有机阳离子高分子絮凝剂的合成及性能评价
阳离子絮凝剂P(DMC—AM)的合成及其絮凝性能
体系 ｐ Ｈ一４ ５ 单 体 浓 度 ４ 、 ．、 Ｏ 阳离 子 度 ４ ％ 、 应 时 间 ２ ５ｈ 烘 干 温 度 ６ Ｏ 反 ． 、 Ｏ℃ ， 物 的特 性 粘 数 为 １ ． Ｌ 产 ３４ａ ／ ｇ 。在 污水 处 理 实 验 中 ， 其 处 理 过 的 污 泥 的 透 光 率 、 水 率 等 指标 均 与 国外 同类 产 品 的 絮 凝效 果 相 当 。 经 脱
温 度 等 因 素 对 产 物 特 性 粘 数 的 影 响 ， 对 所 得 产 并
絮凝 性能用 污泥处 理后 上层清 液 的透 光率 和
收 稿 日期 ：０ ８一 ６—１ ； 改 稿 收到 日期 ：０ ８一Ｏ —１ 。 ２０ Ｏ ２修 ２０ ６ ６ 作 者 简 介 ： 红 霞（ ９ １ ， ， 士研 究生 ， 学 工 艺专 业 ， 卢 １ ８ 一） 女 硕 化
主 要 从 事 精 细化 学 品 合 成 和 应 用 研 究 。Ｅ ｍａｌ ｏ ｇ ｉ８ Ｏ Ｏ — ｉ ：ｈ ｎ ｘａ １ ６８
＠ １ ６ ｃ ｍ。 ２ ．ｏ
＊通 讯 联 系 人 。
第２ ５卷 第 ５ 期
卢 红 霞 ， ． 离 子 絮 凝 剂 Ｐ Ｄ — ） 合 成 及 其 絮 凝 性 能 研 究 等 阳 （ ＭＣ ＡＭ 的
Ｐ（ Ｃ ＡＭ ） 一 种 多 功 能 、 活 性 的 阳 离 ＤＭ — 是 高
１ ３ 产物 特 ８ ， 一 点 法 在 （ ０± ２０． — ９ 用 ３ ０ ０ ）℃ ， ｍｏ／ Ｃ 水 溶 液 条 件 下 ， 乌 氏黏 ．５ １ ｌＬ Ｎａ Ｉ 用
摘 要 ： 用 氧 化还 原 剂 和 偶 氮 化 合 物 组成 的 复合 引 发 体 系 ， 成 了 阳离 子 絮 凝 剂 Ｐ ＤＭＧ ＡＭ） 采 合 （ 。探 讨 了 反 应
絮凝剂的工作原理
絮凝剂的工作原理绪论：絮凝剂是一种常用于水处理、污水处理、工业生产等领域的化学物质。
它能够有效地将悬浮在水中的微小颗粒聚集成较大的团块，从而便于沉淀或过滤。
本文将详细介绍絮凝剂的工作原理，包括絮凝剂的分类、作用机理以及常见的应用场景。
一、絮凝剂的分类：根据其化学性质和作用机理，絮凝剂可以分为无机絮凝剂和有机絮凝剂两大类。
1. 无机絮凝剂：无机絮凝剂主要包括铝盐类、铁盐类和硅酸盐类等。
它们通常以阳离子形式存在，能够与水中的阴离子或悬浮物质发生化学反应，形成沉淀物或聚集成较大的颗粒。
- 铝盐类絮凝剂：如聚合氯化铝（PAC）、硫酸铝等。
它们能够与水中的碱性物质发生反应，生成氢氧化铝胶体，从而使悬浮物质聚集成团。
- 铁盐类絮凝剂：如硫酸亚铁、氯化亚铁等。
铁盐类絮凝剂能够与水中的磷酸盐、硫酸盐等阴离子形成沉淀物，从而减少水中的悬浮物。
- 硅酸盐类絮凝剂：如硅酸铝钠、硅酸铝钾等。
硅酸盐类絮凝剂能够与水中的阴离子形成胶体，从而促使悬浮物质聚集成较大的颗粒。
2. 有机絮凝剂：有机絮凝剂主要包括聚合物絮凝剂和有机胶体絮凝剂两类。
它们通常以高分子化合物的形式存在，能够通过物理吸附和化学反应等方式与水中的悬浮物质结合，形成较大的团块。
- 聚合物絮凝剂：如聚丙烯酰胺（PAM）、聚乙烯醇（PVA）等。
聚合物絮凝剂能够通过物理吸附和桥联作用等方式，将水中的微小颗粒聚集成较大的团块。
- 有机胶体絮凝剂：如壳聚糖、壳聚糖衍生物等。
有机胶体絮凝剂能够通过与水中的悬浮物质发生化学反应，形成较大的颗粒。
二、絮凝剂的作用机理：絮凝剂的作用机理主要包括化学吸附、物理吸附、桥联作用和电荷中和等过程。
1. 化学吸附：絮凝剂中的活性基团能够与水中的悬浮物质发生化学反应，形成化学键或离子键。
这种化学吸附能够使微小颗粒之间的相互作用增强，从而促使悬浮物质聚集成较大的团块。
2. 物理吸附：絮凝剂中的高分子化合物能够通过物理吸附作用，将水中的微小颗粒吸附在其表面。
絮凝剂主要成分
絮凝剂主要成分絮凝剂分为无机絮凝剂、有机絮凝剂、微生物絮凝剂和复合型絮凝剂。
传统的无机絮凝剂为低分子的铝盐和铁盐, 其作用机理主要是双电层吸附。
铝盐中主要有硫酸铝(Al(SO4)3·18H2O)、明矾(Al2(SO4)3·K2SO4·24H2O)、铝酸钠(NaAlO3)。
铁盐主要有三氯化铁(Fe-Cl3·6H2O)、硫酸亚铁(FeSO4·6H2O)和硫酸铁(Fe2(SO4)3·2H2O )。
硫酸铝絮凝效果较好, 使用方便,但当水温低时, 硫酸铝水解困难, 形成的絮凝体较松散, 效果不及铁盐。
三氯化铁是另一种常用的无机低分子絮凝剂, 具有易溶于水, 形成大耳中的絮体、沉降性能好、对温度、水质和pH 的适应范围广等优点, 但其腐蚀性较强, 且有刺激性气味, 操作条件差。
无机低分子絮凝剂的优点是经济、用法简单, 但用量大、残渣多。
絮凝效果比高分子絮凝剂的絮凝效果低。
无机高分子絮凝剂是20 世纪60 年代以来在传统的铁盐和铝盐基础上发展起来的一类新型水处理药剂。
其絮凝效果好, 价格相对较低, 已逐步成为主流絮凝药剂。
在日本、西欧和中国, 目前都已有相当规模的无机高分子絮凝剂的生产和应用, 其产量约占絮凝剂总产量的30%～60%。
近年来, 我国高分子絮凝剂的发展趋势主要是向聚合铝、铁、硅及各种复合型絮凝剂方向发展, 并已逐步形成系列: 阳离子型的有聚合氯化铝(PAC)、聚合硫酸铝(PAS)、聚合磷酸铝(PAP)、聚合硫酸铁(PFS)、聚合氯化铁(PFC)、聚合磷酸铁(PFP)等; 阴离子型的有活化硅酸(AS)、聚合硅酸(PS);无机复合型的有聚合氯化铝铁(PAFC)、聚硅酸硫酸铁(PFSS)、聚硅酸硫酸铝(PFSC)、聚合氯硫酸铁(PFCS)、聚合硅酸铝(PASI)、聚合硅酸铁(PFSI)、聚合磷酸铝铁(PAFP)、硅钙复合型聚合氯化铁(SCPAFC)等。
有机高分子絮凝剂的絮凝机理
有机高分子絮凝剂的絮凝机理有机高分子絮凝剂在对水体的絮凝过程中发生了部分物理化学变化，目前在国内外已经提出了许多不同的絮凝机理，其中广泛认可的机理主要有电中和作用及吸附架桥作用。
1、电中和作用当絮凝剂分子链和胶体颗粒表面带有相反电荷时，通常其主要的絮凝机理为电荷中和作用。
而在许多实际情况下，废水中的疏水性胶体颗粒是带负电荷的，因此在水处理中多采用阳离子有机絮凝剂。
在絮凝过程中，带有相反电荷的絮凝剂吸附在胶体颗粒表面上会导致颗粒的表面电荷减少，即zeta 电位降低，从而使得胶体颗粒之间的静电斥力变小，当范德华引力大于静电斥力时，胶体颗粒和悬浮物质开始团聚形成微絮体（图1-1）。
图1-1有机高分子絮凝的电中和机理图解研究发现，当有机高分子絮凝剂的用量刚刚完全中和胶体颗粒电荷，或者zeta电位为零（等电点）时，絮凝剂的絮凝效果达到最佳。
此时胶体颗粒在范德华力的作用下趋向于团聚，开始脱稳形成絮体，进而沉降下来。
然而，若有机高分子絮凝剂使用过量，胶体颗粒会发生电荷反转的现象，将重新分散在水中，此时颗粒带正电荷。
2、吸附架桥作用一般来说，在水处理中，当有机高分子絮凝剂为分子量高达几百万、电荷密度较低的长链聚合物时，絮凝剂的絮凝机理主要是吸附架桥作用[31]，这时分子链在氢键、静电引力、范德华力等的共同作用下吸附在颗粒表面上，可能会形成长的闭合环，这些长环和分子链末端伸展入溶液中，其长度远远超出了双电层的范围（图1-2a）。
这使得这些“悬挂”的高分子链段与其他粒子之间可能发生吸附相互作用，从而在粒子之间产生“桥接”（图1-2b）。
在吸附架桥作用中，聚合物链的长度应该足以从一个颗粒表面上延伸到另一个颗粒表面。
因此，具有更长分子链（高分子量）的聚合物的絮凝效果比较短分子链（低分子量）的更好。
此外，在胶体颗粒表面上应该有足够的未被占据的空位，以便吸附在其他颗粒上的聚合物链段吸附。
由此可见，絮凝剂的用量不应过多，否则颗粒表面会被聚合物完全覆盖，以致没有空位与其他粒子发生吸附架桥作用，胶体颗粒就会重新稳定分散下来（图1-2c）；也不应过少，否则无法形成足够多的“桥接”。
淀粉接枝聚丙烯酰胺阳离子絮凝剂的合成及应用——推荐一个高分子化学综合实验
淀粉接枝聚丙烯酰胺阳离子絮凝剂的合成及应用——推荐一个高分子化学综合实验淀粉接枝聚丙烯酰胺阳离子絮凝剂的合成及应用——推荐一个高分子化学综合实验摘要：本实验主要介绍了淀粉接枝聚丙烯酰胺阳离子絮凝剂的合成方法及其在水处理中的应用。
以淀粉为主要支链，通过接枝聚丙烯酰胺，形成氮杂双键连接，进而通过阳离子化反应，制备出阳离子聚合物絮凝剂。
实验结果表明，该絮凝剂在水处理中展现出了良好的絮凝效果，具有广阔的应用前景。
引言絮凝剂是一类广泛应用于水处理领域的化学品，能够有效去除悬浮物和胶体物质，从而达到提高水质的目的。
常见的絮凝剂有无机絮凝剂和有机絮凝剂两种。
无机絮凝剂有着高效的絮凝效果，但会引起二次污染，因此在水处理中广泛引入有机絮凝剂。
淀粉作为一种可再生资源，在水处理中被广泛应用。
淀粉是一种天然生物质材料，具有良好的生物降解性和低毒性，因此在环境友好型絮凝剂研发中备受关注。
而聚丙烯酰胺（PAM）作为一种合成聚合物，在絮凝剂领域也有着广泛的应用。
聚合丙酰胺具有良好的絮凝性能，可与水中胶体物质形成三维网状结构，有效去除浑浊物质。
这篇文章将介绍一种将淀粉接枝聚丙烯酰胺阳离子絮凝剂的合成方法及其在水处理中的应用。
该絮凝剂由天然淀粉和聚丙烯酰胺通过接枝反应制备得到，结构上通过氮杂双键连接，提高了絮凝剂的有效性和综合性能。
而且，阳离子化还能进一步增强絮凝剂与水中胶体颗粒的吸附能力，从而实现更好的絮凝效果。
实验部分1.材料与仪器(1)材料：淀粉、聚丙烯酰胺、甲基丙烯酸乙酯、二乙烯三胺四乙酸、过硫酸铵等。
(2)仪器：恒温槽、离心机、红外光谱仪、元素分析仪等。
2.淀粉接枝聚丙烯酰胺合成方法(1)淀粉溶解：将10 g淀粉加入100 mL蒸馏水中，搅拌溶解至无明显颗粒状物质。
(2)聚丙烯酰胺接枝：向溶解的淀粉中加入5 g聚丙烯酰胺和0.5 g甲基丙烯酸乙酯，加入几滴甲基丙烯酸乙酯形成的交联剂。
(3)接枝反应：将上述溶液转移到恒温槽中，控制温度在60℃，反应4小时。
阳离子淀粉-聚硅酸复合絮凝剂制备及污水处理性能
阳离子淀粉-聚硅酸复合絮凝剂制备及污水处理性能阳离子淀粉-聚硅酸复合絮凝剂制备及污水处理性能1. 引言水资源是人类生存和经济发展的基础，而工业和生活废水的排放却带来了严重的水污染问题。
有效治理废水是保护水环境和可持续发展的关键任务。
絮凝技术是其中一种常用的废水处理方法，可以有效去除悬浮物和溶解物质。
然而，传统的絮凝剂在实际应用中存在着一些问题，如效果不稳定、沉淀速度慢等。
因此，研发高效、环境友好的絮凝剂对于提高废水处理效果具有重要意义。
2. 阳离子淀粉-聚硅酸复合絮凝剂的制备阳离子淀粉-聚硅酸复合絮凝剂是一种新型的絮凝剂，通过将阳离子淀粉和聚硅酸进行复合制备而成。
制备过程如下：首先，将聚硅酸溶液与阳离子淀粉溶液以一定比例混合，形成淀粉-聚硅酸络合物。
随后，通过调整pH值和温度，使络合物在溶液中形成絮凝剂颗粒。
最后，将颗粒进行离心或过滤，得到阳离子淀粉-聚硅酸复合絮凝剂。
3. 阳离子淀粉-聚硅酸复合絮凝剂的污水处理性能3.1 悬浮物去除效果在实际废水处理中，悬浮物的去除是关键指标之一。
通过实验比较发现，阳离子淀粉-聚硅酸复合絮凝剂能够迅速聚集悬浮物颗粒并形成较大的絮凝物。
与传统絮凝剂相比，阳离子淀粉-聚硅酸复合絮凝剂具有更高的去除率和更快的絮凝速度，且能够在较宽的pH范围内保持良好的絮凝效果。
3.2 有机物去除效果除了悬浮物，废水中的有机物也是重要的污染物之一。
阳离子淀粉-聚硅酸复合絮凝剂具有较强的吸附能力，可以有效去除废水中的有机物。
实验结果表明，阳离子淀粉-聚硅酸复合絮凝剂对不同种类的有机物具有较好的去除效果，并且其吸附性能受温度和pH值的影响较小。
3.3 改善沉淀性能在废水处理过程中，沉淀是去除颗粒物的重要环节。
阳离子淀粉-聚硅酸复合絮凝剂在污水中形成的大颗粒团块能够较快沉降，从而提高了沉淀效果。
实验结果显示，与传统絮凝剂相比，阳离子淀粉-聚硅酸复合絮凝剂具有更好的沉淀效率和较低的沉淀时间。
高效絮凝剂的制备与性能
高效絮凝剂的制备与性能一、目的要求1，学习溶液聚合的基本原理。
2，练习溶液聚合及共聚合的基本操作。
3，学习聚合物粘均分子量的测定方法。
4，研究水溶性高分子及其阳离子功能化产物对污水中悬浮颗粒物的絮凝能力。
二、基本原理1，聚合原理丙烯酰胺(AM)是水溶性单体，容易进行溶液均聚合，到相应的均聚物PAM 。
若与阳离子单体一起共聚合，就得到阳离子化的共聚物CPAM 。
其反应式可表示为：CH 2=CHC=O NH 2CH 2N Cl +_(NH 4)2S 2O 8CH 2=CHC=O NH 2CH CH 2CH=CH 2CH 2CH 3CH 3CH 2=CHC=O NH 2+(NH 4)2S 2O 8CH 2C=O NH 2CH CH 2CH CH CH 2N Cl +_2CH 2CH 3CH 32，粘度与分子量均聚物PAM 的粘均分子量可以在实验室用一点法方便地测定出来。
粘度是指流体对流体的阻抗能力，可采用动力粘度、运动粘度或特性粘数表示之。
测定液体溶液的粘度，可以检查其分子量分布。
相对粘度ηr （又称粘度比）是溶液（或分散相）的粘度η与溶剂（或连续相）的粘度η0之比值。
通常是在极稀的浓度下进行测定，稀溶液和溶剂在粘度计中流过时间（t 和t 0）与粘度成正比，因此有：0r tt ==ηηη增比粘度ηsp （又称比粘度）是溶液（分散相）的粘度η与溶剂（或连续相）的粘度η0之差被溶剂（或连续相）的粘度η0除得之商，即：11r 000sp -=-=-=ηηηηηηη对于部分线性高分子，测定出极稀的浓度下相对粘度ηr 和增比粘度ηsp 后就可以用如下公式计算出其特性粘数：[]()Cr sp ln 2ηηη-=C 为溶液的浓度（g/mL ）实验证明，当聚合物、溶剂和温度确定以后，特性粘数[η]的数值与粘均分子量M η满足如下关系式：[]M K αηη=即只需在一个浓度下，测定一个粘度数值便可算出聚合物分子量，这种方法称做一点法。
不同类型絮凝剂絮凝效果及其对混凝土性能影响研究
不同类型絮凝剂絮凝效果及其对混凝土性能影响研究发布时间：2023-02-03T01:49:05.770Z 来源：《城镇建设》2022年8月16期作者：牛晓林[导读] 常规的混凝剂主要是铝盐和铁盐牛晓林新疆恒泰晋昇新型建材有限公司新疆昌吉市 831100 摘要：常规的混凝剂主要是铝盐和铁盐，在污水处理中起着重要的电中和的作用，同时也存在很多的不足，例如用量大、絮体较小、腐蚀装置等，还易引起污泥脱水难、产生的污泥量大等问题。
有机絮凝剂分为合成有机高分子絮凝剂和天然有机高分子絮凝剂，例如聚丙烯酰胺（PAM）类絮凝剂和改性淀粉絮凝剂，其中以PAM类应用最为广泛。
相比之下，有机类的絮凝剂由于其相对分子质量较高和分子链较长的特点，虽然具有用量少、产生絮体紧密等优势，但在处理成分复杂、浊度高、电荷密度大等特种工业污水时，絮凝效果欠佳，很难达到处理目标要求。
关键词：机制砂；絮凝剂；聚丙烯酰胺；减水剂引言在钻井施工、地铁隧道盾构施工及地下连续墙施工中常排放出大量高含水率工程盾构泥浆。
盾构泥浆具有含水率高、稳定性强和渗透性低等特点，使用传统的泥浆池循环法难以快速处理大量泥浆，且泥浆的堆积会造成施工面积减少，施工成本与施工难度增加。
使用絮凝剂加速盾构泥浆沉积是目前最常用的泥浆处理方法，国内外学者已经对絮凝机理开展了许多试验研究。
比较了无机、有机絮凝剂的絮凝效果与絮凝机理的差异；比较了多种絮凝剂的絮凝效果并给出了一套适用于泥浆絮凝的复合絮凝剂配方；通过聚丙烯酰胺絮凝试验，分析了不同分子量、水解度与浓度的聚丙烯酰胺作用机理的差异。
由于絮凝处理后泥浆的含水率仍然较高，所以需要对絮凝泥浆进一步脱水，真空预压法经过数十年的改进与完善，已经成为一种常用的泥浆处理方法。
1试验部分1.1原材料试验采用天伟牌P·O42.5R水泥。
试验用机制砂性能指标见表2。
聚羧酸减水剂：含固量50%，新疆恒泰晋昇新型建材有限公司生产。
聚丙烯酰胺（PAM）絮凝剂：阴离子型絮凝剂分子量为500万、1200万和2000万；非离子型絮凝剂分子量为2000万，阳离子型絮凝剂分子量为1000万和2000万。
一种新型阳离子型高分子絮凝剂的合成
相浑浊的粗产品 。粗 产品采 用旋 转蒸 发仪除 去较 低沸 点 物 质之后 ， 入适量 丙酮得到沉 淀物 ， 淀物在 ７ ℃下干 燥 加 将沉 Ｏ
５ｈ即得 Ｐ Ｃ Ｅ ＨＡ。 １ ３ Ｐ ． 王 的表征
Ｐ Ｃ Ａ的红 外谱 图 采 用红 外 光 谱仪 Ｎ（－ Ｅ ＥＨ Ｉ＇ Ｔ一５０ ＸＬ ） ６ 以液膜 法 所得 ； Ｅ Ａ 的 核磁 共 振 谱 图采 用 核 磁 共 振仪 Ｐ（ Ｈ
Ｂ ｕ ｅ３０以重水为溶 剂所 得 ； 度 的测 定采 用 ＷＧＺ一２ ０ ｒｋｒ０ 浊 ０
维普资讯
２０ 年 ３ 卷第 ｌ ０７ ５ 期
广州化工
・３ ・ １
一
种新 型 阳离 子型 高分 子絮凝剂 的合成
高和军 段 明２ 胡星琪２ 许桂利 高志飞 ； ； ； ；
（ １西南石油大学化 学化工学院； ２西南石油大学材料科学与工程学院； 四川 成都 ６０ ０ ） １５ ０
（ １， Ｔ ）反应一段 时 间（１后 ， ｔ） 出现棕 褐 色物质 ， 再加 入 ３ ３％
的三 甲胺在一定 温度下（ ２ 继续反 应几小 时 （２ ， 到非 均 Ｔ） ｔ）得
甲基二烯丙基氯化铵［ 域 甲基丙烯酸二甲胺乙酯．６ ５ ＿等阳
离子絮凝剂单 体的均 聚物 以及 聚丙烯 酰 胺的曼 尼希反 应产 物 ［８ 。作 为絮凝剂 ， ７３ ，等 聚环 氧 氯丙 烷 （ Ｅ Ｈ） Ｐ Ｃ 的阳离 子 改 性产 物 ， 由于其相对分 子量较低 ， 限制了其效能的发挥 ， 直 一 不受重视 。 文章通过扩链提 高 Ｐ Ｃ Ｅ Ｈ分子量后 ， 其进行阳离子 再对 改性 ， 得到 了絮凝性能优 良的产品。
摘 要 ：以己二胺为扩链剂 、 三甲胺为阳离子化试剂 ， 通过顺序投料的方式对聚环氧氯丙烷（ Ｅ、 进行先扩链、 Ｐ（ Ｈ） 后阳
常用的絮凝剂有哪些(一)2024
常用的絮凝剂有哪些（一）引言概述：
絮凝剂是水处理过程中常用的一种化学品，它能够使悬浮在水
中的固体颗粒变为较大的团聚体，便于后续处理或分离。
在本文中，我们将介绍常用的絮凝剂种类及其特点。
正文内容：
大点1：无机絮凝剂
- 磷酸盐类絮凝剂：能够与水中的溶解物发生反应，形成不溶性团聚体，如氯化铝、聚合氯化铝等。
- 铁盐类絮凝剂：通过与水中的颗粒物发生化学反应，形成较大的絮块，如硫酸铁、氯化铁等。
大点2：有机絮凝剂
- 聚合物絮凝剂：具有较高的絮凝效果和较好的稳定性，如聚丙烯酰胺、聚乙烯醇等。
- 有机胶体絮凝剂：通过与颗粒物表面的胶体颗粒结合形成絮块，如阳离子聚合物、阴离子聚合物等。
大点3：天然絮凝剂
- 混凝土絮凝剂：能够通过与水中的颗粒物发生物理或化学反应，使其团聚形成絮块，如硅酸钠、凝水剂等。
- 植物性絮凝剂：由植物提取的天然物质，具有良好的絮凝效果，如淀粉、蛋白质等。
大点4：电解絮凝剂
- 电解铝絮剂：通过电解的方式生成气泡，使微小颗粒物团聚成较大的絮块，如氯化铝等。
- 电解铁絮剂：利用电解反应生成氢氧化铁溶液，使颗粒物团聚成絮块，如氯化铁等。
大点5：高分子絮凝剂
- 高分子有机絮凝剂：具有极小的分子量和结构稳定性，能够与水中的颗粒物形成絮块，如聚合氯化铝等。
- 高分子无机絮凝剂：通过与水中的颗粒物发生化学反应形成絮块，如聚合铁盐等。
总结：
常用的絮凝剂有无机絮凝剂、有机絮凝剂、天然絮凝剂、电解絮凝剂和高分子絮凝剂。
各种絮凝剂具有不同的作用机制和特点，可以根据不同水处理场景选择合适的絮凝剂来提高处理效果和节约成本。
高效阳离子聚合物絮凝剂的制备及性能研究
１ ９
高 效 阳离子 聚 合物 絮 凝剂 的制备及 性能研 究
庞 雪君
（ 利 油 田有 限公 司 地质 科 学 研 究 院 ， 营 ２ ７０ ） 胜 东 ５０ ０ 摘 要 通 过 反 相 乳 液 法 合 成 了 不 同 阳 离 子 度 的 丙 烯 酰 胺 （ Ｍ） 二 甲基 二 烯 丙 基 氯 化 铵 Ａ 与
６ ％ ～ ８ 时 ， 理 膨 润 土 悬 浮 体 系 的 效果 较 佳 。 ５ ６％ 处 关键词 反 相乳 液 聚 合 阳 离 子共 聚 物 絮 凝 剂
阳离子 聚合 物 由 于其 分 子 链 带 有 大 量 正 电
１ ２ 反相 乳 液法合成 阳离子共 聚物 ．
荷， 在与 表面带负 电荷的物质 发 生作用 时 ， 比非 阳 离 子 聚 合 物更 有 显 著优 点 ， 如作 用 速 度快 ， 效率
（ Ａ ＭＡ ） 元共 聚物 及 Ａ 与 Ｄ Ｄ Ｃ和 甲基丙 烯 酰 氧 乙基 三 甲基 氯化 铵 （ ＭＣ 三元 阳离 子 ＤＤ Ｃ二 Ｍ Ａ ＭＡ Ｄ ）
共聚物 。分别考察 了二元单体质量 比和 三元单体摩尔 比对 共聚物性 能的影响 ， 果表 明 ， 结 二元 共
聚物 中 Ｄ Ｄ Ｃ单体反应不完全 ； Ａ ＭＡ 三元 共聚物 中随着 Ｄ ＭＣ含量 的增 加 ， 聚物 阳离 子度和特性 共 粘数也随之增加。考察 了共 聚物 阳离 子 度对 絮凝效 果 的影响 ， 结果 表 明 ， 当共聚 物 阳离 子度 达
Ｈ
卷 一’
期
作 条 件 保 持 不 变 ， 改 变 阳 离 子 单 体 丙 烯 酰 胺 只
（ Ｍ） Ａ 与二 甲基 二烯 丙基 氯化 钱 （ Ａ ＭＡ 质 量 Ｄ Ｄ Ｃ）
阳离子高分子絮凝剂的制备及絮凝性能研究
２１ 年 １ ０１ Ｏ月
化 学 工 业 与工 程 技术 Ｊ ｕ ｎ ｌ 厂Ｃ ｅ ｃ ｌＩ ｄ ｓｒ ＆． ｇ ｎ ｅ ｉｇ ｏ ｒａ ０ ｈ ｍｉａ ｎ ｕ ｔｙ Ｅ
Ｏｃ ． ２ １ ｔ， Ｏ１
阳 离子 高分 子 絮凝 剂 的 制 备及 絮凝 性 能研 究
＊
原金 海 ， 程
燕
（ 庆科 技 学 院 化 学 化 工 学 院 ， 庆 ４ １ ３ ） 重 重 ０ ３ １
摘要 ： 以丙 烯 酰胺 、 甲基 丙 烯 酰 丙 基 三 甲 基 氯 化 铵 为 单 体 通 过 水 溶 液 共 聚合 成 了 阳 离 子 高 分 子 絮 凝 剂 Ｐ Ａ —ＭＡ Ｔ ） 并 对 合 成 工 艺 进 行 了研 究 。 实 验 结 果 表 明 ， 用 过 硫 酸铵 一 硫 酸 氢 钠 为 引 发 剂 （Ｍ Ｐ ＡＣ ， 采 亚 且 用 量 为 单 体 总 质 量 的 ０ ０ ， 应 时 间 ２ ，Ｈ 值 为 ４ 反 应 温度 ５ ．４ 反 ｐ ｈ ， ５℃ ， ／ Ｐ ｃ ３的 条 件 下 ， ｎＭ ｎ Ｔ 一 Ａ 产
ｍ ａ ｒ ｍ ｏ ｅ ｕ ｅ ｆｏ ｃ ｌ ｎｔ ｃｏ ｌｃ ｌ ｌ ｃ ｕ ａ
Ｙ ＵＡ Ｎ ｎ ａ ．ＣＨＥＮＧ Ｙ Ｊｉｈ ｉ ａ
（ ｏ ｌｇ ｆＣｈ ｍｉｔｙ ８ ｅ ｉａ Ｅｎ ｉ ｅｒｎ ，Ｃｈ ｎ ｑｎ ｉｅ ｓｔ ｆＳ ｉｎ ｅ ＆ Ｃ ｌ ｅｏ ｅ ｓｒ ＬＣｈ ｍ ｃ ｌ ｇｎ ｅ ｉｇ ｅ ｏ ｇ ｉｇ Ｕｎｖ ｒｉ ｏ ｃｅ ｃ ．Ｔｅ ｈ ｏｏ ｙ ｙ ｃ ｎ ｌｇ ，Ｃｈ ｎ ｑｎ ０ ３ １，Ｃｈ ｉ） ｏ ｇ ｉｇ ４ １ ３ ｎａ
ｔ ｎ ｉ ０ ０ ｏ ｏ ａ ｕ ｌ ｙ ｏ ｎ ｍｅ ｓ ｎ ｅ ｈ ｏ ｄ ｔ ｎ ｆ ｅ ｃ ｉｎ ｔ ｉ ｓ ． ４ ｏ ｆｔ ｔ ｌ ａ ｉ ｆｍｏ ｏ ｒ ，ｕ ｄ ｒｔ ｅ ｃ ｎ ｉ ｏ ｓｏ ａ ｔ ｉ ２ｈ，ｐ ｖ ｌ ｅ４，ｒ ａ ｔ ｎ ｔ ｍｐ ｒ ｔ ｒ ５℃ ， ｑ ｔ ｉ ｒ ｏ ｍｅ Ｈ ａ ｕ ｅ ｃ ｉ ｅ ｅ ａ ｕ ｅ ５ ｏ
高效絮凝剂主要成分
高效絮凝剂主要成分高效絮凝剂是一种应用于水处理、工业废水处理等领域的高分子化合物，其主要成分通常包括以下几种类型：无机絮凝剂铝盐絮凝剂：主要包括硫酸铝、聚合氯化铝（PAC）和氯化铝。
它们通过释放出铝离子与水中的杂质颗粒发生电荷中和，形成絮状沉淀。
铁盐絮凝剂：主要包括硫酸铁、氯化铁和聚合氯化铁。
它们同样释放出铁离子，在水中形成氢氧化铁或其他铁化合物絮体，吸附杂质颗粒。
复合无机絮凝剂：由两种或多种无机絮凝剂混合而成，如聚合氯化铝铁（PAFC）、聚合硫酸铝铁（PASF）等。
它们兼具两种絮凝剂的优点，絮凝效果更佳。
有机絮凝剂聚丙烯酰胺（PAM）：又称聚丙烯酸钠，是一种线型高分子絮凝剂。
它具有较强的吸附架桥作用，能与杂质颗粒形成大团絮体。
聚乙烯亚胺（PEI）：是一种带正电荷的阳离子絮凝剂，适用于处理带负电荷的杂质颗粒。
聚二甲基二烯丙基氯化铵（PDMDAAC）：也是一种带正电荷的阳离子絮凝剂，具有较高的絮凝效率和脱水性能。
聚丙烯酰胺衍生物：通过对聚丙烯酰胺进行改性，使其具有特定功能，如阴离子聚丙烯酰胺（APAM）、阳离子聚丙烯酰胺（CPAM）、非离子聚丙烯酰胺（NPAM）等。
混凝剂石灰：氧化钙，在水中解离出氢氧根离子，提高水的pH值，促进金属离子絮凝剂的生成和沉淀。
石膏：硫酸钙，在水中溶解后产生钙离子和硫酸根离子，与杂质颗粒反应生成不溶性沉淀。
活性炭：具有较强的吸附能力，能去除水中悬浮物、胶体物质和有机物。
辅助剂助凝剂：如聚丙烯酰胺、聚乙烯亚胺等，可以促进絮凝剂与杂质颗粒的结合，增强絮凝效果。
助沉剂：如重晶石、贝壳砂等，可以增加絮体的比重，加快沉降速度。
脱水剂：如阳离子聚丙烯酰胺、无机盐等，可以降低絮体的含水率，提高絮凝沉淀的脱水效率。
高效絮凝剂的具体成分和配比需要根据水质特征、处理工艺和絮凝要求等因素进行选择和优化。
通过合理使用高效絮凝剂，可以有效去除水中的杂质和污染物，达到水质净化和工业废水处理的目的。
絮凝剂的工作原理及影响因素
絮凝剂的工作原理及影响因素
导读
现在的水处理中絮（混）凝剂的应用很普遍了，但是很多同行对絮（混）凝剂的作用机理普遍不是太了解或者了解的比较片面，这篇文章会全面解析絮（混）凝剂的作用机理——混凝是凝聚和絮凝的总称，这里分开介绍两种的作用机理！
1、絮凝剂的作用机理
1.1、凝聚
凝聚：主要是指胶体脱稳并生成微小聚集体的过程。
凝聚的作用机理一般有：压缩双电子层、吸附—电性中和、吸附架桥作用、网捕—卷扫作用四种解释。
1.1.1 压缩双电层作用
根据DLVO理论，加入含有高价态正电荷离子的电解质时，高价态正离子通过静电引力进入到胶体颗粒表面，置换出原来的低价正离子，这样双电层仍然保持电中性，但正离子的数量却减少了，也就是双电层的厚度变薄，胶体颗粒滑动面上的ξ电位降低。
当ξ电位降至0时，称为等电状态，此时排斥势垒完全消失。
ξ电位降至某一数值使胶体颗粒总势能曲线上的势垒Emax=0，胶体颗粒即发生聚集作用，此时的ξ电位称为临界电位ξk。
1.1.
2. 吸附—电性中和
胶体颗粒表面吸附异号离子、异号胶体颗粒或带异号电荷的高分子，从而中和了胶体颗粒本身所带部分电荷，减少了胶粒间的静电引力，使胶体颗粒更易于聚沉。
驱动力包括静电引力、氢键、配位键和范德华力等。
可以解释水处理中胶体颗粒的再稳定现象。
1.1.3. 吸附架桥作用
分散体系中德胶体颗粒通过吸附有机物或无机高分子物质架桥连接，凝集为大的聚集体而脱稳聚沉。
分为
1、长链高分子架桥；
2、短距离架桥。
三种类型：
①胶粒与不带电荷的高分子物质发生架桥，涉及范德华力、氢键、配位键等吸附力。
聚合硅酸铝铁絮凝剂
聚合硅酸铝铁絮凝剂
聚合硅酸铝铁絮凝剂是一种高效的水处理药剂。
聚合硅酸铝铁（PSAF）是一种新型的水溶性无机高分子絮凝剂，它结合了铝盐和铁盐絮凝剂的优点。
以下是关于聚合硅酸铝铁絮凝剂的详细介绍：
1.作用特点：聚合硅酸铝铁絮凝剂具有较高的阳离子电荷，易溶于水，适用于处理低浊度
和低温的废水。
它能够有效降低水中悬浮物固体含量，快速沉降，产出淤泥量少，澄清水质效果显著。
2.应用范围：除了用于净化饮用水和特殊水质处理外，聚合硅酸铝铁还可以用于除镉、除
氟、除放射性污染以及除浮油等多种场合。
3.制备方法：制备聚合硅酸铝铁的重要方式包括固相热解活性激活法联合酸溶提取硅铝铁
等工艺路线。
通过正交试验确定了最佳的合成工艺条件，例如硅铝摩尔比和硅铁摩尔比，以及pH值和聚合温度等因素。
4.絮凝机理：聚合硅酸铝铁在污水的浊度、色度以及化学需氧量（COD）去除方面展现
出非常好的应用前景。
它的絮凝机理主要是通过氢氧根离子的架桥作用和多价阴离子的聚合作用来实现的。
5.性能比较：与传统的聚合氯化铝（PAC）和聚合氯化铁（PFC）相比，聚合硅酸铝铁絮
凝剂克服了PAC处理水样时残余铝含量较高的问题，同时也改善了PFC稳定性较差的缺点。
综上所述，聚合硅酸铝铁絮凝剂因其优越的絮凝能力和广泛的适用条件，在工业废水处理中得到了广泛的应用。
在选择和使用该絮凝剂时，需要根据具体的水质情况和处理要求来确定最佳投加量和操作条件，以达到最佳的水处理效果。
有机絮凝剂
有机合成高分子絮凝剂合成高分子絮凝剂投加量少，一般在2％以下，效果好，形成的絮体大，而且强度大，不易破碎，不增加泥量，降低热值，无腐蚀性。
它分非离子型、阳离子型、阴离子型和两性四种。
常用有机絮凝剂有：聚丙烯酰胺（PAM）、聚丙烯酸钠、聚氧乙烯、聚乙烯胺、聚乙烯磺酸盐等，其中聚丙烯酰胺的应用最多，占合成高分子絮凝剂的8o％左右。
然而这一类絮凝剂由于存在着一定量的残余单体丙烯酰胺，不可避免的带来毒性，所以限制了它的应用。
高分子量（106以上）聚丙烯酸钠属阴离子型絮凝剂，有强烈的絮凝作用而且无毒；对悬浮于水中的细微粒产生非离子性吸附，使粒子之间产生交联；对具有金属氢氧化物这类正电荷的胶体粒子更显示出其优良性能。
陆兴章等研制出二甲基二丙烯丙基氯化铵均聚物和一系列不同相对分子质量、不同阳离子的共聚物，对硅藻土或高岭土均有优良的絮凝效果。
高华星等把以聚二甲基二烯丙基氯化铵为主体键节的阳离子高分子絮凝剂用于印刷油墨废水处理，试验结果表明处理后废水油污去除率高，沉渣少，废水的回用效果好有机絮凝劑主要分為合成高分子型和天然高分子型。
其特點是用量少、絮凝速度快、受共存鹽類、ｐＨ值及溫度的影響小,生成的污泥量小,且帶有多种帶電基團,可為鏈狀、環狀、网狀結构,利于污染物進入絮体,脫色性好。
合成高分子絮凝劑。
合成有机高分子絮凝劑多為水溶性聚合物,具有分子量大、分子鏈官能團多的特點。
按所帶電荷不同分為陽离子型、陰离子型、非离子型和兩性型絮和非离子型聚合物。
阳离子聚丙烯酰胺应用领域：1. 用于纺织、印染工业。
聚丙烯酰胺作为织物处理的上浆剂、整理剂，以及可生成柔顺、防皱、防霉菌的保护层。
利用它的吸湿性强的特点，能减少纺细纱时的断张率。
聚丙烯酰胺作后处理剂可以防止织物的静电和阻燃。
用作印染助剂时，聚丙烯酰胺可使产品附着牢度大、鲜艳度高，还可作为漂白的非硅高分子稳定剂。
2、主要用作絮凝剂：对于悬浮颗粒，较粗、浓度高、粒子带阳电荷，水PH值为中性或碱性的污水，由于阴离子聚丙烯酰胺分子链中含有一定量极性基能吸附水中悬浮的固体粒子，使粒子间架桥形成大的絮凝物。
常见的絮凝剂种类介绍
常见的絮凝剂种类介绍水处理的方法有多种，如吸附、化学氧化、电渗析、生化和离子交换等，作为历史最悠久的水处理方法之一，絮凝沉淀法是一种较为有效且成本较低的预处理方法。
如今，它已经被广泛应用于国内外的水处理领域。
絮凝沉淀法的原理是向水中添加絮凝剂，使悬浮颗粒和胶体凝聚成较大的颗粒，从而实现水质的净化和分离。
这种方法简单、高效，投资成本也较低，因此越来越受到广泛关注和重视。
絮凝剂的种类繁多，根据其化学成分的不同，可以分为无机絮凝剂、有机絮凝剂和微生物絮凝剂。
1、无机絮凝剂无机絮凝剂主要包括金属盐类絮凝剂、单一型无机絮凝剂和复合型无机絮凝剂。
无机絮凝剂价格便宜，主要有铝盐和铁盐两大体系，铝盐絮凝剂处理污水所产生的污泥作为肥料应用于农业时，使土壤中铝含量升高从而出现铝害，另外也不利于人的健康，由于AI3+的摄入，引起铝性贫血、铝性胃病和铝性脑病，目前日益增多的老年痴呆症即是铝性脑病的一种。
铁盐絮凝剂不仅有很强的腐蚀性，限制了所用设备，而且容易残留铁离子，被处理后的水带有颜色，影响水质。
2、有机絮凝剂有机絮凝剂用于污水处理始于20世纪50年代末，由于分子上的链节与水中胶体微粒有极强的吸附作用，絮凝架桥能力较强，因此絮凝性能优异。
有机高分子絮凝剂大致分为天然高分子絮凝剂和合成高分子絮凝剂，合成有机高分子絮凝剂根据分子结构中亲水基团、吸附基团、带点基团的种类不同可分为非离子型、阴离子型、阳离子型和两性离子型。
阴离子型聚合物可带一COO一、一NH一、一OH、一SO3一等亲水基团，并具有链状、环状等多种结构,对负电胶体有较强的吸附作用，有利于污染物进入絮体。
在实际应用中，由于胶体和悬浮颗粒多带负电荷，常使用阳离子中和颗粒所带电荷，所以，国内外对合成有机高分子絮凝剂逐步向阳离子型高分子絮凝剂转化，主要是聚丙烯酰胺等。
有机高分子絮凝剂絮凝速度快、用量少、浮渣产量少，常用于污水处理。
3、微生物絮凝剂微生物絮凝剂(MBF)是利用生物技术，通过生物发酵、抽提、精制而得到的一种具有生物分解性和安全性的新型、无毒、高效、廉价的水处理剂。
化学絮凝剂分类（含阴阳离子絮凝剂）
无机絮凝剂按其分子量的大小可分为低分子絮凝剂和高分子絮凝剂两大类。
低分子絮凝剂价格低、货源充足、但因其用量大、残渣多、效果差,故无机絮凝剂的发展已经基本上完成了低分子向高分子的转变。
现常用的无机高分子絮凝剂有聚合铝类絮凝剂、聚合铁类絮凝剂和活性硅酸类絮凝剂以及复合絮凝剂四大类。
(1)聚合铝类絮凝剂（如聚合氯化铝，硫酸铝等）聚合铝水解产生高价离子,形成各种类型的羟基多核络合物。
它们通过羰基式桥联作用,处于亚稳定状态。
而ＯＨ-与Ａｌ3+的比值[2](一般称盐基度或碱基度)对絮凝效果影响很大。
通常盐基度越高,絮凝效果越强,但过高则本身易生成难溶的氢氧化铝沉淀,导致絮凝效果降低。
研究表明,盐基度在7 5%-85%时最佳,此时絮凝体产生快,颗粒大而重,沉淀性能好。
聚合铝具有投药量少、沉降速度快、颗粒密实、除浊、除色效果明显等特点。
在工业水处理中得到广泛的应用[3]。
值得注意的是铝,尤其是活性铝,毒性较大,同时聚合铝制备方法不完善,致使较多水解铝的微细颗粒存在于溶液中,这在一定程度上限制了聚合铝的使用。
通过改善混凝反应条件,延长慢速混凝时间,能有效降低水中铝的含量。
(2)聚合铁类絮凝剂（如聚合硫酸铁等）聚合铁是另一新型无机絮凝剂,絮凝机理与聚合铝类似。
其主要类型有聚硫酸铁、聚氯化铁、聚氯化硫酸铁等等。
聚氯化硫酸铁除具有铝盐类无机高分子絮凝剂特点外,还具有价格低、ｐＨ值适用范围宽等特点。
但是总体来说,聚合铁需要较低的盐基度,一般须将ＯＨ-/Ｆｅ3+比值控制在8%～1 5%。
超出此范围,铁水解反应突变,从高价聚合态羟基络离子转化成低价聚合态胶凝产物。
且聚合铁产品稳定性差,聚合几个小时至一周内即转向沉淀,絮凝效果降低,故其用量远不及聚合铝。
(3)活性硅酸类絮凝剂活性硅酸也是一种重要的无机高分子絮凝剂,它来源广、价格低廉、无毒、且絮凝、助凝效果好,尤其对于低温低浊水的混凝处理这一净水处理中的难题有着显著的特性[4],在国内外引起足够重视。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
按 GB 17514- 1998 规 定, 在30 ! 、85 g/ L 的 硝酸钠水溶液中, 用一点法测定。 1 2 2 3 阳离子度的测定 3
采用胶体滴定法测定, 在酸性条件下, 以阴离 子型聚电解质聚乙烯磺酸钾( PVSK) 为标准溶液,
随 AM 用量的增加而增加, 阳离子度随 AM 用量的增加而降低。试验结果表明, 聚合单体含 量一般控制在 25% ~ 35% , DMDAAC/ AM 摩尔比 控制在1%( 3~ 5 的影响
单体含量, %
10 15 20 25 30 35 40
特性粘数 / dL∃g- 1
1 3 3 浮选性能评价 将500 mL 待处理 水样加 入到玻 璃气浮 柱中
( 自制加压溶气气浮) , 加入适量药剂后快速搅拌 1 min, 慢速搅拌2 min, 然后通入溶气水, 静置浮选 0. 5 min后从中下部取清液测定 pH、浊度、COD 和 油含量, 并观察絮体大小及上浮快慢 5 。
2 结果与讨论 2 1 合成条件对产品性能的影响 2 1 1 聚合单体含量及原料配比的影响
的体积, mL;
V0 # # # 空白 试验 消耗 PVSK 标准 溶液
的体积, mL;
C # # # PVSK 标准溶液的浓度, mol/ L; M # # # 阳离子单体 DMDAAC 相对分子
质量;
m # # # 被测样品的质量, g;
X # # # 被测样品的有效含量。 1 2 2 4 PDA 的结构表征
关键词 丙 烯酰胺/ 二甲基二烯丙基氯化铵共聚物 阳离 子高分子絮 凝剂 水 处理 合成 性能评 价 应用
有机高分子絮凝剂具有药剂用量少、效率高、 腐蚀性小、产生的污泥少等优点, 近年来发展迅 速, 在水处理中应用日益增多, 品种和用量逐年增 加。特别是阳离子型高分子絮凝剂, 由于它不仅 具有较强的吸附架桥能力, 而且还具有一定的电 荷中和能力及良好的污泥过滤、脱水性能, 因此, 近年来倍受青睐, 其研究和使用日益受到重视, 广 泛用于各种工业污水、城市污水及污泥处理。阳 离子型高分子絮凝剂主要有两大类: 一类是非离 子型聚丙烯酰胺的曼尼期( Mannich) 改性产品; 另 一类是阳离子单体的均聚物或与丙烯酰胺的共聚 物。常用且工业化生产的阳离子单体主要有二甲 基二烯丙基氯化铵( DMDAAC) 和 2- 甲基丙烯酰 氧乙基三甲基氯化铵( DMC) 两种 。由于 DMC 阳 离子单体价格较贵, 其使用受到一定限制, 产品开 发和用量相对较少, 而 DMDAAC 阳离子单体价格 较低, 且其均聚、共聚物均具有正电荷密度高、水 溶性好、分子量和阳离子度易于控制, 高效低毒等 优点, 是目前国内水处理有机阳离子高分子絮凝 剂研究的热点 1, 2 。笔者在聚合工艺及配方筛选 的基础上, 采用水溶液聚合制备了一种性能优异 的阳离子高分子絮凝剂( DMDAAC/ AM 共聚物, 简 称 PDA) , 并对其产品进行了絮凝沉降、污泥脱水 和浮选性能评价。
行烧 杯 试 验 评 价 4 。 在 1 000 mL 烧 杯 中 加 入 500 mL待处理水样, 投加一定量的絮凝剂, 用六联 搅拌器快速 搅拌( 200 r/ min) 1~ 2 min, 慢 速搅拌 ( 60 r/ min) 2~ 5 min, 然后倒入 500 mL 量筒中, 静 置沉淀一定时间后, 取上清液测定 pH、SS ( 悬浮 物) 、油、COD 和透光率, 并观察絮体大小及沉降 快慢。
DMDAAC/ AM 的水溶液共聚是一个自由基的 共聚合反应, 一般说来, 聚合单体含量越高, 产物 特性粘数 ( 相对分子质量) 越高, 另 一方面, 随着聚合单体含量的提高, 聚合反应热不能及时 散去, 聚合体系温度升高, 会使聚合速度加快, 从 而使产物特性粘数 降低, 单体含量越高这种 作用越明显。聚合单体含量提高产生的这两种相 反效果, 使聚合产物特性粘数 随单体含量增 高出现一个极大值, 试验结果见表 2。DMDAAC/ AM 共聚物的特性粘数 和转化率随 DMDAAC 用量的增加而降低, 阳离子度随 DMDAAC 用量的 增加而增加; DMDAAC 与 AM 共聚物的特性粘数
1 3 2 脱水性能评价 在500 mL 烧杯中加入200 mL 待处理 污泥, 投
加一定量的有机高分子絮凝剂, 用搅拌器快速搅 拌( 200 r/ min) 2 min后, 将污 泥 倒入 250 mL 量 筒
中, 测污 泥的 沉降速 率, 即5 min 泥层 沉降厚 度。 将絮凝后的污泥倒入布氏漏斗中, 在3 0 kPa下抽 滤, 测滤液为50 mL、100 mL 所需的时间, 并测滤饼 含水率 6 。
为了消除各种微量金属离子对共聚合反应的
不良影响, 提高聚合单体的转化率和产物的水溶 性, 降低残余单体含量, 在聚合过程中, 必须加入 金属络合剂、链转移剂( 交联抑制剂) 、助溶剂及残 余单体去除剂等各种助剂。
2 2 PDA 的结构表征 PDA 的 红 外 光 谱 如 图 1 所 示 6 。 图 中
2003 年 7 月
王月等. 有机阳离子高分子絮凝剂的合成及性 能评价
25
有机阳离子高分子絮凝剂的合成及性能评价
王 月1 王 刚2 周厚安1
( 1 中国石油西南油气田分公司天然气研究院, 泸州 646002; 2 中国石油西南油气田分公司蜀南气矿, 泸州 646002)
摘 要 二甲基 二烯丙基氯 化铵( DMDAAC) 与丙 烯酰胺( AM) 的共聚 物作为一 种水溶性阳 离 子高分 子聚合物广泛用于各种水 处理。通过 水溶液 聚合制 备了一 种性能 优异 的 DMDAAC/ AM 共 聚物阳 离子高分子絮凝剂, 在室内进行了絮凝、脱水和浮选等性能 评价, 并 讨论了各 种合成条件 对 产品性 能的影响。
品; 二甲 基二烯 丙基氯 化铵 ( DMDAAC) : 含 量为 60% , 工业优级品; 复合引发剂及其他助剂若干; 聚合氯化铝: 工业品; CPF- 230: 国产阳离子高分 子絮凝剂, 工业品; 625: 阳离子高分子絮凝剂乳 液, 美国进口, 工业品。 1 2 PDA 的合成 1 2 1 合成方法
外观
pH 值
悬浮物/ COD / 油/ mg∃L - 1 mg∃L - 1 mg∃L - 1
浊度/ 度
黄色 7 31 /
/
6 80 691
灰黑色 6 80 728 3 1 570 9 70 /
黑色 6 78 3 480 3 390 34 0 /
黑色 7 40 /
891 79 5 86 3
1 3 1 絮凝性能评价 参照絮凝剂评价方法标准( ST/ T5796- 93) 进
现, 可见产品为 DMDAAC 与 AM 的共聚物。
2 1 3 聚合溶液 pH 值的影响 聚合溶液的 pH 值不仅影响聚合反应动力学
和聚合物分子结构与性质, 而且还影响产物的粘 度。在较低 pH 值下, 会同时发生分子 内和分子 间酰亚胺化反应, 形成支链或交联产物。在较高 pH 值 下, 单 体 分子 或 聚 合物 分 子 中 的酰 胺 基 ( # CONH2) 发生水解反 应。在酸性条件下, 随酸 性增强, 产物粘度降低; 在强碱性条件下, 聚合反 应快, 但产物粘度急剧降低, 同时, 水不溶物增加, 因此, 一般控制聚合溶液的 pH 值在 3~ 5。 2 1 4 聚合反应温度的影响
表 3 引发体系对特性粘数( ) 及残余单体的影响
引 发 体 系 特性系数 / dL∃g- 1 残余单体, %
过硫酸盐- 脲
73
1 27
过硫酸盐- 亚硫酸氢钠
64
3 42
过硫酸盐- 脂肪胺
88
0 52
过硫酸盐/ 脂肪胺和水溶 性偶氮类引发剂
93
0 29
的共聚合反应, 反应产物相对分子质量与反应温 度的平方成反比。聚合反应温度越高, 反应速度 越快, 聚合物特性粘数越低, 单体转化率越高, 反 之, 聚合反应温度越低, 聚合物特性粘数越高, 反 应速度越慢, 转化率越低。因此, 为了制得相对分 子质量高的共聚物, 聚合反应温度不宜太高, 一 般控制在20~ 50 ! 。 2 1 5 各种助剂的影响
1 实验部分 1 1 主要原料
丙烯酰胺 ( AM ) : 粉状 晶体, 日本 进口, 工业
收稿日期: 2003 05 04。 作者简介: 王月, 工程 师, 1996 年毕业 于四川 轻化 工学 院 腐蚀与防腐专 业, 现主 要从事 各种 水处理 药剂开 发及 应 用技术研究工作, 已发表论文 2 篇。
2. 7 4. 6 5. 9 7. 1 9. 2 8. 8 7. 6
2 1 2 引发体系的影响 引发体系的引发效率对聚合反应速度和单体
转化率影响很大, 引发效率越高, 聚合速度和单体
2003 年 7 月
王月等. 有机阳离子高分子絮凝剂的合成及性 能评价
27
转化率就越高, 反之就越低。引发剂加量越大, 反 应速度越快, 聚合物特性粘数( 相对分子质量) 越 低, 转化率越高, 反之, 反应速度越慢, 聚合物特性 粘数( 相对分子质量) 越高, 单体转化率越低。引 发剂加量一般为单体总量的 0 5% ~ 2 0% , 氧化 剂与还原剂的摩尔比一般为 1%( 1~ 5) 。
PDA 用 涂膜法制样, 用 Brurer Vector 型傅立
叶红外光谱仪进行结构表征。
1 3 PDA 的性能评价
PDA 的性能评价采用夏季长江水、气田水、钻 井污水和含油污水作实验水样, 污泥取自某污水
处理厂的活性污泥, 实验水样水质分析结果如表
1 所示。
表 1 实验水样水质分析结果
水样
长江水 气田水 钻井污水 含油污水
精细石油化工进展
第4卷 第 7 期
26
ADVANCES IN FINE PETROCHEMICALS