生物絮凝劑是運(yùn)用現(xiàn)代技術(shù)，進(jìn)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(jià)的廢水處理劑。生物絮凝劑與傳統(tǒng)絮凝劑相比突出的優(yōu)勢(shì)就是具有可降解性，其具有高效、易降解、無毒、可運(yùn)用的領(lǐng)域廣以及不會(huì)產(chǎn)生環(huán)境的二次污染等優(yōu)勢(shì)，特別實(shí)在處理各種廢水當(dāng)中，生物絮凝劑展現(xiàn)了其獨(dú)有的優(yōu)勢(shì)，相當(dāng)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(yīng)用方向發(fā)展。生物絮凝劑可以對(duì)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(jìn)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(zhì)會(huì)慢慢匯集成大型的顆粒物，匯集成的大顆粒物質(zhì)從溶解質(zhì)當(dāng)中析出的速率很小，通常在各種廢水的處理當(dāng)中加入絮凝劑，從而使溶膠微粒以及懸浮體脫穩(wěn)，凝聚成大顆粒沉降出來，繼而達(dá)到污水處理的常規(guī)標(biāo)準(zhǔn)。

1、生物絮凝劑的特點(diǎn)及其種類

利用生物絮凝劑的本質(zhì)類別進(jìn)行劃分，可以將其劃分為：

①運(yùn)用微生物的細(xì)胞進(jìn)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(yùn)用各種細(xì)胞的精煉物質(zhì)進(jìn)行絮凝的絮凝劑，生命體的細(xì)胞代謝產(chǎn)生的絮凝物質(zhì)主要包括高分子質(zhì)量的糖分子、糖蛋白等大分子物質(zhì)，比如說酵母細(xì)胞的葡聚糖、絲狀真菌的細(xì)胞壁多糖等等，相對(duì)于很多微觀生物的細(xì)胞體或者由其帶來的靜電電荷粒子都有相當(dāng)強(qiáng)的凝聚力；

③利用大自然中的大分子物質(zhì)凝聚或者利用經(jīng)過對(duì)其改造而得到的物質(zhì)進(jìn)行凝聚的絮凝劑，例如說淀粉官能團(tuán)可發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)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(yīng)結(jié)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(zhì)等也都能夠成為優(yōu)良的生物凝劑，他們?cè)谔幚憝h(huán)境廢水當(dāng)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(shì)：

①類別頗多，大自然中的天然絮凝劑類別相當(dāng)多，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(yīng)，并且絮凝的沉淀物質(zhì)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(jī)大分子類的絮凝劑例如PAM用量少，絮凝速度更快，其殘留物質(zhì)不易被細(xì)菌生物分解，并且其單個(gè)具有極強(qiáng)的毒作用，能夠?qū)Νh(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(diǎn)推進(jìn)了此類絮凝物質(zhì)的研發(fā)。

2、生物絮凝劑的絮凝機(jī)制

2.1 “架橋”機(jī)理

生物絮凝劑其長(zhǎng)線性狀的結(jié)構(gòu)，其節(jié)點(diǎn)上存在很多的化學(xué)功能基團(tuán)，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(zhì)的全部節(jié)點(diǎn)都與不同的顆粒相結(jié)合，產(chǎn)生了類似架橋的連接結(jié)構(gòu)，生成粗大的絮團(tuán)。也有人說，在膠體顆粒的絮凝過程當(dāng)中，電中和效應(yīng)的作用也是不可忽視的。溶解質(zhì)中有高價(jià)的電解質(zhì)也能夠?yàn)椤凹軜颉钡男纬砂l(fā)揮出不可磨滅的作用，各種高價(jià)的電解質(zhì)之間能夠產(chǎn)生電性中和的物理反應(yīng)，進(jìn)而能夠?yàn)榇箢w粒物質(zhì)從溶解質(zhì)當(dāng)中的析出做出一定的推動(dòng)。另一方面，溶解質(zhì)當(dāng)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(yùn)動(dòng)，快速的聚集了溶解質(zhì)當(dāng)中的微粒，從而增加了這種絮凝作用的效果。

2.2 疏水學(xué)說

各類生物絮凝劑的組成往往不盡相同，當(dāng)中的一大部分組成成分對(duì)水有極強(qiáng)的親和力，如此就會(huì)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(xué)說、病毒學(xué)說等多種假說的理論詮釋絮凝機(jī)制。生物絮凝劑屬于一種大分子帶電荷物質(zhì)，其絮凝作用機(jī)制尚且處于探討和完備的階段。對(duì)于生物絮凝劑的絮凝機(jī)制，其中的架橋?qū)W說是能夠被大眾所認(rèn)同的。

3、環(huán)境廢水凈化的運(yùn)用

廢水的凈化按其凈化以及其能夠使用的方向進(jìn)行劃分，可以將其分為三等。等的凈化的主要目的就是廢水當(dāng)中的大顆粒物質(zhì)，第二等凈化的主要目的就是清除溶解質(zhì)當(dāng)中的水化未然烏，進(jìn)而可以將被處理的廢水進(jìn)行二次利用。因?yàn)楦魇礁鳂拥纳镱愋跄齽┦墙?jīng)過分子力作用將各種污染顆粒結(jié)合在一起的，故而生物絮凝劑的可作用對(duì)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(guó)各個(gè)城市污水的排放量正在高速增長(zhǎng)。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(qiáng)，生物絮凝劑也能夠與無機(jī)絮凝劑結(jié)合使用，極大的展示出無機(jī)絮凝劑的分子脫穩(wěn)以及電荷中和的效應(yīng)，吸附架橋作用的絮凝效果極好。另一方面，通過運(yùn)用微生物進(jìn)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佳使用量以及其適的使用條件，從而可以提升廢水的清除率，高效率低能耗的對(duì)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(duì)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(duì)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(biāo)明生物絮凝劑對(duì)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：種就是發(fā)酵工業(yè)廢水，發(fā)酵工廠產(chǎn)生的廢水當(dāng)中存在著許多的微生物，通過對(duì)其處理可以作為飼料的加工原料，傳統(tǒng)方法都是相當(dāng)耗能的過程，采用生物絮凝劑進(jìn)行絮凝處理就比較經(jīng)濟(jì)并且比較簡(jiǎn)便?，F(xiàn)代的生物類絮凝劑表選出對(duì)微生物的細(xì)胞廣譜擁有優(yōu)良的絮凝沉淀效率。運(yùn)用絮凝劑來沉淀的菌體細(xì)胞能夠?qū)⒛茉吹南拇蟠蠼档?。第二種是食品加工業(yè)的污水，其中含有許多的可進(jìn)行利用的物質(zhì)，可以回收再利用，生物絮凝劑由于無毒不會(huì)造成污染，能夠達(dá)到合格結(jié)果。天然絮凝當(dāng)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(dāng)中不會(huì)發(fā)生對(duì)水源的污染，，對(duì)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(duì)含重金屬離子污水的凈化已經(jīng)發(fā)展成一個(gè)全球性的課題，時(shí)下比較常用的凈化方法包括物理電解法以及化學(xué)離子交換法與吸附等方法，其方法中都有一定的不足之處，比如說其成本高昂或者會(huì)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(diǎn)，目前已經(jīng)大量運(yùn)用在含重金屬離子的廢水凈化當(dāng)中。