高分子絮凝剂介绍
有机高分子絮凝剂的研究及应用
2 ] 刘存海 , 朱 玉凤 , 张光华 .改性壳聚糖 的制备及 在电镀含铬废 反 相悬浮聚合合成法与反相乳液聚合合成法差别不 大 , 主要 [ 水 中的应用 f J ] . 陕西 师范大学学报 :自然科 学版 , 2 0 0 9 , 3 7 ( 6 ) : 是分散粒子 的粒径不 同。 我 国 目前采用反 中包括两种结构 , 即直链与支链。一般来说 , 支链淀 粉所 占比例较大 , 不过支链淀粉 的絮凝性能较差 , 因此 , 天 然的淀
粉得到的絮凝效果不够好 , 一般利用淀 粉分 子的改性反应得 到的 絮凝 效果较理想 。如果醚化淀粉或其衍生物 , 就 能够得 到一种 天 能够较好地絮凝带有负电荷的颗粒 。 实验证 明, 近年来我 国科学技术 的不 断进 步也催生出多种水处理方法 , 然高分子 絮凝剂 , 阳离子淀粉具有 良好的脱 色性 能和脱水效果。具有特殊的网状结 包括: 物理 吸附法 、 絮凝沉淀法 、 离 子交换法 、 电渗析法等等 。 在多 对含有废水 中 种水 处理方法 中, 沉淀法可以有效改善废水 的浑色度 、 浊度 , 并可 构的交联 淀粉处理含重金属离子的废水能力较强 , 铜 、 汞 、 铅等重金属离子的废水来说絮凝效果较强。另外 , 还可将 理想地去除部分重金属离子和 多种 有机 高分子物质 , 从而达到改 也具有 良好 的去 除重 善污泥的脱 水性 能的 目的。絮凝剂作为沉淀法 中的重要 因素直接 淀粉与其 他单体共聚生成淀粉接枝共聚物 , 并且具有用量少 、 成本低等优势。 影 响最 终的污水处理结果 。高分子絮凝剂拥有 良好的絮凝性 能并 金属 离子 的处理效果 , . 2壳聚糖类 兼 具操 作简便的优点 , 目前主要应用于废水处理 的预处理过程和 2 在广袤 的 自然 界之 中 , 甲壳素属于第二大类天然 的高分子化 深 度处 理过程 。常用 的絮凝剂 主要分 为两种类 型 : 无机和有机高 而壳 聚糖 作为 甲壳 素脱 乙酰化 的一种产物 , 同时也 是一种 分 子絮凝剂 。有机高分子 絮凝剂具有 絮凝速 度快 、 用量少等优点 合物 , 阳离 子型絮凝剂 , 可通过 各种化学反 应进行改性 , 以便 赋予壳 聚 而被广泛推广 , 吸引了越来越多的关注 。本文主要从人工有机高 糖所 需的不 同特性 。由此看 来 , 此类絮凝剂具有相 当大 的发展潜 分 子絮凝剂 、 天然有机高分子絮凝剂 的合成 以及有机高分子絮凝
有机高分子絮凝剂的简介以及在水处理中的应用
有机高分子絮凝剂的简介以及在水处理中的应用关键词:有机高分子絮凝剂污水处理PAM 应用展望摘要:絮凝剂按照其化学成分可分为无机絮凝剂和有机絮凝剂两类。
其中有机絮凝剂又包括合成有机高分子絮凝剂、天然有机高分子絮凝剂和微生物絮凝剂。
絮凝剂是一种带有正性集团中和水中的带电集团。
以降低其电势,使其处于不稳定的状态,然后利用一些聚合的性质利用各种理化方法从中分离出来。
而为了达到这种效果使用的药剂一般称为絮凝剂。
絮凝剂主要用于污水处理。
我国的无机絮凝剂品种开发较齐全,应用也很广泛,石化企业的炼厂污水处理中,目前普遍采用的絮凝剂为聚合氯化铝等无机絮凝剂。
而在有机高分子絮凝剂的品种开发上不如国外齐全,国外研究了各种用途的系列高分子絮凝剂,而国内我们在实际应用中可供筛选的有机絮凝剂不多。
有机高分子絮凝剂同无机高分子絮凝剂相比,具有用量少、絮凝速度快、受共存盐类pH值及温度影响小、生成污泥量少、并且容易处理等优点,因而有着广阔的应用前景。
今后有待于加强开发、应用。
无机高分子絮凝剂。
近年来,研制和应用聚合铝、铁、硅及各种复合型絮凝剂成为热点。
无机高分子絮凝剂的品种在我国已逐步形成系列: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(PPS)、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(PASS)、聚合硅酸氯化铁(PFSC)、聚合氯硫酸铁(PFCS)、聚合硅酸铝(PASL)、聚合硅酸铁(PFSB、聚合磷酸铝铁(PAFP)、硅钙复合型聚合氯化铁(SCPAFC)等。
⑽有机高分子絮凝剂用于污水处理始于50年代末。
有机高分子絮凝剂比无机絮凝剂有用量小、絮凝能力强、反应速度快、受外界环境影响小、产生废渣少易处理等优点在发达国家已得到迅速发展,近年来,有机高分子絮凝剂新产品不断问世,产品类型、规格更加齐全;功能也逐步多样化。
洗煤厂专用高分子絮凝剂的使用说明
现如今对于各类生产行业的污水处理都需要比较好的净水材料,其中在洗煤厂就会采用一些高分子絮凝剂,这种水处理剂的使用也是有一定方法的,来一起看看吧。
洗煤就是将原煤中的杂质剔除,洗煤过程要用到起泡剂、浮选剂、絮凝剂等,会用到一种洗煤厂专用的阴离子聚丙烯酰胺,分子量在800-1800万。
不过也有使用非离子聚丙烯酰胺或者阳离子聚丙烯酰胺。
在洗煤的过程中,对于泥煤原水,需要先加入溶解完全的混凝剂溶液,然后,再加入配置好的絮凝剂阴离子聚丙烯酰胺溶液,之后,泥煤废水就会迅速的发生絮凝反应,产生沉淀,使煤炭颗粒沉淀下去。
这就是阴离子聚丙烯酰胺用在洗煤厂中的应用过程。
阳离子聚丙烯酰胺在使用时,需要在水中加入适合离子度的阳离子聚丙烯酰胺溶液,使得泥煤沉淀物能够挤压形成泥饼,其中,阳离子聚丙烯酰胺发挥的是脱水剂的作用。
使用的多是低阳的阳离子聚丙烯酰胺,离子度多为10、20离子度。
除了会用到阴离子聚丙烯酰胺和阳离子聚丙烯酰胺,有的洗煤厂也会用到非
离子聚丙烯酰胺,主要是与水质有关。
关高分子絮凝剂在洗煤厂中的应用就给您介绍这么多了,我们会为您提供更多相关的信息。
絮凝剂的介绍与选择
絮凝过程是目前国内外众多水处理工艺中应用最广泛、最普遍的单元操作之一,是废水处理过程中不可缺少的关键环节。
絮凝效果的好坏往往决定了后续流程的运行状况、最终出水水质和费用,选择何种絮凝剂,对于提高出水水质、降低制水成本有着重要的技术经济价值。
按其化学成分,絮凝剂可分为无机盐类絮凝剂、有机高分子絮凝剂和微生物絮凝剂。
无机盐类絮凝剂的品种较少,主要是铝盐、铁盐、水解聚合物等低分子盐类以及无机高分子等絮凝剂。
有机高分子絮凝剂主要有合成的有机高分子絮凝剂和天然改性有机高分子絮凝剂。
1无机盐类絮凝剂1.1无机低分子絮凝剂无机低分子絮凝剂包括硫酸铝、氯化铝、硫酸铁、氯化铁等,其中硫酸铝最早是由美国开发的,并一直沿用至今的一种重要的无机絮凝剂。
常用的铝盐有硫酸铝AL2(SO4)3·18H2O 和明矾AL2(SO4)3·K2SO4·24H2O,另一类是铁盐有三氯化铁水合物FeCL3·6H2O.硫酸亚铁水合物FeSO4·17H2O和硫酸铁。
无机絮凝剂的优点是比较经济、用法简单;但用量大、絮凝效果低,而且存在成本高、腐蚀性强的缺点。
1.2无机高分子絮凝剂无机高分子絮凝剂是20世纪60年代后期才发展起来的一类新型废水处理剂。
与传统絮凝剂相比,它能成倍的提高效能,且价格较低,因而有逐步成为主流药剂的趋势。
目前日本、俄罗斯、西欧及我国生产此类絮凝剂已达到工业化、规模化和流程自动化的程度,加上产品质量稳定,无机聚合类絮凝剂的生产已占絮凝剂总产量的30%~60%[1]。
1.2.1简单的无机聚合物絮凝剂这类无机聚合物絮凝剂主要是铝盐和铁盐的聚合物。
如聚合氯化铝(PAC)、聚合硫酸铝(PAS)、聚合氯化铁(PFC)以及聚合硫酸铁(PFS)等。
无机聚合物絮凝剂之所以比其它无机絮凝剂效果好,其根本原因在于它能提供大量的络合离子,且能够强烈吸附胶体微粒,通过吸附、桥架、交联作用,从而使胶体凝聚。
PAC 及PAM详细介绍
PAC及PAM详细介绍一.PAC聚合氯化铝与其它混凝剂相比,具有以下优点:应用范围广,适应水性广泛。
易快速形成大的矾花,沉淀性能好。
适宜的PH值范围较宽(5-9间),且处理后水的PH值和碱度下降小。
水温低时,仍可保持稳定的沉淀效果。
碱化度比其它铝盐、铁盐高,对设备侵蚀作用小。
聚合氯化铝[中文名称]聚合氯化铝(简称聚铝)也称碱式氯化铝[英文名称]Polyaluminium Chloride,缩写为PAC[分子式][ Al2(OH)nCl6-n]m[技术标准]产品质量符合国家GB15892-2003标准主要特点该产品是一种无机高分子混凝剂。
主要通过压缩双层,吸附电中和、吸附架桥、沉淀物网捕等机理作用,使水中细微悬浮粒子和胶体离子脱稳,聚集、絮凝、混凝、沉淀,达到净化处理效果。
使用方法将该产品(固体)与常温水按1/3的重量比边搅拌边投加,至完全溶解后,再加水稀释到所需要浓度,原水浓度100~500mg/时投加量为3~6mg/I.具体投加时,应根据水质情况进行水试,选出最佳投加量而后投用。
包装及储存固体为25KG袋装,内层塑料薄膜,外层塑料编织袋,产品应存放在室内干燥,通风、阴凉处,且勿受潮。
主要应用PAC是水净化领域的重要混凝剂,对低温、低浊及高浊水具有高效净化作用,但是由于其单体与有机物反应会生成危害人体健康的物质,所以保证其纯度在水净化中显得很重要。
物化性质:液体产品为无色、淡黄色、淡灰色或棕褐色透明或半透明液体,无沉淀。
固体产品是白色、淡灰色、淡黄色或棕褐色晶粒或粉末。
产品中氧化铝含量:液体产品>8%,固体产品为20%-40%,碱化度70%-75%。
安全卫生与防护:水处理剂聚合氯化铝产品有腐蚀性,如不慎溅到皮肤上,要立即用水冲洗干净。
生产和使用本品的人员要穿工作服、戴口罩、手套、穿长筒胶靴。
生产设备要密封,车间通风应良好。
水处理剂聚合氯化铝产品无燃烧和爆炸危险。
聚合氯化铝的好坏判断可以根据国标gb15892-2009判断。
污水絮凝剂、助凝剂、调理剂知识详解
污水絮凝剂、助凝剂、调理剂知识详解一、什么是絮凝剂、助凝剂、调理剂?污泥压滤处理中根据用途的不同,可以将这些药剂分为以下几种:1、絮凝剂:有时又称为混凝剂,可作为强化固液分离的手段,用于初沉池、二沉池、浮选池及三级处理或深度处理工艺环节。
2、助凝剂:辅助絮凝剂发挥作用,加强混凝效果。
3、调理剂:又称为脱水剂,用于对脱水前剩余污泥的调理,其品种包括上述的部分絮凝剂和助凝剂。
二、絮凝剂絮凝剂是能够降低或消除水中分散微粒的沉淀稳定性和聚合稳定性,使分散微粒凝聚、絮凝成聚集体而除去的一类物质。
按照化学成分,絮凝剂可分为无机絮凝剂、有机絮凝剂。
1、无机絮凝剂传统应用的无机絮凝剂为低分子的铝盐和铁盐,铝盐主要有硫酸铝(AL2(SO4)3∙18H2O)、明矾(AL2(SO4)3∙K2SO4∙24H2O)、铝酸钠(NaALO3),铁盐主要有三氯化铁(FeCL3∙6H20)、硫酸亚铁(FeSO4∙6H20)和硫酸铁(Fe2(SO4)3∙2H20)。
一般来讲,无机絮凝剂具有原料易得,制备简便、价格便宜、处理效果适中等特点,因而在水处理中应用较多。
1)硫酸铝市售硫酸铝有固、液两种形态,固态的又按其中不溶物的含量分为精制和粗制两种,我国民间常用于饮用水净化的固态产品明矾,就是硫酸铝与硫酸钾的复盐,但在工业水及废水处理中应用不多。
硫酸铝适用的pH值范围与原水的硬度有关,处理软水时,适宜pH值为5~6.6,处理中硬水时,适宜pH值为6.6~7.2,处理高硬水,适宜pH值为7.2~7.8。
硫酸铝适用的水温范围是20oC~40oC,低于10oC时混凝效果很差。
硫酸铝的腐蚀性较小、使用方便,但水解反应慢,需要消耗一定的碱量。
2)三氯化铁三氯化铁是另一种常用的无机低分子凝聚剂,产品有固体的黑褐色结晶体,也有较高浓度的液体。
其具有易溶于水,矾花大而重,沉淀性能好,对温度、水质及pH的适应范围宽等优点。
三氯化铁的适用pH值范围是9~11,形成的絮体密度大,容易沉淀,低温或高浊度时效果仍很好。
ST絮凝剂
ST絮凝剂是一种季铵盐型的高分子水溶性电解质,它具有阳离子高度,易溶于水,不成凝胶,水解稳定性好,适用于水质范围广且不受低水温的影响作用等特点:1、ST絮凝剂特性:ST絮凝剂是种新型的水溶性高分子电解质。
它具有离子度高、易溶于水(在整个PH值范围内完全溶于水,且不受低水温的影响)、不成凝胶、水解稳定性好等特点,由于ST絮凝剂的大分子链上所带的正电荷密度高,产物的水溶性好,分子量适中,因此具有絮凝和消毒的双重性能。
它不仅可有效地降低水中悬浮物固体含量,从而降低水的浊度:而且还可使病毒沉降和降低水中三卤甲烷前体的作用,因而使水中的总含碳量(TOC)降低。
ST 絮凝剂可作为主絮凝剂和助凝剂使用(其用量0.5-0.7PPM相当于明矾50~60PPM),对水的澄清有明显的效果,特别是对低浊度水的处理,更是其它类型的高分子絮凝剂所不及。
ST絮凝剂与传统使用的无机絮凝剂(如硫酸铝、碱式氯化铝等)相比,具有产生的淤泥量少,沉降速度快水质好,成本低等特点,而且还可采用直接过滤的新工艺,这对传统的上水处理无疑是一个重大改革。
ST絮凝剂产品的技术指标为:外观:无色或淡黄色粘稠液体含量:≥30%(m/m)特性粘度:≥40%(m1/g)离子度:≥50%(m/m)2、ST絮凝剂的使用方法:ST絮凝剂可单独使用,或与硫酸铝、碱式氯化铝复合使用。
复合使用时、可减少无机絮凝剂添加量,并大大减少产生的污泥量。
ST絮凝剂的最佳使用浓度是使Zate电位零或接近于零时用量。
当用量过多时,反而起分散作用。
ST絮凝剂单独使用时,其加药量范围为0.2-10ppm。
ST絮凝剂在低温贮存时,将使胶体或液体冻成冰块,影响它的絮凝活性。
因此,应在0-32℃之间贮顾为宜。
ST絮凝剂应可能用中性不含金属盐的水来配制贮备液。
贮备液一般配成1%、0.5%或0.1%的液体。
与其它高分子絮凝剂一样,ST絮凝剂在剪切力较高的高速搅拌下,将会被切断分子链,从面降低絮凝剂性能。
絮凝剂都有哪些
絮凝剂由于应用广泛,因此,生产的厂家也是越来越多,而不同的厂家具有不同的生产技术以及种类,那么,常用的絮凝剂种类有哪些呢?
1、聚合氯化铝
一种新兴净水材料,无机高分子混凝剂,简称聚铝,英文缩写为PAC(poly aluminum chloride),它是介于AlCI3和Al(OH)3,之间的一种水溶性无机高分子聚合物,化学通式为[Al2(OH)nCl6-nLm],其中m代表聚合程度,n表示PAC产品的中性程度。
2、三氯化铁
氯化铁(ferric chloride),化学式FeCl3。
是一种共价化合物。
为黑棕色结晶,也有薄片状,熔点306℃、沸点315℃,易溶于水并且有强烈的吸水性,能吸收空气里的水分而潮解。
3、聚丙烯酰胺
聚丙烯酰胺(PAM )是一种线型高分子聚合物,产品主要分为干粉和胶体两种形式。
按其平均分子量可分为低分子量(<100 万)、中分子量(200~400 万)
和高分子量(>700万)三类。
4、聚合硅酸铝铁
聚合硅酸铝铁(PSAF)是一种新型的水溶性高分子电解质。
主要用于净化饮用水,还可用于给水的特殊水质处理、除镉、除氟、除放射性污染、除浮油等。
5、聚二甲基二丙烯基氯化铵:
阳离子型高分子化合物,用于水处理能获得比目前较常用的无机高分子絮凝剂和有机高分子混凝剂聚丙烯酰胺更好的处理效果,可单独使用,也可与无机混凝剂并用。
以上就是絮凝剂常用种类的一些简单介绍,希望对大家进一步的了解有所帮助。
同时,由于并不是所有的絮凝剂都能够应用于污水处理,因此,在使用时应针对污水的样品进行化验之后,再行确定絮凝剂种类。
(完整版)常用絮凝剂介绍
常用絮凝剂介绍1、概念絮凝指通过搅拌使失去电荷的颗粒互相接触聚集在一起,导致形成絮状物(絮体)的过程。
依工艺不同,该过程一般为几分钟.凝聚指胶体被压缩双电层而脱稳的过程。
这个过程时间很短,一般不到1秒钟。
一般情况下,凝聚和絮凝的过程很难截然分开,一般统称其为混凝过程。
将能使水溶液中的溶质、胶体或悬浮颗粒产生絮状物沉淀的物质都叫做絮凝剂.2、絮凝剂简介2。
1金属盐类絮凝剂2.1。
1硫酸铝应用硫酸铝进行污水的处理,它对水的有效pH范围较窄,约5.5~8。
0。
硫酸铝是历史最悠久,使用最广泛的一种无机絮凝剂,化学式Al2(SO4)3•nH2O,n最常见为14或18.工业固体产品为白色或灰色粉末或块状结晶,在空气中易吸潮结块.一般认为硫酸铝以两种方式对水体中的胶体颗粒起凝聚作用:一是吸附脱稳(吸附絮凝),当铝盐带正电的水解产物吸附在带负电的胶体颗粒表面,部分或全部中和胶体颗粒表面电荷,使胶体脱稳并相互碰撞粘结生长为大颗粒的絮凝过程;二是卷扫沉淀作用(沉淀型絮凝),当铝盐的各种水解产物包裹在水中胶体颗粒表面,并可通过这些水解物种连接胶体颗粒物形成较大的絮体,在絮体的沉降过程中卷扫水中其他胶体颗粒后共同沉淀的过程。
这两种作用形式通常认为可能会交互发生,宏观上可认为是混凝作用.硫酸铝的使用范围较广泛,可应用于饮用水净化,温度在25~40℃之间,低温条件下,硫酸铝水解困难,絮粒较轻而疏松,处理效果较差,同时,硫酸铝还存在诸如成本高,腐蚀性大,在某些场合处理效果不理想等缺点.因此,近年来在许多场合正逐渐被新的絮凝剂(如聚合氯化铝)所取代。
2.1。
2三氯化铁三氯化铁,化学式FeCl3•6H2O,为黄褐色晶体,极易吸潮,易溶于水,具强腐蚀性。
三氯化铁的混凝机理与硫酸铝相类似,最佳使用pH为5。
0~6。
0。
与硫酸铝相比较,三氯化铁处理低温水时性能较好,絮状物强度较大,适用盐类范围较宽,除色能力强,消耗量较少.不足之处是Fe3+与某些有机物形成很强的有色可溶络合物,有可能增大水体的色度。
PAC和PAM详细介绍
PAC及PAM详细介绍一.PAC聚合氯化铝与其它混凝剂相比,具有以下优点:应用范围广,适应水性广泛。
易快速形成大的矾花,沉淀性能好。
适宜的PH值范围较宽(5-9间),且处理后水的PH值和碱度下降小。
水温低时,仍可保持稳定的沉淀效果。
碱化度比其它铝盐、铁盐高,对设备侵蚀作用小。
聚合氯化铝[中文名称]聚合氯化铝(简称聚铝)也称碱式氯化铝[英文名称]Polyaluminium Chloride,缩写为PAC[分子式][ Al2(OH)nCl6-n]m[技术标准]产品质量符合国家GB15892-2003标准主要特点该产品是一种无机高分子混凝剂。
主要通过压缩双层,吸附电中和、吸附架桥、沉淀物网捕等机理作用,使水中细微悬浮粒子和胶体离子脱稳,聚集、絮凝、混凝、沉淀,达到净化处理效果。
使用方法将该产品(固体)与常温水按1/3的重量比边搅拌边投加,至完全溶解后,再加水稀释到所需要浓度,原水浓度100~500mg/时投加量为3~6mg/I.具体投加时,应根据水质情况进行水试,选出最佳投加量而后投用。
包装及储存固体为25KG袋装,内层塑料薄膜,外层塑料编织袋,产品应存放在室内干燥,通风、阴凉处,且勿受潮。
主要应用PAC是水净化领域的重要混凝剂,对低温、低浊及高浊水具有高效净化作用,但是由于其单体与有机物反应会生成危害人体健康的物质,所以保证其纯度在水净化中显得很重要。
物化性质:液体产品为无色、淡黄色、淡灰色或棕褐色透明或半透明液体,无沉淀。
固体产品是白色、淡灰色、淡黄色或棕褐色晶粒或粉末。
产品中氧化铝含量:液体产品>8%,固体产品为20%-40%,碱化度70%-75%。
安全卫生与防护:水处理剂聚合氯化铝产品有腐蚀性,如不慎溅到皮肤上,要立即用水冲洗干净。
生产和使用本品的人员要穿工作服、戴口罩、手套、穿长筒胶靴。
生产设备要密封,车间通风应良好。
水处理剂聚合氯化铝产品无燃烧和爆炸危险。
聚合氯化铝的好坏判断可以根据国标gb15892-2009判断。
无机高分子絮凝剂研究进展
无机高分子絮凝剂研究进展一、绪论1.1 研究背景和意义1.2 国内外研究进展1.3 研究目的和内容二、无机高分子絮凝剂的基本性质和结构分类2.1 絮凝剂的基本性质2.2 无机高分子絮凝剂的结构分类2.3 无机高分子絮凝剂的性能及应用三、制备方法的研究进展3.1 沉淀法3.2 溶液聚合法3.3 辅助剂法3.4 气相聚合法3.5 模板法3.6 图案化合成法四、功能化无机高分子絮凝剂的合成4.1 表面改性4.2 共聚改性4.3 复配改性4.4 含活性基团有机高分子结构的合成五、无机高分子絮凝剂的应用研究5.1 水处理5.2 纤维素的生产5.3 生物医学5.4 光催化六、结论6.1 已有成果的评估6.2 未来的发展方向6.3 重点问题的探讨一、绪论1.1 研究背景和意义现代社会的工业化进程不断加速,使得工业废水、生活污水、农业污染等环境污染问题变得越来越突出。
为了保障人民健康和可持续发展,必须对这些污染问题进行有效地治理。
絮凝技术因为具有低耗、高效、易操作等优点,成为了环境污染治理中的重要方法之一。
而在絮凝技术中,無機高分子絮凝剂由于具有良好的絮凝效果、成本低、操作简便等优点,被广泛应用于水处理、生物医学、环境保护和纤维素的生产等领域。
1.2 国内外研究进展随着絮凝技术的不断发展,无机高分子絮凝剂的研究也在不断深入。
在国外,已经发现了很多新的无机高分子絮凝剂,如聚铝铵、聚硫酸铝等,这些絮凝剂具有更高的絮凝效率和稳定性。
同时,随着先进制备技术的应用,也有越来越多的无机高分子絮凝剂通过改性实现功能化的研究。
在国内,无机高分子絮凝剂的研究始于上世纪七十年代。
近年来,国内研究人员也在不断地探索细化制备和功能化改性的研究,已经取得了一定的进展。
1.3 研究目的和内容基于以上背景和研究进展,本文旨在全面系统地总结无机高分子絮凝剂在结构、制备及应用方面的研究进展,为进一步推动该领域的研究提供有益的参考。
本文主要研究内容包括:无机高分子絮凝剂的基本性质和结构分类、制备方法的研究进展、功能化无机高分子絮凝剂的合成、无机高分子絮凝剂的应用研究。
PAM高分子功能材料聚丙烯酰胺
高分子功能材料聚丙烯酰胺(PAM)的研究摘要:PAM是国内常用的非离子型高分子絮凝剂,PAM全名为聚丙烯酰胺,该产品的分子能与分散于溶液中的悬浮粒子架桥吸附,有着极强的絮凝作用。
该产品具有高分子化合物的水溶性以及其主链上活泼的酰基,因而在石油开采、水处理、纺织印染、造纸、选矿、洗煤、医药、制糖、养殖、建材、农业等行业具有广泛的应用,有“百业助剂”、“万能产品”之称。
本文采用正交试验法来验证金属离子、PAM的含量、转速、转动(沉降)时间对絮凝效果的影响程度。
关键词:聚丙烯酰胺PAM、正交试验、絮凝作用、最佳凝絮条件1、研究背景聚丙烯酰胺PAM具有高分子化合物的水溶性以及其主链上活泼的酰基,因而在石油开采、水处理、纺织印染、造纸、选矿、洗煤、医药、制糖、养殖、建材、农业等行业具有广泛的应用,有“百业助剂”、“万能产品”之称。
PAM在水处理工业中的应用主要包括原水处理、污水处理和工业水处理3个方面。
在原水处理中,PAM与活性炭等配合使用,可用于生活水中悬浮颗粒的凝聚和澄清;在污水处理中,PAM可用于污泥脱水;在工业水处理中,主要用作配方药剂。
在原水处理中,用有机絮凝剂PAM代替无机絮凝剂,即使不改造沉降池,净水能力也可提高20%以上。
所以目前许多大中城市在供水紧张或水质较差时,都采用PAM作为补充。
在污水处理中,采用PAM可增加水回用循环的使用率。
PAM在造纸领域中广泛用作驻留剂、助滤剂、均度剂等。
它的作用是能够提高纸张的质量,提高浆料脱水性能,提高细小纤维及填料的留着率,减少原材料的消耗以及对环境的污染等。
在造纸中使用的效果取决于其平均分子量、离子性质、离子强度及其它共聚物的活性。
非离子型PAM主要用于提高纸浆的滤性,增加干纸强度,提高纤维及填料的留着率;阴离子型共聚物主要用作纸张的干湿增强剂和驻留剂;阳离子型共聚物主要用于造纸废水处理和助滤作用,另外对于提高填料的留着率也有较好的效果。
此外,PAM还应用于造纸废水处理和纤维回收。
pac絮凝剂介绍
PAM,为Polyacrylamide的缩写,中文名字聚丙烯酰胺,是国内常用的非离子型高分子絮凝剂,分子量150万-2000万,商品浓度一般为8%。
具有高分子化合物的水溶性以及其主链上活泼的酰基,因而在石油开采、水处理、纺织印染、造纸、选矿、洗煤、医药、制糖、养殖、建材、农业等行业具有广泛的应用,并有“百业助剂”、“万能产品”之称。
使用方法:
1、溶解方法
使用前先将固体颗粒溶解成1‰---5‰浓度的水溶液,以便迅速发挥效力。
在加药时,应采取渐次性加药方式,慢慢的投入水中,使之均匀的在水中分散,溶解。
2、溶解液的添加
通常是添加约0.5‰---1‰的水溶液,但在悬浊液的高浓度和高粘度的场合,建议将水溶液进一步,稀释成为0.1‰,则将容易混合而发挥充分的效果。
3、阳离子较阴离子分子量偏低因而粘度也较阴离子弱,故阳离子,非离子
配比浓度标准要比阴离子略高。
(视情况而定,同样可以依据水浓度适当调整浓度浊度高、浓度低、浊度低可以以适当增加浓度)。
建议浓度为5‰--1%。
以上就是有关pac---絮凝剂的一些简单介绍,相信大家通过以上内容对其也有了进一步的了解。
但由于该产品在不良条件下会导致絮凝性能下降,因此,在使用时必须要重视这个问题,否则再好的絮凝剂也不能取得良好效果。
絮凝剂概述)
聚丙烯酰胺概述一、聚丙烯酰胺简介简称PAM,由丙烯酰胺单体聚合而成,是一种水溶性线型高分子化合物。
主要用于造纸、三次采油、水处理、固液分离、污泥脱水和体系增稠,随着聚合技术的发展,聚丙烯酰胺已有干粉(胶体)发展成为现有的干粉、胶体和微胶乳类产品。
随着三次采油、废水处理和功能性造纸添加剂等行业的技术进步,对聚丙烯酰胺的要求大幅度增加,聚丙烯酰胺干粉产品具有生产技术简单且产品分子量高的特点,在使用过程中存在着溶解时间长和易受搅拌剪切降解。
胶乳产品系聚丙烯酰胺微小胶粒悬浮在油相中的热力学不稳定体系,具有溶解速度快和使用方便的特点,但长期放置易发生分层现象。
二、聚丙烯酰胺特性及作用原理特性:(1)絮凝性PAM能使悬浮物质通过电中和,架桥吸附作用,起絮凝作用。
(2)粘合性能通过机械的、物理的、化学的作用,起粘合作用。
(3)降阻性PAM能有效地降低流体的摩擦阻力,水中加入微量PAM就能降阻50—80%。
(4)增稠性PAM在中性和酸条件下均有增稠作用,当PH值在10以上PAM易水解。
呈半网状结构时,增稠将更明显。
作用原理:(1)絮凝作用原理:PAM用于絮凝时,与被絮凝物种类表面性质,特别是动电位,粘度、浊度及悬浮液的PH值有关,颗粒表面的动电位是颗粒阻聚的原因,加入表面电荷相反的PAM,能速动电位降低而凝聚。
(2)吸附架桥:PAM分子链固定在不同的颗粒表面上,各颗粒之间形成聚合物的桥,使颗粒形成聚集体而沉降。
(3)表面吸附:PAM分子上的极性基团颗粒的各种吸附。
(4)增强作用:PAM分子链与分散相通过种种机械、物理、化学等作用,将分散相牵连在一起,形成网状,从而起增强作用。
三、聚丙烯酰胺产品的分类阳离子聚丙烯酰胺、阴离子聚丙烯酰胺、非离子聚丙烯酰胺、两性离子聚丙烯酰胺3.1阳离子聚丙烯酰胺概述阳离子聚丙烯酰胺主要包括低分子量聚胺类、丙烯酰胺与阳离子单体共聚类和非离子聚丙烯酰胺改性类三类。
聚胺包括聚乙烯亚胺、聚乙烯咪唑啉、胺-表氯醇缩合物及其改进产品,这类产品由于其电荷密度过高或者分子量过低的原因,主要用于功能性改造纸添加剂、石油开采和化妆品等,很少用于污泥脱水;丙烯酰胺与阳离子单体共聚类阳离子聚合物产品最大,我国用于污泥脱水的粉状阳离子聚丙烯酰胺亦属于此类,产品分子量(400~600)万,阳离子度30%~50%;其主要问题在于DMC/DAC需要进口,价格昂贵,导致生产成本较高。
高分子絮凝剂使用机理
高分子絮凝剂使用机理混凝与絮凝混凝水中悬浮的颗粒在粒径小到一定程度时,其布朗运动的能量足以阻止重力的作用,而使颗粒不发生沉降。
这种悬浮液可以长时间保持稳定状态。
而且,悬浮颗粒表面往往带电,颗粒间同种电荷的斥力使颗粒不易合并变大,从而增加了悬浮液的稳定性。
混凝过程就是加入带正电的混凝剂去中和颗粒表面的负电,是颗粒脱稳,于是,颗粒间通过碰撞,表面吸附,范德华引力等作用,相互结合变大,以利于从水中分离。
絮凝絮凝是聚合物的高分子链在悬浮的颗粒与颗粒之间发生架桥的过程。
架桥就是聚合物分子上不同链段吸附在不同颗粒上,促进颗粒与颗粒聚焦。
絮凝剂为有机聚合物,多数分子量较高,并有特定的电性和电荷密度。
实际过程要比上述原理复杂得多。
由于混凝剂/絮凝剂都死高分子物质,同一产品中大大小小的分子都有,所谓“分子量”只是一个平衡概念。
所以,在用某一混凝剂或絮凝剂处理污水时,“电中和”和“架桥”作用会交织在一起同时发生。
絮凝过程是多种因素综合作用的结果,目前仍有一些没有认清和解决的问题。
就我们所知,絮凝过程与絮凝剂分子结构,电荷密度,分子量有关;与悬浮颗粒表面性质,颗粒浓度,比表面积有关;与介质(水)的PH 值,电导,水中其他物质的存在,水温,搅动情况等因素有关。
因此尽管有理论和经验可循,用实验来选择絮凝剂仍然是不可缺少的。
氧化铝行业应用的高分子絮凝剂都包含极性基团和非极性基团,能够降低固液界面的界面张力,增大固液界面的接触角,促进表面活性剂在界面上的聚集。
即发生吸附。
凝聚的过程可分为吸附(即絮凝剂吸附于悬浮液中固体粒子表面)和絮凝两个阶段。
吸附是絮凝作用的必要条件和关键,即只有在固体粒子表面吸附某种适宜数量的絮凝剂时,才能进行有效的絮凝。
由于悬浮液中固相和液相以及高分子絮凝剂本身的组成是复杂的和多样化的,故其絮凝过程的机理也因之而异。
絮凝剂的作用机理主要表现为架桥效应、脱水效应以及电中和效应。
乳液状有机高分子絮凝剂应用须知乳液型聚合物是聚合物水凝胶(即聚合物在水中的浓溶液)在油(通常为矿物油)中的分散体系。
无机高分子净水絮凝剂聚合氯化铝详细介绍
一、无机高分子净水絮凝剂聚合氯化铝详尽介绍饮用水净水剂,聚合氯化铝,PAC中文名称:聚合氯化铝英文名称: Poly(Aluminum Chloride );缩写 PAC又名:聚氯;碱式氯化铝分子式: [AL2(OH)LnCL6- n·xH2O]m,式中 m≤10,n=3-5技术标准:产质量量切合国家 GB15892-2003 标准物化性质:液体产品为无色、谈黄色、淡灰色或棕褐色透明或半透明液体,无积淀。
固体产品是白色、淡灰色、淡黄色或棕褐色晶粒或粉末。
产品中氧化铝含量:液体产品>8%,固体产品为 20%-40%,碱化度 70%-75%。
安全卫生与防备:水办理剂聚合氯化铝产品有腐化性,如不慎溅到皮肤上,要立刻用水冲洗干净。
生产和使用本品的人员要穿工作服、戴口罩、手套、穿长筒胶靴。
生产设备要密封,车间通风应优秀。
水办理剂聚合氯化铝产品无焚烧和爆炸危险。
应用:聚合氯化铝是一种当前应用最广的、重要的净水办理,属于阳离子无机高分子絮凝剂。
1、聚合氯化铝主要用于饮用水和工业给水的净化,以及工业废水的办理。
是当前生活给水、工业给水办理中应用最为宽泛的絮凝剂。
2、聚合氯化铝拥有絮凝性优秀,生成的矾花大、投药量少、效率高、沉降快、使用范围宽泛等优点。
3、聚合氯化铝可在低温下使用,适合 PH 值为 5-9 ,投加后无需加碱,絮凝成效好,产泥少。
4、聚合氯化铝产品的有效投加量为 20-50mg/L 。
液体产品可直接计量投加,固体产品需先在溶解池中配成 10%-15% 的溶液后,按所需浓度计量投加。
5、聚合氯化铝产品还可以用于去除水中所含的铁、锰、铬、铅等重金属,以及氟化物和水中含油等,故可用于办理各样工业废水。
6、聚合氯化铝产品对办理水的适应强,特别对高浊度水的办理成效更加明显;水温较低时还可以保持稳固的混凝成效。
7、使用聚合氯化铝净化后水的色度和铁、锰等重金属含量低,对设备的腐化作用小。
8、使用聚合氯化铝时,会出现混淆不平均问题,能够采纳稀释后投加。
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絮凝过程步骤 ①药剂的分散及与颗粒发生作用(定义为混合作用); ②凝聚过程;
凝聚过程主要是通过加入的絮凝剂与水中胶体颗粒迅速发生吸附、电中和/双 电层压缩作用而脱稳, 形成初级微絮凝体。
③微絮凝体增大、沉降过程
微絮凝体继续增长形成粗大而密实的沉降絮体。实际上,凝聚与沉降两个阶段 间隔是瞬间的,几乎同时发生。图1、图2所示。 图1 絮凝过程
第 5章
污水处理与高分子絮凝剂
1、水体污染及其防治 1.1 我国的水污染现状
目前为止国内一些江河湖海的污染情况却依然十分严重,令人担忧。 我国污水、废水排放量每天约 1 亿多吨, 其中城市生活废水约占 4 0 % , 工业废水占 6 0 % , 有些数据还不包括乡镇企业的废水排放量。 而近年来由于工业的快速增长、人口压力以及农药化肥使用量的不断增 加, 我国地面水、地下水的质量都有较大的下降, 全国估计每年水污染 造成的经济损失约 400 亿元,因此保护水资源、防治水体污染已成为 我国政府十分重视的大问题。 ——《2002年中国环境状况公报》
3.1 絮凝作用机理
自20世纪五十年代以来,人们对絮凝作用机理及工艺过程作了大量深入的研 究,先后提出了许多理论计算模型、模式。总的来说,大致经历了三个主要的 展阶段 :
●二十世纪六十年代以前
有关絮凝的理论主要以物理理论为其基础, 这时的絮凝机理主要强调压缩 颗粒双电层的扩散层,降低或消除势能峰儡的凝聚作用机理以及层流速 度梯度决定着颗粒间的碰撞絮凝作用。
同向絮凝——是指籍以搅拌作用使胶体颗粒相碰后的凝聚作用。水体 中单位体积内两种颗粒相碰的次数与搅拌所产生的速度梯度成正比。 而絮凝反应器中的平均速度梯度与所施加的搅拌功率的关系又可由以 下公式给出:
其中,Pl为搅拌功率,V为水体体积,μ 为水体粘度。 该公式为Camp和Stein于1943年发表,成为絮凝理论中的一 个最基本公式,已在工程设计中得到广泛应用。但这一公式推导于层流状 况实际上却应用于紊流的情况,因此还存在一定的争论。 差降絮凝——对于两种不同尺寸颗粒之间,除了同向、异向絮凝之外,还 存在一种现象就是:大的颗粒以较快速度下沉过程中,能赶上流速小的颗 粒,因而发生碰撞凝聚,这种现象叫差降絮凝。
1.3 水污染防治对策 ●处理废水 目前,我国工业废水的处理率已达到70%,但只有30%左右的 处理出水达标,其主要原因是环境设施投资运行费用高,环保 管理水平低等造成。 ●综合防治 水环境是一个大系统,水体污染防治必须着眼于大系统,按区 域或流域进行综合治理,以节约资金,取得最好效果。
●清洁生产
经过净化处理的废水传统的出路是排入江河湖海等地表水体,考虑到很多地 区和城市面临严重的水资源短缺现象,应大力推行废水的资源化,即将净化 处理后的废水回用于工业做冷却水、冲洗水;回用于农业及城市绿化作灌 溉水;回灌于地下含水层。这样不仅开发了新水源,而且大大减少了排放至天 然水体的废水。 以色列属半干旱国家,再生的废水已经成为他们重要的水资源。该国的废水 处理率已经达到90%,废水回用率则超过了80%,其中生活污水回用率已 经达到100%。
这些研究成果既丰富了理论,也可用于指导实践。
3.3 絮凝形态学简况
胶体溶液中,胶体颗粒和絮凝剂有多种多样的形态特征,这些形态因素是决 定絮凝过程和絮凝效果的重要因素。
絮凝形态学——研究絮凝过程中胶粒和絮凝剂的形态特征及其对絮凝效果 影响规律。
●基本概念与理论 絮凝剂的形态 絮凝剂化学形态(species)——指絮凝剂的化学结构,对于无机絮凝剂,指水 解产生的各种水合离子和氢氧化物;对于有机高分子畜凝剂,则指聚合物链 结构。 絮凝剂物理形态(morphose)——指絮凝剂在水中形成的物理形状和结构。 胶粒形态 在经典的絮凝理论中,天然水中胶体颗粒均被简化成均匀对称的球形。 但随着电子显微镜等现代分析技术的运用,越来越多的实验表明:水中的胶 体颗粒有着各种不同的形状、大小及厚薄。
2、水处理技术与絮凝剂
随着科学技术的发展,产生了许多新的水处理方法,例如 ●絮凝沉淀法 ●生化法 ●离子交换法 ●吸附法 ●化学氧化法 在水的处理技术和方法中,应用最广、成本最低、最常用的处理方 法仍然是絮凝沉淀法。其中,高分子絮凝剂具有絮凝速度快、脱色 能力强、操作简便等优点,因此国内外的研究也更广泛一些。
高分子絮凝剂的开发对于确保水资源的可持续利用具有重要意义。
3
絮凝理论及其发展
絮凝作用是一个复杂的物理、化学过程。它是胶体和悬浮物颗粒在高分
子絮凝剂的作用下,桥连形成为粗大的絮凝体的过程。 微小的胶体颗粒和悬浮物颗粒在极性物质或者电解质的作用下,中和颗 粒表面电荷,降低或消除颗粒之间的排斥力,使颗粒结合在一起,体积不断 变大。当颗粒聚集使体积达到一定程度的时候,便形成絮凝体从水中分离出 来。
●积极开展水处理技术的研究
由于废水水质的日益复杂,水量增大,传统的给水处理和废水处理技术已经 难以适应保护环境的要求,因此研究更为经济有效的办法进行水处理始终都 是一项新课题。
●强化环保管理政策
建立健全环保法律、法规、制度和标准,加强执法力度,建立健全而有效
的环保管理机构,坚决扭转以牺牲环境为代价,片面追求局部利益和暂时 利益的倾向,严肃查处违法案件。
(3)碰撞机率
碰撞机率与颗粒间的形态和体系的水力学条件密切相关。形态的差异必然使 颗粒间的碰撞机率发生变化。
(4)连接方式
颗粒的形态不同,必然导致颗粒之间、颗粒与絮凝剂之间相互聚集的连接方式 的多样化和复杂化,而这又将导致絮体的结构和性质的不同。
絮凝形态学的研究内容
由以上分析可见,混凝形态学应包括以下三个不同层次的研究内容: 第一,观测和研究水中胶粒及所加絮凝剂在水中的真实形态,如其大小、形状 与级配。 第二,研究和揭示胶粒和絮凝剂的形态学特征对絮体结构及其形成过程的影 响规律。 第三,从理论上将形态结构和相互间作用力分布及其对混凝效果的影响规律 作出准确的数学描述。
●二十世纪八十年代以后
把表面络合概念和定量计算方法引入絮凝机理研究之中,试图建立定量 计算模式。依据吸附/电中和理论和表面络合模式,提出了“表面覆盖” 絮凝模式
絮凝中有机絮凝剂的分散与颗粒的作用机理及其物理模型
药剂的分散及与颗粒发生作用的絮凝机理有:双电层压缩、电中和、吸附 架桥。有机絮凝剂与颗粒的作用机理主要是后者。 吸附架桥——线状或长链状的高分子物质与胶体接触时,其化学官能团被2个或 2个以上的胶体吸附,使胶粒凝聚为大的考虑的,对于实际情况,往往不能作出 很好的解释。 人们又着眼于实际流体状况的分析。有关絮凝动力学的涡旋理论及微 涡旋理论的研究与应用取得相当进展。 ●从湍流微结构的尺度即亚微观尺度对絮凝的动力学问题进行了研究。提 出了惯性效应是絮凝动力学致因;指出湍流剪切力是絮凝反应中决定性 的动力学因素,并建立了絮凝的动力相似准则。依据这一理论准则而设 计的反应器已成功地用于工程实践之中,取得了相当的经济效益。 ●从紊流结构分析了混合动力学机理,提出了主流区的涡流扩散对混合时 间起主导作用,并导出了混合综合控制指标。
实际胶粒并非均匀对称的理想球形,其表面电荷的分布、带电的强弱乃至电性 以及由此引起的静电作用力都变得复杂了。
(2)范德华力
包括取向力、诱导力和色散力三个基本组成部分,其中色散力是普遍存在的,其 大小与分子的变形性有很大的关系。胶粒可以看作是大量分子的集合体,其形 态必然影响到颗粒间范德华力的大小和分布。
●地表水体严重污染
我国主要水系的水质仍不能达到其功能的要求, 七大水系 7 4 1个重点监测断面中, 2 9 .1 % 的断面满足一至三类 水质要求,30% 的断面属四至五类水质, 劣五类水质断面 占 4 3 .6 % 。
●地下水体严重污染
据环境保护部门对我国118个城市地下水污染监测资料的评价,污染较重的 城市有76个,占64%,污染较轻的城市39个,占33%,基本未受污染的城市只 有3个,不足3%。
片状高岭土——表面带有不同的电荷,即薄片的平面上带负电,而薄片的边 缘带正电。
絮凝形态学将水中胶粒的形状、大小、粒径、级配、空间结构以及与此相 关的某些化学因素等性质统称为胶粒的形态,认为水中胶粒以及絮凝剂的形 态对絮凝过程及絮凝效果有着重要的影响。 从理论上分析,胶粒的形态对絮凝的影响主要有四个方面 (1)静电作用力
1.2 水污染的影响
●水污染对工业的影响
绝大多数的工业生产离不开水,水质会直接影响工业产品 的质量,如造纸、印染等工业产品,使用不清净的水会造成产品 的色泽晦暗;酿酒、食品等使用不卫生的水会导致饮料和食品 的卫生质量不合格,直接危害人们的身体健康。 ●污水对农业的影响
用污染的水灌溉农田,会造成土壤质量降低,农作物减产、变 质,甚至颗粒不收。
●絮凝剂的形态实例 部分水解聚丙烯酰胺的形态及其与絮凝效果的关系 水解度、离子种类和离子强度对HPAM形态(均方根末端距<h2>)的影 响 ▲PAM的水解度α =54%时, <h2>达到最大值 5μ m; ▲溶液中Ca2+浓度增大导致<h2>降低; ▲HCO-3在100mg/L时,使<h2>降低到最小值 1.8μ m; ▲离子强度越高, <h2>越小,即HPAM的分子链伸展受到越大的限制。 由此,可以通过溶液离子条件的改变来控制PAM的溶液中的均方根末端距。 HPAM形态(均方根末端距<h2>)对絮凝效果的影响 对50mg/L和500mg/L的高岭土悬浮体系的絮凝试验结果表明: 絮凝效果与<h2>密切相关, <h2>越高,絮凝效果越好。 因此,可考虑用均方根末端距作为高分子絮凝剂的形态参数,并以此来控制絮 凝过程。
●污水对渔业危害
可使水生生物缓慢地中毒,出现畸形的或是带有怪味的鱼虾,严 重时一夜之间成百上千的鱼死亡。
目前我国总的环境形势是:“局部有所改善,整体仍在恶化,前
景令人担忧”。在今后相当长的一个时期内,水污染无疑将存 在,局部的水污染甚至还有可能加重。水污染已成为我国经济