生物絮凝劑是運用現(xiàn)代技術，進行發(fā)酵、精制抽提而成的一種擁有生物分解性以及安全性的新型高效并且無毒廉價的廢水處理劑。生物絮凝劑與傳統(tǒng)絮凝劑相比最突出的優(yōu)勢就是具有可降解性，其具有高效、易降解、無毒、可運用的領域廣以及不會產(chǎn)生環(huán)境的二次污染等優(yōu)勢，特別實在處理各種廢水當中，生物絮凝劑展現(xiàn)了其獨有的優(yōu)勢，相當一部分研究人員的研究范圍正逐漸的圍繞著環(huán)境廢水處理的應用方向發(fā)展。生物絮凝劑可以對活性污泥、糞便水、粉煤灰、印染廢水、泥水、墨水、果汁以及河底沉積物進行處理。在各種各樣的工業(yè)上產(chǎn)生污水以及生活中產(chǎn)生的廢水中，通常都含有大量的各種各樣的小型的懸浮顆粒，這些小顆粒物質會慢慢匯集成大型的顆粒物，不過匯集成的大顆粒物質從溶解質當中析出的速率很小，通常在各種廢水的處理當中首先加入絮凝劑，從而使溶膠微粒以及懸浮體脫穩(wěn)，進一步凝聚成大顆粒沉降出來，繼而達到污水處理的常規(guī)標準。
1、生物絮凝劑的特點及其種類
利用生物絮凝劑的本質類別進行劃分，可以將其劃分為：
①運用微生物的細胞進行絮凝的絮凝劑，例如一些自然環(huán)境下的微觀世界的生物生命體等；
②運用各種細胞的精煉物質進行絮凝的絮凝劑，生命體的細胞代謝產(chǎn)生的絮凝物質主要包括高分子質量的糖分子、糖蛋白等大分子物質，比如說酵母細胞的葡聚糖、絲狀真菌的細胞壁多糖等等，相對于很多微觀生物的細胞體或者由其帶來的靜電電荷粒子都有相當強的凝聚力；
③利用大自然中的大分子物質凝聚或者利用經(jīng)過對其改造而得到的物質進行凝聚的絮凝劑，例如說淀粉官能團可發(fā)生的化學反應所產(chǎn)生的變化，可以合成得到一系列的低成本、無毒且擁有優(yōu)良的凝聚反應結果的生絮凝劑。由殼聚糖和殼聚糖衍生而出的纖維類大分子物質等也都能夠成為優(yōu)良的生物凝劑，他們在處理環(huán)境廢水當中發(fā)揮出不可忽視的作用。
相比于傳統(tǒng)的絮凝劑，生物類的絮凝劑擁有下列優(yōu)勢：
①類別頗多，大自然中的天然絮凝劑類別相當多，最具有代表性的就是由微觀生物所產(chǎn)生的絮凝劑，其極易產(chǎn)生變化并且其存在廣泛，給革新發(fā)展現(xiàn)代絮凝劑的研究提供了大量的原料。
②生物絮凝劑高效率并且零毒。使用同樣劑量下，生物類絮凝劑能發(fā)揮出更加優(yōu)良的效應，并且絮凝的沉淀物質更容易過濾。
③能夠明顯的降低甚至消滅環(huán)境的二次污染。有機大分子類的絮凝劑例如PAM用量少，絮凝速度更快，但是其殘留物質不易被細菌生物分解，并且其單個具有極強的毒作用，能夠對環(huán)境產(chǎn)生第二次破壞，故而要降低其使用頻率甚至停止使用。
④成本低廉。生物類絮凝劑的上列優(yōu)點推進了此類絮凝物質的研發(fā)。
2、生物絮凝劑的絮凝機制
2.1 “架橋”機理
生物絮凝劑其長線性狀的結構，其節(jié)點上存在很多的化學功能基團，可以帶有靜電電荷，也可以是無靜電電荷。他們通過微觀分子力的作用，吸附在被絮凝顆粒之上。大分子物質的全部節(jié)點都與不同的顆粒相結合，產(chǎn)生了類似架橋的連接結構，生成粗大的絮團。也有人說，在膠體顆粒的絮凝過程當中，電中和效應的作用也是不可忽視的。溶解質中有高價的電解質也能夠為“架橋”的形成發(fā)揮出不可磨滅的作用，各種高價的電解質之間能夠產(chǎn)生電性中和的物理反應，進而能夠為大顆粒物質從溶解質當中的析出做出一定的推動。另一方面，溶解質當中的小型微粒在自身重量的作用之下發(fā)生的下沉匯集的作用，像一張過濾網(wǎng)一樣下降運動，快速的聚集了溶解質當中的微粒，從而增加了這種絮凝作用的效果。
2.2 疏水學說
各類生物絮凝劑的組成往往不盡相同，當中的一大部分組成成分對水有極強的親和力，如此就會極易毀壞微粒周圍的水化膜，使其脫水而沉淀之外還有一類莢膜學說、病毒學說等多種假說的理論詮釋絮凝機制。生物絮凝劑屬于一種大分子帶電荷物質，其絮凝作用機制尚且處于探討和完備的階段。對于生物絮凝劑的絮凝機制，其中的架橋學說是最能夠被大眾所認同的。
3、環(huán)境廢水凈化的運用
廢水的凈化按其凈化以及其能夠使用的方向進行劃分，可以將其分為三等。第一等的凈化的主要目的就是廢水當中的大顆粒物質，第二等凈化的主要目的就是清除溶解質當中的水化未然烏，進而可以將被處理的廢水進行二次利用。因為各式各樣的生物類絮凝劑是經(jīng)過分子力作用將各種污染顆粒結合在一起的，故而生物絮凝劑的可作用對象就非常的廣泛。
3.1 城市生活污水的處理
近年來隨著城市化程度的不斷提高，我國各個城市污水的排放量正在高速增長。由于能源以及資金等的限制，城市生活污水的處理率還比較低。生物絮凝劑是由各種多糖大分子組成的，抗酸能力很強，生物絮凝劑也能夠與無機絮凝劑結合使用，極大的展示出無機絮凝劑的分子脫穩(wěn)以及電荷中和的效應，與此同時吸附架橋作用的絮凝效果極好。另一方面，通過運用微生物進行絮凝的方法，選取更加優(yōu)良的微生物所產(chǎn)生的生物絮凝劑，經(jīng)過選擇該類絮凝劑的最佳使用量以及其最適的使用條件，從而可以提升廢水的清除率，高效率低能耗的對城市內(nèi)產(chǎn)生的生活廢水凈化的目的。李桂嬌等人篩選出了三種絮凝活性比較高的菌種所產(chǎn)的絮凝劑在合適的條件下對高嶺土的懸濁液混凝率大于95%，其三種微生物產(chǎn)生的生物絮凝劑對城市廢水的凈化率分別是74.4%、75.3%以及71.0%，數(shù)據(jù)上標明生物絮凝劑對城市污水的凈化取得了良好的效果。
3.2 工業(yè)廢水的處理
工業(yè)廢水的種類大概分為以下幾種：第一種就是發(fā)酵工業(yè)廢水，發(fā)酵工廠產(chǎn)生的廢水當中存在著許多的微生物，通過對其進一步處理可以作為飼料的加工原料，傳統(tǒng)方法都是相當耗能的過程，但是采用生物絮凝劑進行絮凝處理就比較經(jīng)濟并且比較簡便。現(xiàn)代的生物類絮凝劑表選出對微生物的細胞廣譜擁有優(yōu)良的絮凝沉淀效率。運用絮凝劑來沉淀的菌體細胞能夠將能源的消耗大大降低。第二種是食品加工業(yè)的污水，其中含有許多的可進行再次利用的物質，可以回收再利用，生物絮凝劑由于無毒不會造成再次污染，能夠達到合格結果。天然絮凝當中的一部分離子型絮凝劑，可以發(fā)揮出中和電荷以及分子絮凝劑的兩種作用，并且其自身無毒沒有異味，故而在廢水的凈化當中不會發(fā)生對水源的再次污染，，對于食品加工廠所產(chǎn)生的污水的講話發(fā)揮出了極其重要的作用。第三種就是電鍍工業(yè)廢水，電鍍工廠每年都可產(chǎn)生很多含大量金屬離子的廢水。對含重金屬離子污水的凈化已經(jīng)發(fā)展成一個全球性的課題，時下比較常用的凈化方法包括物理電解法以及化學離子交換法與吸附等方法，但是其方法中都有一定的不足之處，比如說其成本高昂或者會產(chǎn)生環(huán)境的二次污染等。生物絮凝劑由于其分布廣泛、效率高等特點，目前已經(jīng)大量運用在含重金屬離子的廢水凈化當中。
4、結語
當前我國生物絮凝劑的實踐運用多數(shù)都是不完善的，國內(nèi)生物絮凝劑的實際生產(chǎn)尚且沒有得到廣泛的應用。培養(yǎng)各種能夠生產(chǎn)生物絮凝劑的微生物的培養(yǎng)成本極高，不但如此其絮凝劑的產(chǎn)量還很低，這就成為了當下我國絮凝劑的發(fā)展比較慢的重要因素之一。如果要進一步減少生物絮凝劑的生產(chǎn)成本，就需要找到價格更加低廉的培養(yǎng)基的組成成分來替代原本的大成本成分。同時這個研究方向慢慢的發(fā)展成了近年來國內(nèi)外許多研究員最重要的研究目標，運用最先進的技術對生物的目標基因進行研究，經(jīng)過對其進行改造改良來提高生物絮凝劑的產(chǎn)量，此外，經(jīng)過提升相關菌種的生物代謝率來提高生物絮凝劑的產(chǎn)量，推進合適的生物絮凝劑的研制科技的發(fā)展以及與其相關的新技術、新工藝。（來源：河南省正大環(huán)境科技咨詢工程有限公司）
