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      影響聚丙烯酰胺絮凝效果的因素有哪些?

      作者:利星 日期:2020-11-26 15:56 瀏覽:4255

      聚丙烯酰胺是應用廣泛的合成有機高分子絮凝劑之一,有時也用作助凝劑。生產聚丙烯酰胺的原料是聚丙烯腈CH2=CHCN。在某些條件下,丙烯腈水解形成丙烯酰胺,然后丙烯酰胺在懸浮液中聚合形成聚丙烯酰胺。聚丙烯酰胺是一種水溶性樹脂,其產品包括顆粒狀固體和一定濃度的粘性水溶液。

      影響聚丙烯酰胺絮凝效果的因素有哪些?

      聚丙烯酰胺在水中的實際形態是隨機盤繞。由于無規線圈具有一定的粒徑和表面的一些酰胺基,所以可以起到相應的架橋和吸附能力,即具有一定的絮凝能力。

      但由于聚丙烯酰胺長鏈卷曲成線簇,其架橋范圍較小。兩個酰胺基形成后,相當于相互抵消失去兩個吸附位點的相互作用。此外,一些酰胺基隱藏在線簇結構中,不能與水中的雜質顆粒接觸吸附,因此其吸附能力不能充分發揮。

      為了再次分離鍵合的酰胺基,將隱藏的酰胺基暴露在外,人們試圖適當延長隨機線圈,甚至試圖在長分子鏈上添加一些帶有陽離子或陰離子的基團,同時提高吸附架橋能力和電中和、電雙層壓縮的功能。這樣,由聚丙烯酰胺衍生出一系列不同性質的聚丙烯酰胺絮凝劑或助凝劑。

      比如在聚丙烯酰胺溶液中加入堿,使一些鏈節上的酰胺基轉化為羧酸鈉,羧酸鈉容易解離水中的鈉離子,使*席運營官基團保留在支鏈上,從而生成部分水解的陰離子型聚丙烯酰胺。

      陰離子聚丙烯酰胺分子結構中的*席運營官基團使分子鏈帶有負電荷,負電荷相互排斥,將原本連在一起的酰胺基團拉走,從而促使分子鏈由線性簇逐漸擴展為長鏈,從而擴大了架橋范圍,提高了絮凝能力。作為助凝劑,它有更突出的優勢。

      影響聚丙烯酰胺絮凝劑使用的因素有哪些?

      (1)水的酸堿度

      水的酸堿度對無機絮凝劑的應用效果有很大影響,這與絮凝劑的種類、用量以及混凝沉淀效果有關。水中的h和OH-參與絮凝劑的水解反應,因此pH值強烈影響絮凝劑的水解速度、水解產物的存在形式和性質。

      比如pH值小于4時,Al3不能水解成Al(OH)3,主要以Al3離子的形式存在,混凝效果很差。當pH值在6.5-7.5之間時,Al3水解聚合成高聚合度的Al(OH)3中性膠體,混凝效果較好。當pH值小于8時,Al3水解成AlO2-,混凝效果變得很差。水的堿度可以緩沖pH值。堿度不足時,應加入石灰等化學物質補充。當水的pH值偏高時,需要加酸將pH值調至中性。相比之下,高分子絮凝劑受酸堿度的影響較小。

      (2)水溫

      水溫影響絮凝劑的水解速率和明礬的形成速率和結構?;炷獯蠖嗍俏鼰岱磻?。水溫低時,水解速度慢且不完全。

      低溫下,水的粘度高,布朗運動減弱,絮凝劑膠體顆粒與水中雜質顆粒的碰撞次數減少,水的剪切力增大,阻礙了混凝絮體的相互粘附,因此,盡管增加了絮凝劑的用量,絮體形成緩慢,結構松散,顆粒細小,難以去除。

      低溫對高分子絮凝劑影響不大。但需要注意的是,使用有機高分子絮凝劑時,水溫不宜過高,過高的溫度容易造成有機高分子絮凝劑老化甚至分解成不溶物,從而降低混凝效果。

      (3)水中的雜質成分

      水中雜質顆粒大小不均勻有利于混凝,顆粒細小均勻會導致混凝效果不佳。如果雜質顆粒濃度過低,往往不利于混凝。此時,回流沉淀物或加入助凝劑可以提高混凝效果。當水中的雜質顆粒含有大量有機物時,混凝效果會變差,需要增加用量或加入氧化劑等藥劑幫助混凝。水中的鈣鎂離子、硫化物、磷化物一般對混凝有利,而一些陰離子和表面活性物質對混凝有不利影響。

      (4)絮凝劑類型

      絮凝劑的選擇主要取決于水中膠體和懸浮物的性質和濃度。如果水中污染物以膠體狀態為主,則無機絮凝劑應是失穩和混凝的*;如果絮狀物較小,則應添加聚合物絮凝劑或助凝劑,如活性硅膠。

      在許多情況下,無機絮凝劑和高分子絮凝劑的結合可以明顯提高混凝效果,擴大應用范圍。對于聚合物來說,鏈狀分子的電荷量和電荷密度越大,鏈狀延伸越充分,吸附架橋的作用范圍越大,凝聚效果越好。

      (5)絮凝劑用量

      當用混凝法處理任何廢水時,都有*佳的絮凝劑和*佳用量,通常是通過實驗確定的。過量可能導致膠體再穩定。一般情況下,鐵鹽和鋁鹽的用量范圍為10 ~ 100毫克/升,聚合鹽為食鹽用量的1/2 ~ 1/3,有機高分子絮凝劑的用量范圍為1 ~ 5毫克/升.

      (6)絮凝劑添加順序

      使用多種絮凝劑時,需要通過實驗確定*佳添加順序。一般來說,無機絮凝劑和有機絮凝劑一起使用時,先加入無機絮凝劑,再加入有機絮凝劑。

      但當雜質粒徑在50m以上時,往往加入有機絮凝劑進行吸附架橋,再加入無機絮凝劑壓縮雙電層使膠體失穩。

      (7)水力條件

      在混合階段,要求絮凝劑與水快速、均勻混合,而在反應階段,需要創造足夠的碰撞機會和良好的吸附條件,使絮體有足夠的生長機會,防止生成的小絮體破碎,因此攪拌強度要逐漸降低,反應時間要足夠長。

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