絮凝作用是非常復(fù)雜的物理和化學(xué)過程。自20世紀(jì)六十年代以來，人們對(duì)絮凝作用機(jī)理進(jìn)行了大量研究。先后提出了許多理論及模式。按現(xiàn)代觀點(diǎn)看，聚丙烯酰胺的絮凝作用是于吸附了溶膠粒子以后，其本身的鏈段旋轉(zhuǎn)和運(yùn)動(dòng)情況發(fā)生了變化，并在此基礎(chǔ)上將固體粒子聚集在一起而產(chǎn)生沉淀。目前多數(shù)人認(rèn)為絮凝作用機(jī)理是凝聚和絮凝兩種作用過程的總和。凝聚過程是膠體顆粒脫穩(wěn)并形成細(xì)小的凝聚體的過程；而絮凝過程是所形成的細(xì)小的凝聚體在絮凝劑的橋連下生成大體積的絮凝物的過程。

絮凝作用是微小的膠體顆粒和懸浮物顆粒在極性物質(zhì)或者電解質(zhì)的作用下，中和顆粒表面電荷，降低或消除顆粒之間的排斥力，使顆粒結(jié)合在一起，體積不斷變大，當(dāng)顆粒聚集使體積達(dá)到一定程度時(shí)，便從水中分離出來，這就是我們所觀察到的絮凝體。當(dāng)使用聚丙烯酰胺作為絮凝劑時(shí)，膠體顆粒和懸浮顆粒與聚丙烯酰胺的極性基團(tuán)或帶電荷基團(tuán)作用而結(jié)合，形成體積龐大的絮狀沉淀物，因?yàn)镻AM的極性或帶電荷的基團(tuán)很多，能夠在短時(shí)間內(nèi)同許多個(gè)顆粒結(jié)合，使體積增大的速度快，因此，形成絮凝體的速度快，絮凝作用明顯?？梢哉J(rèn)為凝聚作是顆粒由小到大的量變過程；而絮凝作用是量變過程達(dá)到一定程度時(shí)的質(zhì)變過程。絮凝作用是由若干個(gè)凝聚作用組成的，是凝聚作用的結(jié)果，而凝聚作用是絮凝作用的原因。

聚丙烯酰胺絮凝是極其復(fù)雜的物理化學(xué)過程，“吸附架橋”即“橋連作用機(jī)理”受到普遍采用，PAM絮凝劑在表面的吸附不緊密，有足夠數(shù)量的鏈環(huán)、鏈尾向膠體或微粒周圍自由伸出，膠體或微粒表面有足夠的可供進(jìn)一步吸附的空位，橋連作用的實(shí)質(zhì)是高分子同時(shí)在兩個(gè)以上的膠體或微粒表面吸附，借助自身的長鏈特征把膠體微粒連接在一起。另有一種絮凝機(jī)理為網(wǎng)捕或卷掃，高分子絮凝劑在膠體或微粒表面的吸附，主要由三種類型的鍵合作用即靜電鍵合、氫鍵鍵合、共價(jià)鍵合引起。絮凝劑形成小粒絮體時(shí)，可在重力作用下網(wǎng)捕和卷掃水中膠粒而產(chǎn)生沉淀分離作用，此外，陽離子聚丙烯酰胺可通過與帶負(fù)電荷的溶解物進(jìn)行物理化學(xué)反應(yīng)生成不溶性鹽，從而對(duì)水中溶解物起到絮凝沉淀的作用。

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