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聚丙烯酰胺有机高分子絮凝剂分类

  有机高分子絮凝剂出现在20世纪50年代,60年代开始用于环保领域,它同无机高分子絮凝剂相比,具有多个官能团,分子量大、吸附架桥能力强、用量少、絮凝效果好等特点,形成的絮凝体容易过滤,形成污泥量少且容易处理,针对处理废水的性质可以通过改变官能团、官能团电性、控制分子量等有选择的进行合成。因此有机高分子絮凝剂目前在水处理中得到广泛的应用。一般按官能团离子型分类,即阴离子、阳离子、非离子型三种,现在也有两性型高分子絮凝剂的研究和应用的报道。如下表所示。

  有机高分子絮凝剂可分为人工合成类有机高分子絮凝剂和天然改性类有机高分子絮凝剂两大类。

聚丙烯酰胺

  a.人工合成类有机高分子絮凝剂,有机高分子絮凝剂用量少,絮凝速度快,受共存盐类、介质PH值以及环境温度影响较小,生成污泥量也少。而且有机高分子絮凝剂分子可带-COOH-NH2-SO3-OH等亲水基团,可具链状、环状结构,利于污染物进入絮体,脱色性好。这类絮凝剂根据所带电荷可分为阴离子型和阳离子型高分子絮凝剂两大类。阴离子絮凝及以聚丙烯酰胺PAM等为主,而阳离子絮凝剂则以二甲基二烯丙基氯化铵DMDAAC与丙烯酰胺AM的聚合物PDA、聚NN-二甲基丙烯酰胺P(DMAM)改性淀粉以及改性PAM为主。对于改性PAM它具有来源广、电荷密度以及分子量可调的优点,同时是目前广为使用的絮凝剂种类之一。由于其使用过程对分子量以及电荷密度有一定要求,因此针对不同处理对象必须使用合适分子量以及电荷密度的产品。。在聚合工艺以及配方筛选上,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,简称为PDA),其絮凝、浮选性能好,产生的絮体大,上浮能力强,处理后油和COD等污染物去除率高。运用KY-3型阳离子有机聚合物与无机聚合物复配对中原油田含油废水进行了处理。对悬浮物、含油量以及COD的去除率分别达到99.7%97.7%以及92%。利用新型高分子絮凝剂聚酞胺胺类(APMAM)树形分子对油田含油废水处理进行研究,认为该絮凝剂在用量非常低的情况下(15-20mg/l),除油效果明显,废水含油量从处理前320mg/L降至处理后12mg/L;该絮凝剂与天然高分子助凝剂(可溶性淀粉、羧甲基纤维素等)配合使用效果更好,用量可降低到5mg/L

 

  b.天然改性类有机高分子絮凝剂,天然高分子絮凝剂原料来源丰富,价格低廉,选择性大,投药量小,絮凝速度快,不受共存盐类、PH值以及温度变化的影响,污泥量少且安全无毒,可以完全生物降解,无二次污染。20世纪70年代以后,它的研究开发备受关注。经过二十多年的发展,已经出现了大量性能、用途不同的天然高分子絮凝剂,如淀粉类、壳聚糖类、木质素类、植物胶类、蛋白质类、藻类等。淀粉资源十分丰富,在自然界中的含量远远超过其他有机物,是人类可以采用的最丰富的有机资源之一,也是开发最早、最多的一类天然高分子有机絮凝剂。对淀粉进行化学改性,如接枝共对聚、醚化、酯化、黄原酸化等,使其活性基团增加,分子量呈枝化结构,絮凝集团分散,从而悬浮体系中颗粒物有更强的捕捉与促沉作用。在用水溶性淀粉磺酸盐(SSX)去除重金属的研究,发现SSXHg2+Cu2+的去除效果很高。壳聚糖作为一个线性酰胺,当他在酸性介质中溶解以后,随着氨基的质子化,即表现出阳离子聚电解质的性质,不仅对重金属有螯合吸附作用,还可以有效地吸附水中带负电荷微细颗粒,已应用于HClH2SO4、多氯联苯(PCB)、染料以及废水中某些农药的吸附等。木质素(简称木素,lignin)是一类具有复杂空间网状结构的聚芳基化合物。在常规实验室条件下与丙烯酰胺发生接枝改性反应后,木质素的吸附能力大大增强,因此,它以其分子结构复杂、易于制成特殊功能的水处理剂的优点,在含金属离子、食品工业、染料工业、含固体悬浮物等废水处理中得以广泛应用。植物胶种类繁多,常见的有田箐胶、瓜尔胶、皂英豆胶、刺槐豆胶、胡麻胶、香豆胶等。这些植物在我国都有一定的种植,资源相当丰富。

 

文章编辑:新乡市京华净水材料有限公司

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