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8102plus 絮凝剂

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更新时间:2018-09-06

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按照化学成分,絮凝剂可分为无机絮凝剂、有机絮凝剂、有机絮凝剂以及微生物絮凝剂三大类。无机絮凝剂包括铝盐、铁盐及其聚合物。有机絮凝剂一般指聚丙烯酰胺,按照聚合单体带电集团的电荷性质降低絮凝剂分析,可分为阴离子型聚丙烯酰胺、阳离子型聚丙烯酰胺、非离子型聚丙烯酰胺、离子型聚丙烯酰胺等几种。

   按来源可分为人工合成和天然高分子絮凝剂两大类。

   在实际应用中,往往根据无机絮凝剂和有机絮凝剂性质的不同,把它们加以复合,制成无机有机复合型絮凝剂。

   微生物絮凝剂则是现代生物学与水处理技术相结合的产物,是当前絮凝剂研究发展和应用的一个重要方向。

聚丙烯酰胺生产技术发展及市场概况

   聚丙烯酰胺(PAM)是丙烯酰胺均聚物或与其化单体共聚的聚合物统称,它是水溶性高分子中应用最广泛的品种之一。聚丙烯酰胺普遍应用于石油开采、造纸、水处理、纺织、农业等行业絮凝剂用量。据统计,全球聚丙烯酰胺总产量中约37%用于废水处理,27%用于石油工业,18%用于造纸工业。

   聚丙烯酰胺具有良好的热稳定性,易溶于冷水,其水溶液的黏度与浓度近似于对数关系,高相对分子质量及超高相对分子质量的聚丙烯酰胺具有很高的黏度,其水溶液对电解质有很好的容忍性工业废水与絮凝剂。聚丙烯酰胺分子链很长,使其能在两粒子之间架桥,加速粒子的沉降,是很好的絮凝剂。

   工业上聚丙烯酰胺及其衍生物由丙烯酰胺自由基聚合制造,聚合方法按单体在介质中的分散状态,分为本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合和乳液聚合。按单体和聚合物的溶解状态分为均相聚合和非均相聚合。聚丙烯酰胺产品三大剂型:水溶型胶体、粉状和乳液。

基于染料染色机理的混凝脱色机制,有人工合成了一种外观为无色或浅色粘稠液体,它是一种分子结构和空间形态与植物纤维以及蛋白质纤维的结构和空间结构相似的线性分子。该脱色剂对能染上这种纤维的染料均具有强亲和力,其印染废水的COD去除率为50%~90%,色度去除率为80%~99.9%。

   合成的有机高分子混凝剂虽然具有良好的混凝性能,但由于残留单体具有毒性,限制了它在食品加工、给水处理及发酵工业等方面的发展。今后应优化开发有机高分子混凝剂的合成工艺,从而使开发的新产品效果更好,成本更低,应用更广泛。

对于不同的混凝剂,水体pH值对混凝效果的影响程度也不同。铝盐和铁盐混凝剂,由于他们的水解产物直接受到水体pH值的影响,所以影响程度较大,尤其是硫酸铝。对于聚合形态的混凝剂,如聚合氯化铝和其它高分子混凝剂,其混凝效果受水体pH值的影响程度较小,因为它的分子结构在投入水中之前就已经形成。

   对硫酸铝而言,用于去除浊度时,的pH值在6.5~7.5之间;用于去除色度时,pH值在4.5~5.5之间。对于三氯化铁等三价铁盐混凝剂,适用的pH值范围较铝盐混凝剂系列要宽;用于去除色度时,pH值为3.5~5.0之间。

   与无机混凝剂相比,高分子絮凝剂聚丙烯酰胺受PH值影响小,但严格说来还是有影响的,通常,阳离子聚丙烯酰胺在偏酸性、阴离子聚丙烯酰胺在偏碱性的条件下易发挥其效果。这是由于PH值影响到高分子链在悬浊液中的松弛程度,从而影响到它性能的发挥。

   对于被处理的水体而言,比较典型的是在含蛋白质的场合,要用酸或碱调节到等电点附近,使蛋白质处于不稳定状态,再加絮凝剂。

胶体颗粒之间或者胶体与聚丙烯酰胺之间发生絮凝的首要条件是颗粒的相互碰撞。碰撞速率和混凝速率问题属于混凝动力学研究的范畴。水中颗粒碰撞的动力来自两方面:颗粒在水中的布朗运动和在水力或机械搅拌下所造成的流体运动。

   细小胶粒在水分子无规则热运动的撞击下做布朗运动,加上胶粒本身的布朗运动,所造成的颗粒间的碰撞聚集,称为异向絮凝;由外力所造成的流体运动而产生的颗粒撞碰聚集,称为同向絮凝。脱稳后的颗粒在相互碰撞时就可能发生聚集,使小颗粒变成大颗粒,虽然水中的固体颗粒总质量不变,但其数量浓度(单位体积中颗粒数目)减少。颗粒的凝聚速率取决于碰撞速率。

   相关研究成果表明,布朗运动多导致的颗粒碰撞速率与水温成正比,与颗粒数量浓度的平方成正比,与颗粒的尺寸无关。随着颗粒聚集过程的进行,水中颗粒的粒径增大,当颗粒粒径大于1μm时,布朗运动对克里的聚集基本不起作用,因此要是较大颗粒进一步碰撞聚集,就要靠外界向流体输入能量,推动流体运动来促使颗粒相互碰撞,即进行同向絮凝。有外力所造成的流体运动而产生的颗粒撞碰聚集,称为同向絮凝。外力推动流体运动的方式一般有两种:机械搅拌和水力搅拌。

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