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无机高分子絮凝剂
无机高分子絮凝剂因具有、可降解、等优点，在水处理领域得到了广泛的应用。目前国内外使用较为广泛的无机高分子絮凝剂主要以铝盐、铁盐及其复合盐类为主，包括聚合氯化铝(PAC)、聚合铝酸铁(PFS)以及聚合铝铁(PAFS)。针对废水中以胶体颗粒或氢氧化态形式沉淀的重金属，无机高分子絮凝剂利用其吸附电中和作用达到去除重金属、净化水体的效果。研究发现，一般无机高分子絮凝剂如PAC、PAFS等在溶液中会浸出部分Al3+、Fe3+等金属阳离子，金属阳离子利用其电中和作用与溶液中的阴离子形成胶体颗粒，胶体颗粒的存在有利于絮凝剂吸附重金属及其螯合物，从而发挥架桥、网捕卷扫作用。童丽等选用PFS作为混凝用絮凝剂来去除自来水厂出水中含量**标的Sb，但实践证明单独投加PFS时，除Sb效果不佳;而通过投加盐酸保证pH<2时，PFS投加量为12.3 mg/L即可有效保出水Sb含量满足《生活饮用水卫生标准》(GB 5749—2006)中低于5 μg/L的要求，这是因为强酸性条件下，PFS较易在溶液中形成[Fe3(OH)3]5+、[Fe3(OH)3]6+等聚合阳离子，进而提高吸附量。
由于无机高分子絮凝剂吸附重金属的能力有限，限制了其在重金属去除领域的发展，但因其具有协同增效的特点，常用于强化混凝去除水中重金属离子。许小洁等利用PAC联合硅藻土去除微污染水中重金属，硅藻土分子表面的硅羟基对重金属具有吸附作用，而PAC的强化絮凝能力有助于进一步去除重金属螯合物。结果表明，在PAC投加量为30 mg/L、硅藻土投加量为1.5 g/L时，污水中Cu2+、Pb2+的去除率分别达到57.5%、83.7%，但同时溶液除浊的难度增大。刘培等利用PAC对重金属捕集剂DTC(EDA)与Zn2+形成的螯合物进行强化混凝，结果表明，PAC能在提高沉降速度的同时增强沉淀稳定性，对Zn2+的捕集率可达97.3%。成应向等使用改性聚硅铁(PFSS)复配DMDAAC去除废水中As、Cd，结果表明，在pH=8.0、温度为60 ℃、改性PFSS投加量为12.5 mL/L时，复配体系对As、Cd的去除率分别达到94.7%、99.8%。
无机高分子絮凝剂作为重金属螯合捕集絮凝剂使用时，具有生产工艺成熟、处理等优势，但受金属螯合捕集能力的制约，处理对象范围较窄，单一使用时处理效果一般。在实际工程应用中，无机高分子絮凝剂往往作为辅剂剂用于强化混凝。一般情况下，溶解态的重金属离子在絮凝剂螯合捕集作用下将生成小分子不溶络合物，但由于电排斥力的存在，小分子络合物无法有效地联结反应体系中附着于悬浮物或胶体颗粒表面的化合物态重金属进行沉淀。而随着无机高分子絮凝剂的投加，反应体系中小分子颗粒间的电排斥力迅速下降，不溶颗粒间有效碰撞次数增多，溶液中的微型絮凝产物易积聚生成团块状絮体，从而达到快速沉降去除重金属的效果。
**合成絮凝剂
**合成低分子絮凝剂
应用于重金属去除领域的**低分子絮凝剂主要分为三类：(1)三硫三嗪酸盐，主要依靠离子键合作用使重金属离子形成金属硫化物沉淀;(2)三硫代碳酸盐，主要依靠结构中的CS22-与重金属离子中和生成沉淀物;(3)基二硫代甲酸盐，二硫代甲酸盐对绝大多数重金属均具有较强的螯合能力，易形成不溶性的重金属螯合物，是目前应用为广泛的重金属捕集剂。Zhen等以和作为原料，通过亲核反应合成了DTC(TBA)用于处理EDTA-Cu废水中的Cu，研究表明，DTC(TBA)具有强螯合性和良好的水溶性，条件下EDTA-Cu废水中Zn2+的去除达99.96%。刘立华等在乙醇溶剂中通过黄原酸化反应将基二硫代甲酸基接枝到四乙烯五胺上，制得重金属螯合絮凝剂TEPAMDT，通过对重金属螯合物进行IR、UV光谱分析，证明-CSS-能很好地与Ni2+等重金属离子形成螯合物，结果表明，TEPAMDT对Ni2+的去除率大于98%。然而DTC(TBA)、TEPAMDT的高投加比例，也易造成重金属废水的二次污染。
为提高重金属捕集效率，减少剂用量，研究趋向于开发多配体类重金属捕集剂。王君杰等以和巯基乙胺为原料，合成了具有多个活性基团的**低分子絮凝剂NBMIPA，对模拟废水进行处理试验，结果表明NBMIPA对Cu2+、Hg2+的去除率分别为99.5%、99.8%。周勤等和修莎等利用低相对分子质量的多胺在不同反应条件下与硫化剂、反应分别制得了WY5、XL9，结果表明，在常温、原始pH条件下，WY5、XL9对电镀废水中的Cu2+、Ni2+具有的螯合作用，出水重金属含量均低于《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)中的限值。Xu等针对高碱度下去除重金属的技术难题合成了二丙基二硫代，结果表明，对于Pb2+、Hg2+、Cu2+、Cd2+浓度为200 mg/L的废水，其对重金属离子的去除率均高达99%，且其处理效果不受pH和共存重金属离子的影响，弥补了在高碱度条件下必须使用中性沉淀的缺陷。但受到自身絮凝能力的制约，**低分子絮凝剂与溶解态的重金属离子形成的不溶性络合物往往难以沉降去除。Fu等针对这一问题合成了新型重金属絮凝剂BDP，基于配位聚合机理，BDP能去除Ni2+、Cu2+等重金属离子，且其重金属螯合物具有空间交联网状的结构，使得BDP具有的絮凝沉降性能。
作为应用年限较为长久的重金属螯合剂，**合成低分子絮凝剂具有制备工艺成熟、处理效果彻底等优点。而其螯合物沉降性能较差，仅能通过加大投加量取得较好的分离效果，在一定程度上增大了出水中**污染物的含量。
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