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凝劑聚丙烯酰胺化學知識匯總
廢水絮凝沉淀處理是指在工業廢水中加入絮凝劑,主要包括聚丙烯酰胺、聚合氯化鋁、聚合氯化鋁鐵等水處理劑,使廢水中的懸浮顆粒進行絮凝沉淀的水處理過程。當明礬花或有機懸浮固體與向地表水中添加絮凝劑形成的活性污泥在沉淀池中沉淀時,絮體相互碰撞,粒徑變大,沉淀速度隨深度增加而加快。此時,水的沉降效率不僅取決于顆粒的沉降速度,還取決于沉淀池的深度。絮凝過程是水中的細小膠體和分散顆粒由于分子吸引而相互粘附的過程。它可分為兩種類型:自由絮凝和接觸絮凝(前者發生在沉淀池中,而后者發生在懸浮澄清池或接觸過濾池中)。生成的明礬花在沉淀和過濾等水處理過程中起到強化和提高處理效率的作用。
非離子聚丙烯酰胺產品的分子量范圍從幾億到2000萬。按分子量大小,可分為高分子量聚丙烯酰胺、高分子量聚丙烯酰胺、中分子量聚丙烯酰胺和低分子量聚丙烯酰胺。超高分子量聚丙烯酰胺主要用于三次采油,高分子量聚丙烯酰胺主要用作絮凝劑,中分子量聚丙烯酰胺主要用作紙張的干強劑,低分子量聚丙烯酰胺主要用作分散劑。它主要處理來自采礦業、洗煤過程和電解精煉過程的污水。
陽離子聚丙烯酰胺的分子量為300萬-1500萬,離子度為3%-100%。因為它有許多活性基團,它可以通過與許多物質的親和力和吸附作用形成氫鍵。它主要絮凝帶負電的膠體,具有除濁、脫色、吸附、粘附等功能。適用于印染、造紙、食品、建筑、冶金、選礦、煤粉、油田、水產品加工、發酵等行業有機膠體含量高的廢水處理,尤其適用于城市污水、城市污泥、造紙污泥等工業污泥的脫水處理。
陰離子聚丙烯酰胺(APAM)陰離子聚丙烯酰胺系列產品的分子量為500萬至2500萬。這些產品幾乎不溶于任何有機溶劑,大部分溶于水。在紡織、制糖、煉油、城市污泥、城市生活污水和工業廢水中廣泛用作絮凝、增稠、粘附、阻垢、膠體穩定、減阻、成膜、凝膠和生物材料。
分子量對聚丙烯酰胺絮凝性能的影響高分子量聚丙烯酰胺的范圍為105-106。一般來說,聚丙烯酰胺的分子量越大,分子鏈越長,絮凝效果越好。研究表明,聚丙烯酰胺絮凝劑的分子量越大,聚丙烯酰胺絮凝劑在顆粒表面的吸附速度越快,降低表面電位的能力越強。這是因為作用在粒子上的范德華力增加了,并且在聚合物鏈延長后ji性基團的數量也增加了。相反,小分子量的聚丙烯酰胺PAM(例如,當分子量低于104或103時)被吸附在顆粒表面,由于其短鏈而不足以橋接,并且具有相同符號電荷的親水性或多個ji性基團面向顆粒外部,使得顆粒之間的排斥不能合并,即發生分散。在這種情況下,在一定范圍內,聚丙烯酰胺聚合物的相對分子量越小,分散效果越好。分子結構(聚合物鏈柔性)對聚丙烯酰胺聚丙烯酰胺絮凝效果的影響。不僅聚合物鏈的長度對性能有影響,而且鏈的彎曲度也對性能有影響。對于基于脂肪烴的長鏈,即所謂的“柔性”長鏈,鏈中的ji性基團由于氫鍵的作用而將分子卷曲成簇,這降低了聚丙烯酰胺絮凝劑的效果;對于“剛性”長鏈,如纖維素、淀粉和其他長鏈,這種情況很少發生。

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