誰知道水質(zhì)絮凝劑的配方是什么啊?急!!急!!!
作者:化工綜合網(wǎng)發(fā)布時間:2022-01-08分類:無機化工瀏覽:85
1 無機絮凝劑 1.1 無機絮凝劑的分類和性質(zhì) 無機絮凝劑按金屬鹽可分為鋁鹽系及鐵鹽系兩大類;鋁鹽以硫酸鋁、氯化鋁為主,鐵鹽以硫酸鐵、氯化鐵為主。后來在傳統(tǒng)的鋁鹽和鐵鹽的基礎(chǔ)上發(fā)展合成出聚合硫酸鋁、聚合硫酸鐵等新型的水處理劑,它的出現(xiàn)不僅降低了處理成本,而且提高了功效。這類絮凝劑中存在多羥基絡(luò)離子,以O(shè)H-為架橋形成多核絡(luò)離子,從而變成了巨大的無機高分子化合物,相對分子質(zhì)量高達(dá)1×105。無機聚合物絮凝劑之所以比其他無機絮凝劑能力高、絮凝效果好,其根本原因就在于它能提供大量的如上所述的絡(luò)合離子,能夠強烈吸附膠體微粒,通過粘附、架橋和交聯(lián)作用,從而促使膠體凝聚。同時還發(fā)生物理化學(xué)變化,中和膠體微粒及懸浮物表面的電荷,降低了Zeta電位,使膠體粒子由原來的相斥變成相吸,破壞了膠團的穩(wěn)定性,促使膠體微粒相互碰撞,從而形成絮狀混凝沉淀,而且沉淀的表面積可達(dá)(200-1000)m2/g,極具吸附能力。也就是說,聚合物既有吸附脫穩(wěn)作用,又可發(fā)揮黏附、橋聯(lián)以及卷掃絮凝作用。 1.2 改性的單陽離子無機絮凝劑 除常用的聚鋁、聚鐵外,還有聚活性硅膠及其改性品,如聚硅鋁(鐵)、聚磷鋁(鐵)。改性的目的是引入某些高電荷離子以提高電荷的中和能力,引入羥基、磷酸根等以增加配位絡(luò)合能力,從而改變絮凝效果,其可能的原因是:某些陰離子或陽離子可以改變聚合物的形態(tài)結(jié)構(gòu)及分布,或者是兩種以上聚合物之間具有協(xié)同增效作用。 近年來國內(nèi)相繼研制出復(fù)合型無機絮凝劑和復(fù)合型無機高分子絮凝劑。聚硅酸絮凝劑(PSAA)由于制備方法簡便,原料來源廣泛,成本低,是一種新型的無機高分子絮凝劑,對油田稠油采出水的處理具有更強的除油能力,故具有極大的開發(fā)價值及廣泛的應(yīng)用前景。聚硅酸硫酸鐵(PFSS)絮凝劑,發(fā)現(xiàn)高度聚合的硅酸與金屬離子一起可產(chǎn)生良好的混凝效果。將金屬離子引到聚硅酸中,得到的混凝劑其平均分子質(zhì)量高達(dá)2×105,有可能在水處理中部分取代有機合成高分子絮凝劑。聚磷氯化鐵(PPFC)中PO43-高價陰離子與Fe3+有較強的親和力,對Fe3+的水解溶液有較大的影響,能夠參與Fe3+的絡(luò)合反應(yīng)并能在鐵原子之間架橋,形成多核絡(luò)合物;對水中帶負(fù)電的硅藻土膠體的電中和吸附架橋作用增強,同時由于PO43-的參與使礬花的體積、密度增加,絮凝效果提高。聚磷氯化鋁(PPAC)也是基于磷酸根對聚合鋁(PAC)的強增聚作用,在聚合鋁中引入適量的磷酸鹽,通過磷酸根的增聚作用,使得PPAC產(chǎn)生了新一類高電荷的帶磷酸根的多核中間絡(luò)合物。聚硅酸鐵(PSF)它不僅能很好地處理低溫低濁水,而且比硫酸鐵的絮凝效果有明顯的優(yōu)越性,如用量少,投料范圍寬,礬花形成時間短且形態(tài)粗大易于沉降,可縮短水樣在處理系統(tǒng)中的停留時間等,因而提高了系統(tǒng)的處理能力,對處理水的pH值基本無影響。 1.3 改性的多陽離子無機絮凝劑 聚合硫酸氯化鐵鋁(PAFCS)在飲用水及污水處理中,有著比明礬更好的效果;在含油廢水及印染廢水中PAFCS比PAC的效果均優(yōu),且脫色能力也優(yōu);絮凝物比重大,絮凝速度快,易過濾,出水率高;其原料均來源于工業(yè)廢渣,成本較低,適合工業(yè)水處理。鋁鐵共聚復(fù)合絮凝劑也屬這類產(chǎn)品,它的生產(chǎn)原料氯化鋁和氯化鐵均是廉價的傳統(tǒng)無機絮凝劑,來源廣,生產(chǎn)工藝簡單,有利于開發(fā)應(yīng)用。鋁鹽和鐵鹽的共聚物不同于兩種鹽的混合物,它是一種更有效地綜合了PAC和FeCl3的優(yōu)點,增強了去濁效果的絮凝劑。 隨著人們對水處理認(rèn)識的不斷提高,殘留鋁對生物體產(chǎn)生的毒害作用倍受人們的關(guān)注,如何減少二次污染的問題已經(jīng)越來越引起重視。國內(nèi)現(xiàn)有生產(chǎn)方法制得的飲用水中鋁含量比原水一般高1-2倍。飲用水中殘留鋁等含量高,原因可能是絮凝過程不完善,導(dǎo)致部分鋁以氫氧化鋁的微細(xì)顆粒存在于水中。采用強化絮凝凈化法,改善絮凝反應(yīng)條件,延長慢速絮凝時間等可有效地降低鋁等含量。考慮到無機絮凝劑具有一定的腐蝕性和毒性對人類健康和生態(tài)環(huán)境會產(chǎn)生不利影響,人們研制開發(fā)出了有機高分子絮凝劑。 2 有機高分子絮凝劑 有機高分子絮凝劑出現(xiàn)于20世紀(jì)50年代,它們應(yīng)用前途廣闊,發(fā)展非常迅速。已用于給水凈化,水/油體系破乳,含油廢水處理,廢水再資源化及污泥脫水等方面;還可用作油田開發(fā)過程的泥漿處理劑,選擇性堵水劑,注水增稠劑,紡織印染過程的柔軟劑,靜電防止劑及通用的殺菌、消毒劑等。 2.1 有機高分子絮凝劑種類和性質(zhì) 有機高分子絮凝劑有天然高分子和合成高分子兩大類。從化學(xué)結(jié)構(gòu)上可以分為以下3種類型:(1)聚胺型-低分子量陽離子型電解質(zhì);(2)季銨型-分子量變化范圍大,并具有較高的陽離子性;(3)丙烯酰胺的共聚物-分子量較高,可以幾十萬到幾百萬、幾千萬,均以乳狀或粉狀的劑型出售,使用上較不方便,但絮凝性能好。根據(jù)含有不同的官能團離解后粒子的帶電情況可以分為陽離子型、陰離子型、非離子型3大類。有機高分子絮凝劑大分子中可以帶-COO-、-NH-、-SO3、-OH等親水基團,具有鏈狀、環(huán)狀等多種結(jié)構(gòu)。因其活性基團多,分子量高,具有用量少,浮渣產(chǎn)量少,絮凝能力強,絮體容易分離,除油及除懸浮物效果好等特點,在處理煉油廢水,其它工業(yè)廢水,高懸浮物廢水及固液分離中陽離子型絮凝劑有著廣泛的用途。特別是丙烯酰胺系列有機高分子絮凝劑以其分子量高,絮凝架橋能力強而顯示出在水處理中的優(yōu)越性。 2.2 非離子型有機高分子絮凝劑 非離子型有機高分子絮凝劑主要是聚丙烯酰胺。它由丙烯酰胺聚合而得。 2.3 陰離子型有機高分子絮凝劑 (1)陰離子型有機高分子絮凝劑主要有聚丙烯酸、聚丙烯酸鈉、聚丙烯酸鈣以及聚丙烯酰胺的加堿水解物等聚合物。 (2)丙烯酰胺和苯乙烯磺酸鹽、木質(zhì)磺酸鹽、丙烯酸、甲基丙烯酸等共聚物。 2.4 陽離子型有機高分子絮凝劑 2.4.1 季銨化的聚丙烯酰胺 季銨化的聚丙烯酰胺陽離子均是將-NH2經(jīng)過羥甲基化和季銨化而得,可以分為聚丙烯酰胺陽離子化和陽離子化丙烯酰胺聚合。 (1)由聚丙烯酰胺季銨化 聚丙烯酰胺(PAM)先與甲醛水溶液反應(yīng),酰胺基部分羥甲基化,其次與仲胺反應(yīng)進行烷胺基化,然后與鹽酸或胺基化試劑反應(yīng)使叔胺季銨化。 (2)由季銨化的丙烯酰胺聚合 在堿性條件下,先由丙烯酰胺與甲醛水溶液反應(yīng),然后與二甲胺反應(yīng),冷卻后加鹽酸季銨化。產(chǎn)物經(jīng)蒸發(fā)濃縮、過濾,得季銨化丙烯酰胺單體。 2.4.2 聚丙烯酰胺的陽離子衍生物 這類產(chǎn)品多是由丙烯酰胺與陽離子單體共聚合得到的。 2.5 兩性聚丙烯酰胺聚合物 以部分水解聚丙烯酰胺加入適量甲醛和二甲胺,通過曼尼茲反應(yīng)合成出具有羧基和胺甲基的兩性型聚丙烯酰胺絮凝劑。 2.6 丙烯酰胺接枝共聚物 因為淀粉價廉來源豐富,其本身也是高分子化合物,它具有親水的剛性鏈,以這種剛性鏈為骨架,接上柔性的聚丙烯酰胺支鏈,這種剛?cè)嵯酀木W(wǎng)狀大分子除了保持原聚丙烯酰胺的功能之外,還具有某些更為優(yōu)異的性能。 由于大多數(shù)有機高分子絮凝劑本身或其水解、降解產(chǎn)物有毒,且合成用丙烯酰胺單體有毒,能麻醉人的中樞神經(jīng),應(yīng)用領(lǐng)域受到一定限制,迫使絮凝劑向廉價實用、無毒高效的方向發(fā)展。
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