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净水剂
净水剂是指投放在水中能和水中其他杂质产生反应的化学药剂，它能与水中杂质发生反应，杂质絮凝、沉淀乃至分离使水变的澄清。#### 净水剂的应用研究

净水剂的发展经历了从铝系净水剂及铁系净水剂到天然高分子净水剂、合成高分子净水剂、微生物净水剂和改性高分子净水剂的过程。
1.单一型无机净水剂
(1)聚铝。聚合氯化铝又称碱式氯化铝[Al(OH)mCl3−m]n(PAC)，是一种无机高分子净水剂，具有用量少、效率高、絮凝体大、沉降快和净水性能好等优点。缺点是聚合氯化铝的生产受原料限制，生产过程长，价格较贵；铝盐中含有的铝元素能直接破坏神经系统功能，大量摄入铝盐对人体不利。
(2)聚铁。聚合硫酸铁[Fe2(OH)m(SO4)3−m/2]n(PFS)具有水解速度快、残留铁离子少、价格低廉、适宜水体pH值范围宽(pH一4．0～11．0)等优点；具有较强的除浊、除磷、除COD及重金属的能力和脱色、脱臭、脱油的功效；适用于生活用水处理和造纸、印染、皮革、冶金、食品、石化及化工等行业废水、污水的处理以及生化污泥脱水的处理。缺点是铁盐中Fe2+与水中腐蚀质等有机物可形成水溶性物质，使自来水带色；Fe3+易被还原成Fe2+，产生二次污染等。
2．复合型无机净水剂
(1)阳离子复合。复合型净水剂是指将两种或多种单组分净水剂通过某些化学反应，形成高分子量的共聚复合物，聚合度大大增强，产生了显著的增效互补作用。现已研制出的阳离子复合型净水剂有：聚合氯化铝铁(PAFC)、聚合硫酸铁铝(PAFS)、聚合磷酸铁铝(PAFP)、聚合硅酸铝铁(PSAF)、聚合硫酸氯化铝铁(PAFCS)等。PAFC具有沉降快、过滤性强等特点，用于生活饮用水、工业给水和工业废水的处理时，混凝效果优于PAC，是聚铝和聚铁的替代品。聚合硅酸铝铁(PSAF)混凝性能较优，用量少，适用pH值范围宽，矾花形成快，絮体粗大坚实，达到相同余浊时，其用量最少，所需沉降时间较聚合硅酸硫酸铝(PASS)短，贮存期长(超过1个月)，是一种有发展前途的净水剂。
(2)阴离子复合。阴离子复合型净水剂常用的阴离子有氯离子、硫酸根离子、磷酸根离子和硅酸根离子等。聚合硅酸硫酸铝(PASS)具有很强的絮凝能力和电中和作用，对高、中、低浊度水都有良好的处理性能，处理低温低浊度水更具有明显的优势，并且处理后水中铝含量残留低，更符合现代水处理行业对净水剂的卫生要求。这些特点引起了水处理界的关注，成为国内外研究的热点。
3.合成高分子有机净水剂
聚丙烯酰胺(PAM)因其良好的水溶性、很高的相对分子质量、良好的粘性容量等，一直受到人们的重视。其相对分子质量为5×106～15×106，分子中有105～2×105个-CONH2官能团，它既是亲水基团，又是吸附基团，能与悬浮物发生吸附架桥作用，增大絮体矾的尺寸，利于其快速沉降。在污泥脱水，去除金属离子，去除中、小分子有机物质等方面表现出良好的性能。聚丙烯酰胺的毒性主要来自残留的丙烯酰胺单体及生产过程中带来的重金属，其中丙烯酰胺单体是神经性致毒剂，也是积累性致毒危害物。因此丙烯酰胺单体在PAM中的含量成为决定聚丙烯酰胺产品质量的重要因素。二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)聚合物具有正电荷密度高、水溶性好、高效无毒、造价低廉等优点，被广泛应用于石油开采、造纸、采矿、纺织印染、水处理等领域，成为当代化学界的一大研究热门。
双氰胺甲醛缩聚物(DDF)是由双氰胺与甲醛在强酸或盐的存在下缩聚而成的，属于阳离子型缩聚物，在一定条件下有良好的絮凝能力。除对染色废水有处理效果外，对含油污水、造纸废水、屠宰废水也有良好的处理效果，从而引起人们的重视。聚合有机改性硫酸铝(POA)是一种新型絮凝剂，是以廉价的硫酸铝为主要原料，在常温常压下用羧甲基淀粉改性而成。产品性能稳定，水处理效率高。对去除水源水浊度，去除废水中COD、色度、悬浮物、重金属均优于传统絮凝剂PAC。处理后水中铝残留量少，提高了饮用水水质。
4.天然改性高分子有机净水剂
(1)多糖类。淀粉经物理或化学方法引发与丙烯腈、丙烯酸、乙酸乙烯、甲基丙烯酸甲脂、苯乙烯等单体进行接枝共聚反应，形成各种具有独特性能的接枝共聚淀粉。在高效净水材料等多方面的实际应用中具有优异的性能，是一种高效可降解、无二次污染的产品。可用作增稠剂、絮凝剂、沉降剂或上浮剂。常用于浮选矿石或处理工业废水。
(2)甲壳素类。壳聚糖是从虾、蟹等甲壳纲动物中提取的一种天然碱性高分子多糖，是甲壳素经浓碱处理脱去乙酰基的产物，又称可溶性甲壳质，是继纤维素之后地球上最丰富的天然有机物，年生物产量达上百亿吨。作为一种天然高聚物，与其他高分子材料相比，它们具有可生物降解、无毒、杀菌、抑菌、具有良好生物相容性等特点；与传统的化学絮凝剂相比，具有投加量少，沉降速度快，去除效率高，污泥易处理，无二次污染等特点，它对污水中的COD及重金属离子等均有较好的去除作用。在纺织、印染、造纸、生化、食品、医疗、日用化工、农业和环境保护等方面都得到了广泛应用。由于壳聚糖分子本身含有氨基和羟基，化学性质活泼，所以可通过化学修饰形成不同结构的衍生物，从而提高溶解性能，扩展其应用范围。
(3)微生物絮凝剂。微生物絮凝剂(MBF)是一种天然高分子絮凝剂，是指利用生物技术，通过微生物的发酵、抽提、精制而得到的一类能自然降解的新型水处理絮凝剂，它可以归类为天然高分子改性絮凝剂，也可以单列为一类。具有无毒、安全、高效、可生物降解、无二次污染等特点。对高浓度有机废水、染料废水、高浓度无机悬浮废水、化工废水净化和城市生活污水处理等方面都有很好的处理效果。但目前微生物絮凝剂的应用还大多处于菌种的筛选阶段，且存在成本较高的缺点，无法适应工业化生产的需要。