微生物絮凝调理技术的絮凝机理

1.絮凝机理

微生物絮凝剂是通过微生物发酵、提取、精制而获得的具有生物分解性和安全性的新型水处理剂。在利用微生物絮凝剂对给水或生活污水、工业废水的处理过程中，若对微生物絮凝剂的净水机理缺乏正确认识，则很可能会造成许多不必要的损失。

由于絮凝反应是多种作用共同产生的结果，形成过程非常复杂，任何某种机理均不能独立解释清楚所有的现象。以下将分别对比较具有代表性的吸附架桥学说、电性中和学说等进行介绍。

1）吸附架桥机理

虽然微生物絮凝剂的种类和性质各不相同，但均可通过离子键、氢键等作用与液体中悬浮的胶体颗粒相结合。由于在低浓度微生物絮凝剂环境中，呈链状结构的微生物絮凝剂可以同时附着在多个胶体微粒的表面，致使由微生物絮凝剂分子与胶体颗粒的结合物之间再通过细胞外聚合物进行搭桥相连，形成一种“胶体颗粒-微生物絮凝剂高分子物质-胶体颗粒”的三维网状聚合物，从而削弱了胶体的稳定性，聚合成较为紧密的絮凝体，并在重力的作用下从液体中沉淀分离出来。这就是利用微生物絮凝剂的吸附架桥作用来实现絮凝的过程。微生物絮凝剂的吸附架桥机理如图所示。

在通常情况下，微生物絮凝剂的絮凝效果随着该絮凝剂分子量的增加而加强，即分子量增加，絮凝效率亦随之提高;在架桥的过程中，倘若出现了微生物絮凝剂链段间的重叠，则亦会产生一定的排斥作用，在这种情况下，过高的絮凝剂分子量会削弱架桥作用，并最终降低絮凝剂的絮凝效果。相反，当用微生物絮凝剂处理相反电性的胶体颗粒时，则往往会加大微生物絮凝剂的解离程度，造成絮凝剂电荷密度的增加，有利于微生物絮凝剂分子的扩展，进而增强其架桥作用。例如，Lee等通过吸附等温线和电位的测定研究表明，在利用由环圈项圈藻PCC-6720所产生的微生物絮凝剂对膨润土进行絮凝处理的过程中，絮凝机理即是以架桥作用为基础的。

2)电性中和机理