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·1082· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 35 卷
填埋法、地耕法、生物堆肥法等已规模化应用，都 带负电荷的油泥颗粒发生电中和，油泥颗粒所带的
会造成二次污染，而新型氧化技术和生物反应器法 电荷量降低，颗粒间的静电斥力降低，范德华力大
成本较高 [14] ，无法工业化。资源化利用方法中，物 于静电斥力，发生碰撞，彼此吸附更加容易 [15] ，油
理分离法（回收率为 50%~90%）与生物处理法（石 泥颗粒凝聚沉淀，此过程为电中和作用机理。单独
油基本被降解）回收率低，超声法易引起二次乳化， 使用此机理絮凝效果差，因此，普遍与其他机理
而化学分离法成本低，分离效果好，但在化学分离 结合使用；无机低分子絮凝剂絮凝污油泥过程中，
过程中，污油泥絮凝剂的絮凝机理依然尚未研究清 其投加量很大，在碱性条件下，可能产生大量的
楚，而这对污油泥絮凝剂进一步设计、研究和应用 水解金属沉淀物，这些金属沉淀物在沉淀过程中，
产生不利影响。本文将对污油泥絮凝剂的絮凝机制 油泥颗粒会被这些沉淀物卷扫或网捕而发生共沉
研究进展进行评述。 [16] [17]
淀 ，此过程为卷扫网捕机理 ，该机理通过无机
低分子絮凝剂与其他絮凝剂复配使用，絮凝效果
1 无机低分子絮凝剂
更佳。另一种是用 DLVO（Derjguin-Landau-Verwey-
3+
Overbeek）理论解释油泥颗粒絮凝过程，以 Al 为例，
无机低分子絮凝剂主要有 AlCl 3 、FeCl 3 、FeSO 4
3+
3+
2+
等。在水中电离出 Fe 、Al 、Fe 等金属离子，与 见图 1。
图 1 压缩双电层
Fig. 1 Compressed electric double layer
该理论认为油泥颗粒能够稳定存在，是由油泥 和聚硅酸两种，但不适用于絮凝污油泥。常见的阳
颗粒之间静电斥力和范德华引力构成的位能决定。 离子型无机高分子絮凝剂，如聚铝类、聚铁类、铁
静电斥力由“双电层”产生。不同的物相相互靠近， 铝共聚类、聚硅酸金属盐类等，且聚铝类和聚铁类
电荷分离，物相间产生电势，导致 Zeta 电位的产生， 在絮凝剂领域中有非常重要的地位 [21] ，目前合成的
且两个不同物相带有相同的电荷数，但电性相反， 复合絮凝剂、无机高分子絮凝剂中，很多都涉及到
产生“双电层 [18] ”，包括扩散层和吸附层。高价正离 聚铝类和聚铁类絮凝剂。无机高分子絮凝剂絮凝污
子置换出等电荷低价正离子使双电层变薄而仍保持 油泥时，可提供络合离子，这些络合离子带有与油
中性，Zeta 电位降低，静电斥力降低，油泥颗粒间 泥颗粒相反的电荷，发生吸附电中和作用，且目前
范德华吸引力大于静电斥力，彼此碰撞时，形成絮 的无机高分子絮凝剂多为层状、网状等结构，其层
体沉淀，此过程为压缩双电层，该理论忽略了无机 状、网状等结构通过吸附油泥颗粒，再通过架桥作
[19]
低分子絮凝剂水解产生胶体发生的化学吸附过程 ，因 用，将油泥颗粒凝聚成沉淀物，此过程为吸附架桥
机理 [22] 。此机理单独使用效果差，通常与电中和搭
此，该机理的使用对絮凝剂絮凝污油泥效果不太理
配使用，增强絮凝剂吸附油泥颗粒的能力，从而增
想，很少使用该机理。而无机低分子絮凝剂在絮凝
强其絮凝性能。如 Wei [23] 等根据以上机理，制备的
污油泥过程中有两个机理配合使用，但受低絮凝率、
残留金属浓度过高等问题的限制 [20] ，目前几乎很少 无机高分子絮凝剂聚硅酸镁-硅酸盐（PMSC）与 N-
2+
丙基乙二胺（PSA）絮凝性能进行比较。Mg 的引
单独使用。
入增加正电荷量，有利于中和污油泥中带负电的油
2 无机高分子絮凝剂 泥颗粒；PMSC 呈现出层状结构，比 PSA 更利于凝
聚油泥颗粒和形成桥絮。此课题组又制备了一种新
此类絮凝剂主要有阴离子和阳离子型等。阴离 型的无机高分子絮凝剂聚三价铁硫酸锌（PFZS） [24] ，
子型无机高分子絮凝剂种类少，常见的有活化硅酸 PFZS 呈现出许多棒状结构，PFZS 的棒状结构能增
