前言

混凝-沉淀/气浮是水和废水处理流程中应用最普遍的操作单元之一，而絮凝剂的品质是影响其水和废水处理效果和处理成本的决定性因素。絮凝剂的种类主要有无机絮凝剂、有机絮凝剂、微生物絮凝剂以及近几年来发展起来的复合絮凝剂，每一类絮凝剂都有其优缺点和应用范围。大量的工程实践证明，若把两种（类）或两种（类）以上的絮凝剂通过分别投加而进行复配使用或在一定条件下通过混合或反应形成一种复合絮凝剂产品应用，则可实现优势互补，可提高水和废水的絮凝处理效果、拓宽应用范围和降低处理成本。目前，在水和废水处理中，两种或两种以上絮凝剂进行复配使用已有大量的工程实践和应用实例，且已取得了良好的应用效果。而把两种（类）或两种（类）以上的絮凝剂在一定条件下通过混合或反应研发复合絮凝剂并应用到工程实践中去，则是最近十几年来发生的事情。由于复合絮凝剂能克服使用单一絮凝剂的许多不足，在降低水处理成本的同时可提高絮凝性能，所以，复合絮凝剂的研发和应用就成为当前水和废水处理领域的热点问题之一，也是新型、高效和经济的絮凝剂的主要发展方向。我国在“十一五”期间专门设立了国家科技支撑计划课题“小城镇饮用水处理药剂与材料研制”和国家高技术研究发展计划（863计划）课题“生物复合絮凝剂的制备和应用关键技术与工程示范”，在这些课题中，都把多功能复合型系列水处理药剂和生物复合絮凝剂的研发作为主要的研究内容。

复合絮凝剂是将两种或多种单组分絮凝剂通过某些化学反应，形成大分子量的共聚复合物，这样既克服了单一絮凝剂的不足，也充分发挥了多种絮凝剂的协同作用，产生显著的增效互补作用。实践证明，复合絮凝剂表现出优于单一絮凝剂的絮凝性能。基于复合絮凝剂的化学组成，复合絮凝剂可分为无机-无机复合高分子絮凝剂、无机-有机复合高分子絮凝剂、有机-有机复合高分子絮凝剂和微生物复合絮凝剂等。

无机复合高分子絮凝剂主要是铝盐、铁盐及硅酸盐的复合。可以通过先羟基化聚合后再加以混合，或者先混合再羟基化聚合，但最终总要形成羟基化的、有更高聚合度的形态，这样才能具有良好的絮凝效果。

众所周知，无机絮凝剂具有价格低廉、最佳投药范围宽等优点，但存在吸附架桥能力弱，投药量较多等缺点。而有机絮凝剂虽然具有吸附架桥能力强、投药量少和产品稳定性好等优点，但同时存在水处理成本高、难生物降解、有些还存在一定的毒副作用等缺点。鉴于两类絮凝剂各自的优缺点及两者在性能和价格上的互补性，对无机-有机复合高分子絮凝剂的研究逐渐成为热点。目前，国内外对基于聚二甲基二烯丙基氯化铵（PDMDAAC）和聚环氧氯丙烷-二甲胺［P（EPI-DMA）］有机高分子絮凝剂研发的铝（铁）盐-PDMDAAC和铝盐-P（EPI-DMA）无机-有机复合高分子絮凝剂及其在水和废水处理中的应用有较多报道，发现上述无机-有机复合高分子絮凝剂较复合前的单一无机或有机絮凝剂具有更好的除浊、除藻、脱色和除磷效果，具有更宽泛的应用范围。

有机-有机复合高分子絮凝剂以其品种多样化，性能多元化而在水和废水处理及污泥脱水处理中具有重要的地位。在有机-有机复合高分子絮凝剂中，淀粉-聚丙烯酰胺接枝共聚物的研究日渐引起人们的重视，并取得了一定研究进展，是一类有良好应用前景的新型絮凝剂。

本书作者历年所在的研究团队与我国复合高分子絮凝剂的研发和成长同步。自20世纪80年代末以来，承担了20余项国家级和省部级相关研究课题，在复合高分子絮凝剂的基础研究、产品开发、生产工艺和工程应用等诸多方面，都进行了全方位的研究。在复合高分子絮凝剂研究领域已培养多名博士和硕士，发表研究论文400余篇，申请国家发明专利20余项（其中已授权10余项），有多项研究成果获得了国家级和省部级奖励。本书最主要的目的是把历年研究成果加以汇集，出版一本较为系统的复合高分子絮凝剂专著，求得有关同行专家的指正与讨论。本书首次全面论述了复合高分子絮凝剂的絮凝基础理论、制备工艺和应用技术，希望本书的出版能对我国复合絮凝剂的研制、开发和应用有所帮助。

本书共有8章，分别介绍了无机复合高分子絮凝剂（包括聚硅氯化铝高分子絮凝剂、聚合硅铝铁高分子絮凝剂等）的制备、分子量分布、形貌结构、形态分布及转化规律、作用机理和应用效果；无机-有机复合高分子絮凝剂（包括聚合铝-二甲基二烯丙基氯化铵均聚物复合高分子絮凝剂、聚合铁-二甲基二烯丙基氯化铵均聚物复合高分子絮凝剂、聚合铝-聚环氧氯丙烷胺复合高分子絮凝剂、铁盐-聚环氧氯丙烷胺复合高分子絮凝剂）的制备、形态分布、结构形貌、无机与有机组分之间的相互作用、絮体特性、絮凝动力学、絮凝机理、絮凝行为和应用效果；生物复合高分子絮凝剂的絮体特性、絮凝效果、絮凝行为和作用机制等。在每章后面都分别列入了参考文献，以方便查阅原始内容。

本书著者有高宝玉、岳钦艳、王燕、李倩和赵艳侠等，全书最后由高宝玉统稿、定稿。本书是作者所在研究团队近二十多年来和数十位研究生在复合高分子絮凝剂领域从基础研究到制备工艺和水及废水处理应用全方位的科技活动和研究成果的总结，期望本书的出版对我国絮凝剂的发展研究能起到借鉴促进作用。

限于作者的水平和学识，书中难免有疏漏和不足之处，敬请专家和读者不吝指正，以便今后有机会时修订。

著　者

2015年10月