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絮凝剂理论基础是：“聚并”理论，絮凝剂主要是带有正（负)电性的基团和水中带有负(正）电性的难于分离的一些粒子或者颗粒相互靠近，降低其电势，使其处于不稳定状态，并利用其聚合性质使得这些颗粒集中，并通过物理或者化学方法分离出来。聚丙烯酰胺(PAM)先与甲醛水溶液反应，酰胺基部分羟甲基化，其次与仲胺反应进行烷胺基化，然后与盐酸或胺基化试剂反应使叔胺季铵化。在碱性条件下，先由丙烯酰胺与甲醛水溶液反应，然后与二甲胺反应，冷却后加盐酸季铵化。产物经蒸发浓缩、过滤，得季铵化丙烯酰胺单体。聚丙烯酰胺的阳离子物这类产品多是由丙烯酰胺与阳离子单体共聚合得到的。简单的无机聚合物絮凝剂，这类无机聚合物絮凝剂主要是铝盐和铁盐的聚合物。如聚合氯化铝(PAC)、聚合硫酸铝(PAS)、聚合氯化铁(PFC)以及聚合硫酸铁(PFS)等。无机聚合物絮凝剂之所以比其它无机絮凝剂效果好，其根本原因在于它能提供大量的络合离子，且能够强烈吸附胶体微粒，通过吸附、桥架、交联作用，从而使胶体凝聚。同时还发生物理化学变化，中和胶体微粒及悬浮物表面的电荷，降低了δ电位，使胶体微粒由原来的相斥变为相吸，破坏了胶团稳定性，使胶体微粒相互碰撞，从而形成絮状混凝沉淀，沉淀的表面积可达(200～1000)m2/g，*吸附能力。可以认为凝聚作用是颗粒由小到大的量变过程，而絮凝作用是量变过程达到—定程度时的质变过程絮凝作用是由若干个凝集作用组成的、是凝聚作用的结果。而凝聚作用是絮凝作用的原因。通常把研究絮凝作用的机理、絮凝剂聚合氯化铝的性质.胶体或悬浮物的性质、以及影响絮凝作用的各种条件的科学叫做絮凝化学即絮凝剂作用机理。絮凝剂按照其化学成分总体可分为 无机絮凝剂 和 有机絮凝剂 两类。其中无机絮凝剂又包括无机凝聚剂和无机高分子 絮凝剂 ；有机絮凝剂又包括合成有机高分子絮凝剂、天然有机高分子絮凝剂和 微生物絮凝剂 。无机絮凝剂： 主要分为两大类别：铁制剂系列和铝制剂系列，当然也包括其丛生的高聚物系列。无机絮凝剂包括硫酸铝、氯化铝、硫酸铁、氯化铁等，其中硫酸铝早是由美国开发的，并一直沿用至今的一种重要的无机絮凝剂。常用的铝盐有硫酸铝AL2(SO4)3.18H2O和明矾AL2(SO4)3.K2SO4.24H2O，另一类是铁盐有三氯化铁水合物FeCL3.6H2O.硫酸亚铁水合物FeSO4.17H2O和硫酸铁。聚丙烯酰胺按分子量的大小可分为超高相对分子量聚丙烯酰胺、高相对分子量聚丙烯酰胺、中相对分子量聚丙烯酰胺和低相对分子量聚丙烯酰胺。超高相对分子量聚丙烯酰胺主要用于油田的三次采油，高相对分子量聚丙烯酰胺主要用做絮凝剂，中相对分子量聚丙烯酰胺主要用做纸张的干强剂，低相对分子量聚丙烯酰胺主要用做分散剂。
