在我國,無機絮凝劑產品開發較多樣,應用也很廣泛。而在有機高分子絮凝劑的品種開發上與國外相比具有一定的差距,我們在實際應用中可供篩選的有機絮凝劑,僅有陰離子型、非離子型、高分子聚丙烯酰胺以及正在發展中的陽離子型聚丙烯酰胺及其衍生物等類型。近年來,我們加快了對高分子陽離子聚丙烯酰胺絮凝劑的開發力度,取得了一定的成果,復合配方陽離子聚丙烯酰胺就是我廠開發的一個新品種。
洗煤用陰離子聚丙烯酰胺的離子度與絮凝效果
選取分子量在 800 萬左右的聚丙烯酰胺為原料,改變介質的pH值,制備了陰離子度在10% ~50% 的一系列陰離子型聚丙烯酰胺. 影響絮凝效果,煤泥水的透光率隨陰離子度增大而提高,在陰離子度為 30% 時達到zui大值,然后又隨陰離子度的進一步提高而減小.陰離子型聚丙烯酰胺對煤泥的沉降除了高分子絮凝作 用外,還發生離子吸附,架橋及電性中和作用,當陰離子度在 30%時,這幾種作用疊加,達到絮凝效果.因而用于煤泥水處理的聚丙烯酰胺陰離子度控制在 30%左右為宜.2 種不同性能煤泥水的絮凝效果差別很小,與非離子型PAM的效果類似,均是對粒度大,灰分低的原生煤泥的絮凝效果好于粒度細,灰分高 的浮選尾煤.
聚丙烯酰胺分子量對處理煤泥水絮凝效果的影響
在合成非離子型聚丙烯酰胺時,控制條件合成了不同分子量的聚丙烯酰胺,其分子量分別為 400 萬,600 萬,800 萬,1 000 萬,1 200 萬.非離子型聚丙烯酰胺的絮凝效果(透光率)與其分子量有關,隨分子量增大, 對煤泥水的絮凝效果漸好.這是由于聚丙烯酰胺的酰胺基(-C0NH2)與煤泥粒子親和,吸附形成氫鍵,同時 高分子鏈在被吸附的粒子間形成橋聯,因而非離子型聚丙烯酰胺的絮凝效果主要取決于聚丙烯酰胺的分子 量.但由于聚丙烯酰胺的溶解性隨分子量的增大而降低,當分子量大于 600 萬后,絮凝效果增加趨緩,大 于 800 萬以后增加不明顯.一般認為,用于煤泥水處理的聚丙烯酰胺絮凝劑,其分子量為 800 萬左右比較合適.從對 2 種煤泥水的絮凝效果看,對粒度大,灰分低的原生煤泥沉降效果較好,而對粒度細灰分高的 浮選尾煤絮凝效果稍差,但差別很小,這種差別主要是煤泥的粒度特性造成的.可以認為,非離子型的聚 丙烯酰胺對不同性能的煤泥水沒有選擇性或選擇性很小.
絮凝劑在廢水處理中的應用
1、絮凝劑的種類及其在廢水中的應用 目前,廢水的處理方法主要有物理法、化學法和生物法,有時需要由幾種方 法聯合處理,才能達到排放要求?;瘜W處理法中的絮凝法是目前國內外普遍用來 提高水質的方法。
2.微生物絮凝劑 關于微生物絮凝劑的作用機理,目前被普遍接受的是“橋聯作用”,即微生物絮凝劑大分子借助離子鍵、氫鍵和范德華力,同時吸附多個膠體顆粒,在顆 粒間產生“架橋”作用,從而形成較大的絮凝顆粒沉降下來。 我國從20世紀80年代以來開展了對微生物絮凝劑的研究,90年代后期研究 開始進入高潮,并取得了相當的成就。但我國微生物絮凝劑的研制和應用大部分 還處于實驗室研究階段,真正應用于工程實際的較少,工業化的瓶頸在于菌種分離提純、微生物分泌物分離成本高等。
3、無機高分子絮凝劑 無機高分子絮凝劑(IPF)以其高效、適應性強、無毒、價廉的特點,在各種污水和廢水的處理中得到了廣泛的應用。近年來,在無機高分子絮凝劑的研究、 利用方面己有較大發展。目前廣泛使用的無機高分子絮凝劑是在傳統的鋁鹽、鐵 鹽絮凝劑的基礎上發展起來的,它可分為陽離子型、陰離子型和復合型三大類。 其中陰離子型無機高分子絮凝荊主要有活化硅(AS)和聚合硅酸(Ps)兩大種, 因其性質不穩定,儲存中能自行聚合,只能使用時臨時配制等特點,限制了這類 絮凝劑的應用。
用兩種或多重金屬離子復合的新型無機高分子絮凝劑逐漸成為該類絮凝 劑研究的熱點,如聚鋁鐵硅復合型絮凝劑,既克服了僅用鋁鹽絮凝劑時殘余鋁濃 度過高,又克服了僅用鐵鹽絮凝劑時穩定性差的缺點,是一種經濟適用的高濁度 廢水處理劑【281。程國斌等還利用廢熔鹽研制了一種新型復合無機混凝劑PMFC (聚合氯化鎂鐵)〔291,應用其對印染模擬廢水以及實際廢水進行了處理,CODc, 去除率可達67.5%以上,脫色率可達92.8%以上。