 ,聚合物呈枝状结构 ,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。天然高分子絮凝剂与合成有机高分子
絮凝剂相比 ,具有原料来源丰富、

选择性大、

投药量

少、

安全无毒、

价格低廉、

可完全生物降解等显著优

点。

①淀粉衍生物絮凝剂

在众多改性天然高分子絮凝剂中 ,改性淀粉絮

凝剂的研究、

开发尤为引人注目。因为淀粉来源广、

价格低廉 ,并且产物完全可被生物降解 ,在自然界中
形成良好循环。淀粉是由许多脱水葡萄糖单元经糖
甙键连接而成 ,每个脱水葡萄糖单元的 2 、

3 、

6 三个

位置上各有一个醇羟基 ,因此淀粉分子中存在大量
活性基团 ,其衍生物由分子中葡萄糖单元上羟基与
某些化学试剂在一定条件下反应而制得。阳离子淀
粉就是非常重要的淀粉衍生物之一 ,它是胺类化合
物与淀粉分子的羟基在碱催化作用下反应生成的具

有氨基的醚衍生物 ,使氮原子带正电荷。季铵型阳

离子淀粉因具有阳离子性强 ,适应 p H 范围广等特
点 ,成为各国学者研究的重点。除季铵型阳离子淀
粉外 ,其它阳离子淀粉如叔胺型阳离子淀粉、

交联阳

离子淀粉 ,阳离子双醛淀粉、

两性阳离子淀粉等的合

成及应用均有报道。阳离子淀粉在工业废水处理中

是优良的高分子絮凝剂和阴离子交换剂。近年来 ,
各类淀粉与丙烯酰胺、

丙烯酸、

丙烯酸酯、

丙烯腈等

的接枝共聚反应的研究和产品开发应用 ,已经广泛
开展。它与聚丙烯酰胺相比具有稳定性强、

适应范

围广、

絮凝能力强等特点。因此 ,淀粉接枝聚丙烯酰

胺类具有广泛的应用前景。

②木质素衍生物絮凝剂

木质素是存在于植物纤维中的一种芳香族高分

子 ,利用木质素与低级脂肪醛聚合或氧化缩聚 ,可得
到性能良好的絮凝剂。有文献报道木质素改性产品

可用作含蛋白质废水的絮凝剂 ,而回收蛋白质的最
好去处是用作饲料 , 所以不宜用有毒物质絮凝 ,

Mckague 报道了硫酸盐木质素按 Mannich 反应 ,与

二甲胺和甲醛作用 ,进行甲基化和氯甲基化后 ,生成
的木质素季铵盐衍生物可用作硫酸盐浆厂漂白废水

的絮凝剂 ,效果显著。我国朱建华等人利用造纸蒸
煮废液中的木质素合成了木质素阳离子表面活性

剂 ,用其处理阳离子染料、直接染料及酸性染料废
水 ,实验结果表明 :这种药剂具有良好的絮凝性能 ,
对各种染料的脱色率均超过 90 %

[ 15 ]

。

③甲壳素衍生物絮凝剂

甲壳素是仅次于纤维素的第二大天然有机高分

子化合物 ,它是甲壳类 (虾蟹) 动物、

昆虫的外骨骼的

主要成分。对甲壳素分子进行改造 ,脱去乙酰基 ,得
到性能良好的絮凝剂 ——

—壳聚糖。壳聚糖的游离氨

基可接受质子或盐 ,在酸性水溶液中可溶解流失 ,使
其应用受限。因此 ,人们对其进行不断改性以提高
其性能 ,所得物质分子中均含有酰胺基及氨基、羟
基 ,故具有絮凝吸附等功能。壳聚糖是一种线性聚
胺 ,溶于酸性介质后 ,随着氨基的质子化 ,即表现出
阳离子聚电解质的性质 ,不仅对重金属具有螯合吸
附作用 ,还可有效吸附水中的负电性微粒。其优点
是用量少、

效率高、

易再生。据报道 ,甲壳素多聚糖

废水净化剂再生容易 ,用少量水洗涤后 ,在空气中氧
化 6～8h ,即可恢复吸附功能 ,可重复再生 12 次 ,老
化失效后可用作燃料。我国海岸线长 ,江南湖泊众
多 ,甲壳素资源十分丰富。开发壳聚糖絮凝剂是我
国水处理絮凝剂的发展方向之一

[ 16 ]

。

第 1 期　　　　　　　　　　　李芳蓉等 :水处理絮凝剂的应用现状及发展趋势