兩性聚丙烯酰胺的絮凝性能研究:
兩性聚丙烯酰胺的絮凝性能研究,近年來(lái)，隨著我國(guó)工業(yè)的迅速發(fā)展，工業(yè)廢水排放量日益增加，對(duì)環(huán)境造成污染；加之水資 源緊缺，所以對(duì)工業(yè)廢水進(jìn)行處理的要求更加迫切.聚丙烯酰胺(PAM)作為一種絮凝劑5已在 各種廢水處理中得到了廣泛的應(yīng)用。工業(yè)上使用的PAM絮凝劑主要有陽(yáng)離子、非離子、陰離子 等類(lèi)型，可根據(jù)所處理的廢水性質(zhì)不同進(jìn)行不同的選擇，一般酸性廢水常選用陽(yáng)離子或非離子 型絮凝劑。由于某些廢水性質(zhì)復(fù)雜、多變、工業(yè)上提出同時(shí)使用陽(yáng)離子和陰離:P絮凝劑。若采 用混合使用的方法，雖然處理效果有所改善，但在混合時(shí)，易產(chǎn)生不溶性粘性物質(zhì)11]，且增加了 混合操作。本文用我們新研制的具有陰、陽(yáng)離子的兩性聚丙烯酰胺(APAM)絮凝劑在鋼廠綜合 廢水及毛紡廠印染廢水中進(jìn)行了絮凝實(shí)驗(yàn)研究.考察pH值、APAM的陽(yáng)離子度等因素對(duì)絮凝 沉淀的影響，并與其它類(lèi)型的絮凝劑進(jìn)行了比較。
1實(shí)驗(yàn)部分
1.1水樣與藥劑
實(shí)驗(yàn)用水樣取自太原鋼鐵公司污水廠綜合廢水和山西毛紡廠印染廢水。
藥劑：非離子聚丙烯酰胺(NPAM):自制。陽(yáng)離子聚丙烯酰胺(CPAM):自制。聚合氯化鋁 (PAC):工業(yè)品。兩性聚丙烯酰胺(APAM):自制，由紅外光譜及核磁共振譜分析其結(jié)構(gòu)為：
-CH—CH：—CH-™
II6
CONHoCONHCH2N rt(CH3hCl
I。2實(shí)驗(yàn)方法
采用燒杯試驗(yàn)法[2]，實(shí)驗(yàn)設(shè)備使用DBJ-621型定時(shí)變速攪拌機(jī)，1000 mL燒杯
1.3測(cè)定方法
用721型分光光度計(jì)測(cè)定水樣的吸光度，兩性聚丙烯酰胺的絮凝性能研究,色度殘留率用下式計(jì)算：
色度殘留率(^/幻=[處理后水樣的吸光度06" )/原水樣的吸光度(£’)]X100% pH值用。PA-HJ90B型酸度計(jì)測(cè)定?；瘜W(xué)耗氧量的測(cè)定按參考文獻(xiàn)[3]的方法進(jìn)行。
2結(jié)果與討論
2.1對(duì)鋼廠廢水的絮凝試驗(yàn)
2.1.1不同PAM的絮凝對(duì)比試驗(yàn)：在相同試驗(yàn)條件下，不同類(lèi)型PAM對(duì)鋼廠廢水絮凝處理 的結(jié)果列于Tab. h由表中數(shù)據(jù)可知，隨絮凝劑用量的增加，色度殘留率(A”/£)、懸浮物含量均 有一最低值。這是因?yàn)樾跄齽┯昧刻俨荒苄纬尚鯃F(tuán)或絮凝效果不佳；用量太大，則會(huì)起分散 作用，故其用量存在一最佳值。但不同的絮凝劑的最佳用量不同，APAM的最佳用量最小，且處 理效果較好。在鋼廠綜合廢水中含有大量的Fe304、Fe203等金屬氧化物和相當(dāng)數(shù)量的雜油及廢 酸，兩性絮凝劑中陽(yáng)離子可捕捉帶負(fù)電荷的有機(jī)質(zhì)懸浮離子，而適度的陰離子單體單元及中性 單元可促進(jìn)無(wú)機(jī)懸浮物的沉降，起絮凝助劑的作用，因而兩性絮凝劑在此廢水中充分發(fā)揮了其 不同基團(tuán)的吸附絮凝作用，得到比較理想的絮凝效果。
Tab. 1 Comparative tests of different PAM floccuiants
Water character after treatment
Water character before treatmeni
APAMCPAMNPAM
pHECmg/L)Cone.
Cppm)E'E1 IE (%)(mg/L)Cone.
(ppm)Krkv Jt： (%>Cmg/L)Cone.
Cppm)E'E，fE (%)Cmg/L)
5.20. 7708*1300. 200. 11014.2016670. 200. 12015. 6018510. 200. 10213.201709
5. 20. 77084300. 350. 0425. 455880. 350. 09211.9514280. 350. 08310. 781339
5. 20. 77084300. 500. 0465.976040.500.0557. 146670. 500. 0628. 05769
5. 20. 7708-1300. 700. 0536. 886670. 700. 07710. 0012820. 700. 0719. 25125J
5.20. 77084300. 900. 12315. 9718180. 900. 10413. 5116710- 900.08210. 651314
5.20. 77081301. 001. 000. 12416. 1018511, 000. 09612.501613
Csusp. ：suspending material concentration? all data obtained after subsidence for 5 min, pH = 5. 2 aft«r treatment. APAM cationic degree 43. Z%» anion degree 19. 7% CPAM cationic degree 45. 2% »; molecular weight 4 X 30s-
2.1.2 APAM的絮團(tuán)強(qiáng)度：Fig. 1為保持350 r/min及其它條件恒定情況下，不同PAM對(duì)鋼 廠廢水絮凝試驗(yàn)中，攪拌時(shí)間與色度殘留率 U’' /幻的關(guān)系。在絮凝沉降過(guò)程中，兩性聚丙烯酰胺的絮凝性能研究,攪拌的作 用是使絮凝劑在分散介質(zhì)中充分分散，并與懸 浮物微粒充分接觸、碰撞，使凝聚物不斷增大。 但當(dāng)絮凝吸附達(dá)到一定程度后，進(jìn)一步攪拌又 會(huì)使已形成的絮團(tuán)分散，降低沉降效果。絮凝劑 分子的吸附能力及絮團(tuán)強(qiáng)度越小，此現(xiàn)象出現(xiàn) 得越早越明顯由Fig. 1可以看出，在恒速攪
拌下，隨攪拌時(shí)間的延長(zhǎng)，3種絮凝劑處理的廢水色度殘留率均出現(xiàn)最低值，但APAM在攪拌 達(dá)3 min后，色度殘留率才有所升高，且趨勢(shì)較緩。因而說(shuō)明APAM大分子吸附絮凝能力較強(qiáng)、 絮團(tuán)強(qiáng)度較大。
2. 1. 3不同陽(yáng)離子度的APAM絮凝對(duì)比試驗(yàn)：在相同試驗(yàn)條件下，不同離子度的APAM處理 鋼廠廢水，其結(jié)果見(jiàn)Tab. 2。對(duì)于相同分子量、相同陰離子度、不同陽(yáng)離子度的APAM，其最佳 用量基本相同，但色度殘留率和懸浮物含量以陽(yáng)離子度為31. 7%的APAM較高4這是由于在 同一大分子鏈上，隨陽(yáng)離子基團(tuán)含量的變化。鏈上電荷分布及電荷間的引力、斥力也發(fā)生相應(yīng) 的變化，從而導(dǎo)致分子鏈卷曲或舒展的程度不同，使絮凝效果產(chǎn)生差異。但的去除率隨陽(yáng) 離子度的增加而提高，這可歸因于陽(yáng)離子對(duì)帶負(fù)電荷的有機(jī)質(zhì)懸浮離子的捕捉。
5. 60. 825203878011. 70. 675. 60. 0273. 2731. 2684.60408
5.60.825203878019.90. 675.60. 0485. 8226.3187. 04625
5. 60. 825203878031. 70. 675. 60. 0657. 7619.6690. 31950
5. 60.825203878043. 30. 675.60. 0455.4517.7091.30612
5.60. 825203mo55. 10.505.60.0282. 798.9395.60434
APAM anion degree 19. 7%； molecular weight 4 X 106； C,Ui|>. ： suspending material concentrationj ^caiion：cationic degree； Contbclt • the best content； COD,an, ：COD removing percent
Tab. 2 Flocculating tests of different cationic degree of APAM
Water character before treatmentAPAMWater character after treatment
pH E COD C 叫 (ppm) (mg/L)(%)t>c3T
(ppm)pHE' & (E COO CODtcm. (.%) (ppm) (%)(mg/L)
2.1. 4 pH值對(duì)APAM絮凝政果的影響：根據(jù) Fig. 2色度殘留率隨pH值的變化關(guān)系可知，不 同陽(yáng)離子度的APAM對(duì)pH值的敏感性不同，
在同一 pH值時(shí)，處理效果不同，但其變化規(guī)律 相似，均在pH 5. 6處出現(xiàn)的最大值。在不 同的pH值條件下，不同陽(yáng)離子度、相同陰離子 度的APAM分子鏈中各種基團(tuán)的離解度不同，
因而使大分子鏈的電性中和及架橋作用不同；
在酸性條件下，主要抑制了陰離子基團(tuán)的解離，
削弱了陰、陽(yáng)離子在絮凝過(guò)程中的協(xié)同效應(yīng)，兩性聚丙烯酰胺的絮凝性能研究,所 以在pH 5. 6處出現(xiàn)/A’最大值。
2. 2不同類(lèi)型絮凝劑對(duì)印染廢水的絮凝試驗(yàn)
毛紡廠印染廢水不同于鋼廠綜合廢水，其COZ)值較高，懸浮物含量低，不利于絮團(tuán)的沉 降，工業(yè)上常采用聚合氯化鋁(PAC)進(jìn)行廢水處理，但去除率較低。采用不同類(lèi)型絮凝劑 或其復(fù)合絮凝劑對(duì)印染廢水進(jìn)行處理，結(jié)果見(jiàn)Tab. 3。由表中數(shù)據(jù)可知，單獨(dú)使用PAC時(shí)，色度 殘留率較低，但去除率不理想;單獨(dú)使用CPAM或APAM時(shí)，由于印染廢水中懸浮物粒徑 小，密度低，所形成的凝聚物比重輕，不易下沉，絮凝效果較差。但將CPAM或APAM與PAC配 合使用后，則絮凝效果有所改善，且APAM的處理效果優(yōu)于CPAM，表現(xiàn)出APAM在絮凝沉降 過(guò)程中良好的絮體化和陰、陽(yáng)離子的協(xié)同作用效應(yīng)。
本文推薦企業(yè)：山東東達(dá)聚合物有限公司（http://www.astroloca.com/)，是專(zhuān)業(yè)的陰離子聚丙烯酰胺，陽(yáng)離子聚丙烯酰胺,聚丙烯酰胺生產(chǎn)廠家，專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)聚丙烯酰胺,陰離子聚丙烯酰胺,陽(yáng)離子聚丙烯酰胺,非離子聚丙烯酰胺。擁有雄厚的技術(shù)力量，先進(jìn)的生產(chǎn)工藝和設(shè)備。東達(dá)聚合物有限公司全體員工為海內(nèi)外用戶(hù)提供高技術(shù),高性能，高質(zhì)量的聚丙烯酰胺產(chǎn)品。專(zhuān)業(yè)聚丙烯酰胺生產(chǎn)廠家：山東東達(dá)聚合物有限公司熱忱歡迎國(guó)內(nèi)外廣大客戶(hù)合作共贏。