高聚物絮凝劑兩性型有機(jī)高分子絮凝劑

兩性高分子絮凝劑是分子結(jié)構(gòu)重復(fù)單元中既有帶正電荷基團(tuán)又有帶負(fù)電荷基團(tuán)的高分子聚合物,一般由含有陰、陽(yáng)離子基團(tuán)的乙烯類(lèi)單體通過(guò)自由基共聚反應(yīng)以及高分子改性得到,其中陰離子基團(tuán)為羧基、磺酸基、硫酸基,陽(yáng)離子基團(tuán)為季銨鹽基、吡啶嗡離子基或喹啉嗡離子基。兩性型有機(jī)高分子絮凝劑兼有陰、陽(yáng)離子基團(tuán)的特點(diǎn),它不僅有電性有效中和、吸附架橋而且有分子間的"纏繞"包裹作用,使處理的污泥顆粒粗大,脫水性好,因此在不同介質(zhì)條件下,其離子類(lèi)型可能不同,適于處理帶不同電荷的污染物。其適應(yīng)范圍也較廣,酸性、堿性介質(zhì)中均可使用,抗鹽性也較好。

陽(yáng)離子有機(jī)高分子絮凝劑是分子結(jié)構(gòu)重復(fù)單元中帶有正電荷氨基(-NH+3),亞氨基(-CH2-NH+2-CH2-),季銨基(N+R4)的季銨鹽類(lèi)和聚胺類(lèi)水溶性聚合物,可通過(guò)乙烯單體聚合、高分子反應(yīng)及縮合聚合等方法得到。代表物有:聚乙烯胺,聚乙烯亞胺,聚二甲氨基丙基甲基丙烯酰胺,聚二甲基二烯丙基氯化銨等。陽(yáng)離子有機(jī)高分子絮凝劑相對(duì)分子質(zhì)量相對(duì)較低,為105~107。其中陽(yáng)離子改性聚丙烯酰胺占有較大比例,在日、美等國(guó)陽(yáng)離子絮凝劑的用量約占合成絮凝劑總量的60%,而且每年仍以10%的速度在增長(zhǎng)。通過(guò)電荷有效中和與吸附架橋作用去除膠粒,因此其具有凝聚和絮凝的雙重功能,是一種"多功能"絮凝劑。此外,其特有的季銨基團(tuán)能有效殺死病毒或微生物并使之聚沉,而其疏水性烷基可有效結(jié)合水中三鹵代烷烴,使水中總有機(jī)碳含量(TOC)明顯降低。

非離子有機(jī)高分子絮凝劑在合成中不引入帶電基團(tuán),常用的有聚丙烯酰胺和聚氧化乙烯,聚乙烯醇,聚乙烯吡咯烷酮,聚乙烯醚等,以聚丙烯酰胺為主,其相對(duì)分子質(zhì)量為50萬(wàn)~600萬(wàn)之間。通過(guò)分子鏈中特有-CONH2官能團(tuán)與懸浮物中膠粒發(fā)生去水化作用和吸附架橋作用而除去。其絮凝效果與聚合物的相對(duì)分子質(zhì)量密切相關(guān)。提高聚合物相對(duì)分子質(zhì)量,有利于降低絮凝劑的使用濃度,提高絮凝效率。該類(lèi)絮凝劑因其絮凝作用的發(fā)揮以無(wú)機(jī)絮凝劑混凝為基礎(chǔ),主要通過(guò)其高分子長(zhǎng)鏈在混凝絮體上的吸附、架橋輔助去除懸浮物,所以是一種真正的無(wú)機(jī)物或懸浮物的"絮凝助劑",具有明顯的非選擇性,而且使用功能單一。

陰離子型有機(jī)高分子絮凝劑 陰離子絮凝劑是分子結(jié)構(gòu)重復(fù)單元中帶有負(fù)電荷羧基(-COOH),磺酸基(-SO3H)基團(tuán)的水溶性聚合物。既可以是非離子聚丙烯酰胺的水解產(chǎn)物,也可以是丙烯酰胺與乙烯類(lèi)磺酸鹽或丙烯酸鹽、馬來(lái)酸鹽等的共聚產(chǎn)物。其中使用最多的是陰離子型聚丙烯酰胺,相對(duì)分子質(zhì)量為7×106左右,極性基羧基含量低于10% (摩爾百分?jǐn)?shù),下同)時(shí),稱(chēng)為弱陰離子型產(chǎn)品;羧基含量高于25%,稱(chēng)為強(qiáng)陰離子型產(chǎn)品。由于分子結(jié)構(gòu)中存在帶負(fù)電的強(qiáng)親水基團(tuán),因此它對(duì)表面帶負(fù)電荷的膠體微粒具有選擇絮凝作用,通過(guò)電荷有效中和與吸附架橋作用去除膠粒。研究表明,當(dāng)水解聚丙烯酰胺的水解度達(dá)33%,相對(duì)分子質(zhì)量達(dá)107時(shí),其絮凝效果最佳;但陰離子有機(jī)高分子絮凝劑相對(duì)分子質(zhì)量增加,往往使其最佳用量增加。

煤炭科技(一級(jí)學(xué)科);煤炭加工利用(二級(jí)學(xué)科);選煤(三級(jí)學(xué)科)

可使液體中分散的細(xì)粒固體形成絮凝物的高分子聚合物。

絮凝劑是一種高聚物，是由丙烯酰胺單體加溫聚合而成，高分子絮凝劑可用來(lái)水處理絮凝劑，高分子絮凝劑分為陰離子，陽(yáng)離子、非離子、兩性離子、而且還有合成樹(shù)脂也屬于絮凝劑的一種。

助凝劑也叫混凝劑，助凝劑分為聚合氯化鋁、硫酸亞鐵等、混凝劑是單一用絮凝劑無(wú)法處理的情況下，用助凝劑先將污水里的懸浮物用助凝劑把污水的cod先助凝處理，然后再加入絮凝劑效果更加、其優(yōu)點(diǎn)可以降低污水處理的中和成本。

高分子絮凝劑簡(jiǎn)稱(chēng)聚丙烯酰胺，絮凝劑三號(hào)，英文代號(hào)(PAM)。主要分類(lèi):陰離子高分子絮凝劑(APAM)，陽(yáng)離子絮凝劑(CPAM)，非離子絮凝劑(NPAM)。它被廣泛應(yīng)用在石油開(kāi)采、水處理、紡織、印染、造紙、選礦、洗煤、醫(yī)藥、制糖、養(yǎng)殖、建材、農(nóng)業(yè)等行業(yè)。被譽(yù)為"百業(yè)助劑"、同時(shí)又有"萬(wàn)能產(chǎn)品"之稱(chēng)。

外觀:白色粉末與顆粒

氣味:無(wú)臭

荷密度:10-40(Mole %)

水解度:10-60

密度(23℃)(g/㎝³):1.302

臨界表面張力(0.00005N/cm):30-40

玻璃化溫度(℃):165

軟化溫度(℃):210

熱失重(℃):初失重:290。失重70%:430。失重98%:555。

熱穩(wěn)定性:溫度超過(guò)120℃時(shí)易分解

毒性:無(wú)毒

腐蝕性:無(wú)腐蝕性

吸濕性:固體有吸濕性

固含量:≥88%

分子量:1200-2200萬(wàn)

聚丙烯酰胺絮凝劑為水溶性高分子聚合物，不溶于大多數(shù)有機(jī)溶劑，具有良好的絮凝性，可以降低液體之間的磨擦阻力，按離子特性分可分為非離子、陰離子、陽(yáng)離子和兩性型四種類(lèi)型。

聚丙烯酰胺絮凝劑廣泛應(yīng)用于增稠、穩(wěn)定膠體、減阻、粘結(jié)、成膜、生物醫(yī)學(xué)材料等方面。水處理中作助凝劑、絮凝劑、污泥脫水劑。石油鉆采中作降水劑，驅(qū)油劑。在造紙過(guò)程中作助留劑，補(bǔ)強(qiáng)劑。

聚丙烯酰胺絮凝劑溶解時(shí),應(yīng)注意將產(chǎn)品均勻的慢慢地加入帶攪拌和加熱措施的溶解器中,應(yīng)避免結(jié)固,溶液在適宜溫度下配制,并應(yīng)避免長(zhǎng)時(shí)間過(guò)劇的機(jī)械剪切.建議攪拌器60-200轉(zhuǎn)/min,否則會(huì)導(dǎo)致聚合物降解,影響使用效果.

聚丙烯酰胺絮凝劑在廢水處理中的絮凝作用是由于它的兩個(gè)特點(diǎn): 長(zhǎng)鏈(線)狀的分子結(jié)構(gòu)和聚丙烯酰胺分子中含有大量活性基團(tuán)。聚丙烯酰胺是直鏈狀聚合物，因每個(gè)分子是由十萬(wàn)個(gè)以上的單體聚合構(gòu)成，分子鏈相當(dāng)長(zhǎng)。它如果完全伸直，其長(zhǎng)度要比一般的分子 (如蔗糖)或離子(如ca2+)長(zhǎng)數(shù)萬(wàn)倍以上。由于它的分子長(zhǎng)而細(xì)，會(huì)彎曲或卷曲成不規(guī)則的曲線形狀。這個(gè)長(zhǎng)分子鏈向外側(cè)伸出許多化學(xué)活性基團(tuán):酰胺基-conh2及羧基-cooˉ。酰胺基是非離子性基團(tuán)，但亦善于形成副價(jià)鍵而與其它物質(zhì)的活性基團(tuán)吸附并連結(jié)起來(lái)。由于聚丙烯酰胺分子長(zhǎng)而細(xì)并有許多化學(xué)活性基團(tuán)，它們能和沉淀微粒產(chǎn)生很多連接而形成較大的絮凝物，這些絮凝物的結(jié)構(gòu)就象棉絮那樣，松散、無(wú)定形，互相連結(jié)但不很穩(wěn)固，內(nèi)部有很多空間和很多微細(xì)的網(wǎng)絡(luò)，包藏著大量液體，因而絮凝物的比重頗接近它所存在的液體本身。絮凝物中還網(wǎng)絡(luò)了各種各樣的微粒，這就將各種不同成分、不同性質(zhì)、不同大小的微粒集合在一起。因此，良好的絮凝劑處理能將溶液中原有的微粒完全網(wǎng)絡(luò)除去，使溶液顯得特別清亮透明和有光澤。由于絮凝物的尺寸較大，它的沉降和過(guò)濾都比較快。聚丙烯酰胺絮凝劑與廢水中膠體的絮凝作用是通過(guò)化學(xué)吸附和物理網(wǎng)絡(luò)這兩種形式產(chǎn)生的。根據(jù)上述機(jī)理可知，分子量較高、分子較長(zhǎng)的聚丙烯酰胺，能吸附較多的微粒，形成網(wǎng)絡(luò)的能力較強(qiáng)，故絮凝效能較好。同理，聚丙烯酰胺分子中羧基的比例適當(dāng)也很重要，因廢水中的膠體多數(shù)帶負(fù)電，聚丙烯酰胺需要有適量的羧基通過(guò)鈣離子架橋與它作用。但如果羧基含量太多，聚丙烯酰胺分子本身負(fù)電過(guò)強(qiáng)，本身分子之間的相斥力過(guò)大，也不利于絮凝作用。聚丙烯酰胺(PAM)的種類(lèi)分為陰離子、陽(yáng)離子、非離子、兩性離子型，在廢水處理中，聚丙烯酰胺絮凝劑用來(lái)提高水處理過(guò)程中沉降、澄清、過(guò)濾、離心等工藝的效率。

新型PAM工藝:

聚丙烯酰胺采用光聚絕熱聚合后水解工藝，具有獨(dú)特的創(chuàng)新性.水溶性好，絮凝效果好，規(guī)格齊全，聚丙烯酰胺年產(chǎn)量逾千噸，滿足廣大客戶需求。聚丙烯酰胺簡(jiǎn)稱(chēng)PAM，分為:陰離子聚丙烯酰胺，陽(yáng)離子聚丙烯酰胺，兩性離子聚丙烯酰胺，主要用城市、工業(yè)污水處理、油田、造紙業(yè)、金屬礦業(yè)、洗煤、紡織印染、皮革廠等行業(yè)，凈水產(chǎn)品，投加量少，效果顯著，價(jià)格合理，快速達(dá)到污水處理效果。