随着工业废水成分日益复杂，传统絮凝剂（如铝盐、铁盐）在高浓度有机废水、含重金属废水等处理中存在效率不足、污泥量大等问题。因此，开发新型高效絮凝剂成为水处理领域的研究热点。本文系统综述了近年来新型絮凝剂的制备工艺（如无机-有机复合、纳米改性、生物基絮凝剂等），并对其性能（絮凝效率、沉降速度、pH适应性、污泥产量等）进行了评估。此外，本文还探讨了未来絮凝剂的发展趋势，包括绿色合成、智能响应型絮凝剂等方向，以期为工业废水处理提供更高效、环保的解决方案。
絮凝沉淀是废水处理中较常用的物理化学方法之一，其核心在于絮凝剂的选择。传统絮凝剂（如硫酸铝、聚合氯化铝PAC、聚丙烯酰胺PAM）虽广泛应用，但在处理难降解有机物、高盐废水、纳米颗粒污染物时存在局限性。例如：
传统铝盐易受pH影响，在强酸/碱条件下效果下降；
有机高分子絮凝剂（如PAM）可能产生有毒单体残留；
铁盐絮凝剂易导致出水色度增加。
因此，近年来研究者致力于开发新型高效絮凝剂，包括：
无机-有机复合絮凝剂（如PAC-PAM复合物）；
纳米改性絮凝剂（如磁性Fe₃O₄@PAC）；
生物基絮凝剂（如壳聚糖、微生物絮凝剂）；
响应型智能絮凝剂（如pH/温度敏感型聚合物）。
本文重点探讨这些新型絮凝剂的制备工艺及性能评估方法，并分析其实际应用前景。
制备方法：
先将PAC溶液与一定比例的丙烯酰胺单体混合；
加入引发剂（如过硫酸铵），在60℃下聚合反应2~4h；
调节pH至中性，干燥后得到固体产品。
优势：结合PAC的电中和能力与PAM的吸附架桥作用，絮体更大、沉降更快。
制备方法：
将壳聚糖溶解于稀醋酸中；
与聚合硫酸铁（PFS）溶液按一定比例混合；
通过交联剂（如戊二醛）增强稳定性。
优势：壳聚糖的生物相容性可减少二次污染，适用于食品、制药废水。
制备方法：
采用共沉淀法制备Fe₃O₄纳米颗粒；
将其与PAC溶液混合，通过静电吸附形成复合物；
外加磁场可快速回收絮凝剂，减少污泥量。
优势：可重复使用，降低运行成本。
制备方法：将羧基化CNTs与PAC或PAM复合，提高吸附能力。
应用：对重金属（Pb²⁺、Cd²⁺）的去除率提升20%~30%。
制备方法：
筛选高效絮凝菌株（如Rhodococcus erythropolis）；
发酵培养后提取胞外多糖或蛋白质絮凝成分。
优势：完全可生物降解，无毒性残留。
制备方法：
将玉米淀粉与阳离子醚化剂反应，生成阳离子淀粉；
与铝盐复合，提高絮凝性能。
应用：适用于造纸废水，COD去除率可达85%。
指标：浊度去除率、COD去除率、重金属吸附率。
方法：
取一定量模拟废水（如含高岭土悬浊液）；
加入不同剂量絮凝剂，快速搅拌（200rpm, 1min）后慢速搅拌（50rpm, 10min）；
静置30min后取上清液测定浊度、COD等。
指标：絮体大小（显微镜观察）、沉降速度（界面沉降法）。
方法：过滤絮凝后污泥，烘干称重，计算污泥体积指数（SVI）。
选取印染废水、电镀废水、石化废水等进行中试，对比新型絮凝剂与传统药剂的处理效果。
传统PAC：COD去除率70%，污泥量15kg/吨水；
PAC-PAM复合絮凝剂：COD去除率90%，污泥量降低至8kg/吨水。
高效性：复合絮凝剂COD去除率普遍提高10%~30%；
适应性广：纳米改性絮凝剂可在高盐、强酸/碱条件下稳定工作；
环保性：生物基絮凝剂可降解，无二次污染；
经济性：磁性絮凝剂可回收利用，降低长期成本。
制备成本较高（如纳米材料、生物发酵工艺）；
部分改性絮凝剂长期稳定性待验证；
工业化放大生产存在技术瓶颈。
利用工业废料（如赤泥、粉煤灰）制备低成本絮凝剂；
开发完全可降解的生物聚合物絮凝剂。
pH敏感型：在特定pH下自动增强絮凝效果；
温度敏感型：如聚N-异丙基丙烯酰胺（PNIPAM），可在低温溶解、高温絮凝。
结合机器学习预测较佳絮凝剂投加量，减少药剂浪费。
新型高效絮凝剂通过复合改性、纳米技术、生物合成等手段，显著提升了废水处理效率，并朝着绿色化、智能化方向发展。未来研究应聚焦于降低成本、提高稳定性及推动工业化应用，以满足不同行业废水处理的多样化需求。
