废水中常常含有自然沉降法不能去除的细微悬浮物和胶体污染物，对于这类废水必须首先投加化学药剂来破坏胶体和细微悬浮物在水中形成的稳定分散系，使其聚集为具有明显沉淀性能的絮凝体，然后用重力法予以分离，这一过程包括胶体的脱稳、颗粒的迁移和聚集、微絮颗粒通过吸附、卷带和桥连而形成更大的絮凝体的过程。
投加的药剂有无机多价金属盐类和有机高分子聚合物两大类。前者主要由铝盐和铁盐，后者主要有聚丙烯酰胺及其变形物。无机絮凝剂具有腐蚀性，使用时受pH值变化影响较大，生成的絮体易碎、处理后的水中仍含有较高浓度的金属离子，同时产生大量的含金属污泥，需要进一步的复杂处理步骤。有机高分子絮凝剂具有用量少、pH适用范围广，受盐类及环境条件影响小，污泥量少，处理效果好等优点。然而，有机高分子絮凝剂耐剪切稳定性较差、在自然条件下难以降解，处理比较困难。针对上述问题，本产品将天然的纤维素引入到聚丙烯酰胺分子链中有效的改善了絮凝剂的耐剪切性能和可降解性能。首先以制糖厂副产品-甘蔗渣的为原料轻度水解制备水溶性的纤维素原料；再次，选择合适的引发体系和聚合工艺，以纤维素和丙烯酰胺为原料进行接枝共聚反应，制备出一种新型的环境友好型与可降解的纤维素改性阳离子絮凝剂产品。
本项目获得资助情况：广东省高新技术产业化项目-工业攻关《甘蔗渣制备细菌纤维素改性阳离子絮凝剂的关键技术研究》，项目编号：2013B010403020，2013.07.01~2015.06.30
江苏省科技支撑计划项目（工业部分）《改性凹凸棒土与纤维素共聚制备环境友好型絮凝剂的关键技术研究及中试示范》，项目编号：BE2013083，2013.4~2016.4

    无机絮凝剂由于具有腐蚀性，使用时受pH值变化影响较大，生成的絮体易碎、处理后的水中仍含有较高浓度的金属离子，同时产生大量的含金属污泥，需要进一步的复杂处理步骤，其应用受到一定的限制。目前研究和应用得较多的是合成有机高分子聚丙烯酰胺类絮凝剂，已经有不同种类的聚丙烯酰胺絮凝剂产品实现工业化生产。然而，干态聚丙烯酰胺及其衍生物溶解速度慢、存在筛余物，且聚丙烯酰胺类絮凝剂在使用过程中配制成水溶液后极不稳定，存放时间短、超过48h便失去絮凝或混凝性能。
天然高分子絮凝剂原料来源丰富，价格低廉，选择性大，投放量小，安全无毒，可以完全生物降解，无二次污染，不受pH 值变化影响。从性能上来看，天然高分子絮凝剂的功能比较单一，难以满足复杂条件下污水处理的需要，特别是对溶解性杂质如有机污染物，这些传统的絮凝剂处理效果很不理想，因此有必要对天然高分子絮凝剂进行改性处理。另一方面，从原料来源上来说，淀粉和壳聚糖作为原料存在“与人争粮”的问题。因此，来源广泛、储量丰富、可再生的纤维素是制备天然高分子絮凝剂的理想原料之一。
此外，目前无机和有机高分子絮凝剂的复配使用，仅仅是将无机絮凝剂和有机高分子絮凝剂通过物理混合进行复配，这些复配物并没有实现真正意义上通过化学反应实现分子级别的复合，而真正将无机材料和有机材料利用化学反应进行共聚反应制备共聚物絮凝剂的报道很少。因此，本成果创新性地提出纤维素和丙烯酰胺共聚制备出一种纤维素基环境友好型与可降解的高分子絮凝剂。与传统产品相比，本成果具有以下创新性：
利用甘蔗渣为原料通过高效水解制备高反应活性和可及度的纤维素原料；以可再生的纤维素为原料合成絮凝效果优良的环境友好型和可降解的纤维素基阳离子絮凝剂，绿色环保；
得到的絮凝剂产品可以聚合原液形式贮存，合成过程中不需干燥环节、无生产性污水，应用过程溶解速度快，无筛余物并可节约生产性用水，呈现清洁生产特征。

    本成果的生产工艺是由本单位经过上千次反复实验获得，技术上简单复制的难度较大。
本成果的相关技术内容已经获得了国家发明专利授权，技术内容具有独占性。具体专利如下：
1.原位发酵制备细菌纤维素的方法，ZL201510391158.0
2.细菌纤维素均相制备阳离子絮凝剂的制备方法，ZL201510241441.5
3.凹凸棒土改性制备纤维素阳离子絮凝剂的方法，ZL201310075390.4
4.一种通过溶解再生处理秸秆的方法，申请号201510647620.9

    本项目所用原材料甘蔗渣、秸秆等可再生，成本低廉，所得到的产物为可降解的环境友好型的高分子材料，其市场潜力巨大，大大提高了可再生资源的高附加值利用，有利于促进地方农业经济发展。本项目制备的共聚物絮凝剂的成本远低于聚丙烯酰胺，具备了工业化的条件和竞争的能力。因此，本项目的实施可以创造巨大的经济效益。

    本项目的技术来源于中国科学院广州能源研究所。中国科学院广州能源研究所拥有项目产品直接相关的发明专利多项，且已经完成了1000吨/年的中试放大实验研究，项目的工艺路线均通过有效验证，产品也经过多家客户试用，达到的预期的目标。项目组从事生物基高分子产品开发十余年，具有丰富的技术储备。项目组成员的平均年龄不到35岁，均为硕士研究生以上学历，是一支朝气蓬勃，富有创新力的团队，为项目的进一步研究奠定了坚实的基础。

    本项目主要开发一种可用于污水处理的环境友好型高效絮凝剂，可用于工业、农业及城市生活用水的净化处理。目前，传统的絮凝剂产品主要有无机絮凝剂和有机絮凝剂。无机絮凝剂如聚合氯化铝铁、聚合氯化铁等产品，这些产品存在用量较大，絮凝效果欠佳，易造成二次污染等缺点，已经不能满足日益严格的环境标准。有机高分子絮凝剂主要是聚丙烯酰胺类絮凝剂。近年来，在传统的絮凝剂基础上，开展了复合型絮凝剂的研究。复合型无机高分子絮凝剂是在无机高分子絮凝剂中添加或引入Fe3+、Al3+、Ca2+、Mg2+等阳离子或SiO32-、SO42-、Cl-、PO43-等阴离子的1 种或几种，从而制得高电荷密度的各类复合无机高分子絮凝剂。如聚合硫酸氯化铝（PACS）、聚合硅酸氯化铝（PASiC）和聚合硅酸硫酸铝（PASiS）等聚铝盐无机高分子复合絮凝剂、聚铁盐无机高分子复合絮凝剂和聚铝铁盐无机高分子复合絮凝剂。但是，这些产品还是存在用量较大，废物处理困难等问题。
国内外在复合型有机高分子絮凝剂的研究也作了大量的工作。主要侧重于将人工合成高分子有机物与天然有机物复合而成的复合型有机高分子絮凝剂，如淀粉、壳聚糖改性聚丙烯酰胺等。但是由于淀粉、壳聚糖等存在与人争粮的问题，其大规模应用也受到一定的限制。因此，纤维素是合成天然高分子絮凝剂的一类理想的原料。本项目以可再生的甘蔗渣为原料，通过水解制备纤维素，然后利用化学合成纤维素改性阳离子絮凝剂，具有较好的应用前景。

    12、利润级：开始盈利且利润超过总投入的10%

    据原环保部发布的2015中国生态环境状况公报显示，全国累计排放废水高达735.3亿吨，按照一般投加量（4×10-5-6×10-6），共消耗絮凝剂约为40-300万吨。我国市场上的单一絮凝剂主要有四大类:（1）无机低分子絮凝剂，如铝盐(硫酸铝、氯化铝，明矾)、铁盐（氯化铁，硫酸铁）等；（2）无机高分子絮凝剂，如聚合氯化铝，聚合硫酸铝，聚合硫酸铁，聚合磷酸铝，聚合磷酸铁，聚合硅酸等。（3）天然高分子絮凝剂，如壳聚糖、改性淀粉等；（4）合成有机高分子絮凝剂，如聚丙烯酰胺（PAM）、聚二甲基二烯丙基氯化铵（PDMDAAC）、二甲基二烯丙基氯化铵-丙烯酰胺共聚物等。其中最常见的絮凝剂是聚合氯化铝、聚合硫酸铁、硫酸铝和聚丙烯酰胺。据调查，2015年仅山东省絮凝剂用量为42万吨，其中使用最多的是铝系絮凝剂，约占总量的65.3%，其次是铁系絮凝剂，约占18.2%。目前，市场上销售的无机絮凝剂主要以聚合氯化铝铁、聚合氯化铁等产品为主。然而，无机絮凝剂产品存在用量较大、絮凝效果欠佳、絮体处理困难，易造成二次污染等缺点，已经不能满足日益严格的环境标准。
目前国内用量最大的有机絮凝剂为聚丙烯酰胺（PAM）。如以法国爱森为代表的外资或中外合资企业生产的聚丙烯酰胺（市场份额约占6%-8%）以及国内以江苏无锡凤民科技环保有限公司等为代表的聚丙烯酰胺产品（市场份额约占22%-25%）。以目前34.7%的市场份额来计算，我国每年需要52-70万吨的絮凝剂产品。然而，聚丙烯酰胺的原料主要是来自于石油的丙烯酰胺。然而，随着石油的短缺和化工原料价格的飞速上涨，丙烯酰胺的价格将不断上涨，目前，丙烯酰胺的价格已经超过20000元/吨。从长远上来看，石油基化工产品不符合国家可持续发展的要求。因此，开发新的高性能絮凝剂的低成本原料，具有广阔的市场需求和发展前景。
随着我国经济的高速发展及对环境保护的日益重视，无论是工业污水还是生活污水，其排放总量和需处理量不断增加，絮凝剂市场十分巨大，具有很好的发展空间。目前，作为一个新行业，我国的絮凝剂行业目前属于典型的零散型行业。有许多企业在参与竞争，但没有任何企业占有显著的市场份额，也没有任何一个或几个企业对行业的发展具有重大的影响。对絮凝剂行业来说, 目前是一个非常难得的战略机会。

    本成果的供应商和客户主要为企业，通过购销关系可以形成稳定的合作关系，实现多方共赢。本项目所需的原料等可就近于化工市场采购。生物质可就近向农民收购废弃秸秆，然后粉碎，干燥即可使用。

    本成果主要面向企业客户，目标市场主要为市政污水；洗煤废水；印染废水；油田废水；水体净化和泥水分离等。这些市场均为成熟的市场，通过产品试用等手段可以有效的打开销售渠道。
目前，合成高分子絮凝剂用量最多的为聚丙烯酰胺，聚丙烯酰胺的合成原料为丙烯酰胺，其中江西昌九是国内最大的丙烯酰胺生产厂家，其出厂价格为18500元/吨，此外进口的日本三井牌的丙烯酰胺的报价为20000元/吨左右。根据阿里巴巴的最新报价，阳离子聚丙烯酰胺（100%含量）的价格为2.5万元/吨以上，且大部分为阴（阳）离子型的聚丙烯酰胺，双性聚丙烯酰胺国产的相对较少。如河南鑫铭化工产品有限公司生产的两性聚丙烯酰胺（含量90%）的价格为30000元/吨。与国产产品相比，进口的絮凝剂产品价格更为昂贵，如爱森牌两性离子聚丙烯酰胺（FAM 4802）报价4.5万元/吨。
本项目产品由于引入了成本低廉的生物质，生产成本可控制在20000元/吨左右，明显低于同类型的产品，具有明显的成本和价格优势。