絮凝劑：原理、特點與用途

 一、原理 絮凝劑通過破壞懸浮顆粒的穩定性，使其聚集成較大絮體并沉淀或上浮，從而實現固液分離。其作用機制可分為以下四類： 

1. 壓縮雙電層膠體顆粒表面帶同性電荷形成雙電層，產生排斥力。絮凝劑（如無機鹽）中的高價反離子可壓縮雙電層，降低排斥力，促使顆粒碰撞聚集。

 2. 吸附電中和帶相反電荷的絮凝劑（如聚鋁、聚鐵）中和顆粒表面電荷，降低靜電排斥，使顆粒脫穩并聚集。

 3. 吸附架橋高分子絮凝劑（如聚丙烯酰胺）通過長鏈結構吸附多個顆粒，形成“橋接”作用，將小顆粒聚合成大絮體。 

4. 沉淀物網捕金屬氫氧化物沉淀物（如氫氧化鋁）形成網狀結構，捕獲細小顆粒，共同沉淀。  

二、特點 不同類型絮凝劑的特性差異顯著： 

1. 無機絮凝劑 ? 鋁鹽（如硫酸鋁）：適用pH范圍廣，但過量易導致水體鋁殘留。 ? 鐵鹽（如硫酸鐵）：礬花大、沉降快，但腐蝕性強，需控制pH。   

2. 有機高分子絮凝劑 ? 合成類（如PAM）：用量少、效率高，但受pH和溫度影響大。 ? 天然類（如淀粉改性物）：無毒但效果較弱。  

 3. 微生物絮凝劑 ? 由微生物分泌（如蛋白質、多糖），無毒可降解，但成本高，穩定性差。    

三、用途 

1. 水處理 ? 飲用水凈化：去除懸浮物、有機物和膠體，如長江水廠常用聚合氯化鋁（PAC）。 ? 廢水處理：處理印染、造紙廢水，去除COD和重金屬（如用PAM+硫酸鐵組合）。   

2. 工業應用 ? 礦業：尾礦脫水（如鐵礦選廠用絮凝劑加速固液分離）。 ? 石油開采：鉆井泥漿處理，防止井壁坍塌。 ? 造紙：提高填料留著率，減少白水排放。   

3. 其他領域 ? 食品工業：果汁澄清（如明膠或硅藻土去除果膠）。 ? 生物技術：發酵液預處理，去除菌體碎片。    

總結 絮凝劑通過多機制協同作用實現顆粒聚沉，其選擇需綜合考慮水質、pH、成本及環保性。未來，高效、無毒、可生物降解的絮凝劑（如微生物制劑）將成為發展方向。