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陽離子聚丙烯酰胺:
陽離子聚丙烯酰胺在酸性或堿性介質(zhì)中均呈現(xiàn)陽電性,它通常會比陰離子或非離子型聚丙烯酰胺分子量低,其澄潔污水的性能主要是通過電荷中和作用而獲得。隨著三次采油需求增加,聚丙烯酰胺市場需求將十分旺盛,2009年我國石油開采領域聚丙烯酰胺消費量約為23。這類絮凝劑的功能主要是絮凝帶負的電荷,具有除濁、脫色功能。在酒精廠、味精廠、制糖廠、肉制品廠、飲料廠、印染廠的等廢水處理中用陽離子聚丙烯酰胺要比用陰離子聚丙烯酰胺,非離子聚丙烯酰胺或無機鹽效果要高數(shù)倍或數(shù)十倍,因為這類廢水普遍帶有陰電荷。目前使用水溶性偶氮引發(fā)劑AIBA等,已能將其分子量提高到千萬以上。
無機絮凝劑的陽離子型、陰離子型和復合型
無機高分子絮凝劑(IPF)是20世紀60年代后發(fā)展起來的新型絮凝劑,在那段時間日本先后研制開發(fā)了聚合氯化鋁和聚合硫酸鐵生產(chǎn)工藝技術??傊?,聚合物濃度過大,會造成攪拌器馬達負荷過大,也會造成進入污水后分散狀況不好,影響使用效果。我國無機高分子絮凝劑的研制始于20世紀70年代。70年代初,我國科技人員開始了這方面的工作,到90年代初,鹽酸熱壓溶一步法與噴霧干燥法制備高品位固體聚合鋁絮凝劑的現(xiàn)代生產(chǎn)工藝技術得到實施。該工藝的實施極大地改變了我國聚合鋁生產(chǎn)工藝水平落后的狀況,使我國聚合鋁生產(chǎn)工藝及品質(zhì)達到了國際先進水平。
無機高分子絮凝劑(IPF)比傳統(tǒng)混凝劑如硫酸鋁、氯化鐵等效能更優(yōu)異,而比有及高分子絮凝劑(OPF)價格低廉。陽離子聚丙烯酰胺(CPAM)外觀為白色粉粒,分子量從800萬到1500萬。現(xiàn)在他成功地應用在給水、工業(yè)廢水以及城市污水處理的各種流程,包括前處理、中間處理和深度處理中,逐漸成為主流絮凝劑,被稱為第二代無機絮凝劑,近年來在我國得到迅速發(fā)展,其中聚合氯化鋁是產(chǎn)量最多、應用范圍最廣泛的品種,并衍生出多種系列復合型無機高分子絮凝劑。
相對分子質(zhì)量的測定:參考GB12005.1《聚丙烯酰胺特性黏數(shù)測定方法》和GB12005.10《聚丙烯酰胺分子量測定黏度法》。用58.5g/L的氯化鈉溶液將試樣配制成稀溶液.用烏氏黏度計測定其特性黏度。按經(jīng)驗公式計算試樣的相對分子質(zhì)量。
陽離子度的測定:取不同的陽離子聚丙烯酰胺試樣約0.3g,至0.2mg,置于500mL容量瓶中,加水溶解后稀釋至刻度移取10mL試液于250mL錐形瓶中,加水60mL,用鹽酸溶液調(diào)節(jié)pH為3~5,加4至5滴胺藍(T.B)指示液,邊搖邊用聚2一丙烯酰胺一2一丙磺酸鉀(PAMPSK)標準溶液滴定。初時的溶液是很不均勻的,要攪拌一段時間后才能達到濃度一致,這個過程需要良好的設備及正確的操作,才有可能在不長的時間內(nèi)完成這一過程。溶液顏色由藍色變?yōu)樽霞t色即為終點同時做空白試驗。測定樣品的陽離子度。
固含量的測定:用干燥至恒質(zhì)量的稱量瓶稱取1g試樣。至0.2mg,置于干燥箱中,于(120 2)℃干燥2h。取出置于干燥器中冷卻至室溫.稱量直至恒質(zhì)量。計算固含量,為不同實驗室采用本方法對樣品的固含量測定值。
丙烯酰胺單體含量的測定:用水和的混合物萃取試樣中的丙烯酰胺單體。以磷酸二氫鈉水溶液和為流動相。用液相色譜儀進行分析.通過峰面積和斜率測出試樣中的丙烯酸胺單體含量,由4個實驗室采用本方法分別測定樣品。
聚丙烯酰胺的純品為無嗅、無味一( 如果有殘留的未完全聚合的單體時將有殘毒) 的白色粉末, 可與水以任意比例混合溶脹和溶解。國內(nèi)生產(chǎn)的有含量在95%以上的白色粉末, 也有含量在6-8%的膠凍狀體。4、配成的溶液不要用離心泵轉移,以免高速旋轉的葉片造成聚合物的剪切降解。國外有些這種產(chǎn)品, 為了便于在水中分散溶解,常常制成砂粒狀。聚丙烯酰胺PAM為一種線型高分子聚合物, 分子鏈細且長, 分子量為80萬時展開分子長度可達12×105mμ?;瘜W式中, 其中n值為聚合度, 平均分子量M在80萬、800萬之間的n值為1.31x104-1.31xl06。在這個長鏈中每隔一個碳鏈節(jié)有一個酰胺基-C-NH2在這個龐大有聚合物的分子中存在著大量的-C-CH2,由于酸胺基在( 中性) 水中幾乎不離解, 所以把聚丙烯酰胺稱做非離子型的聚電解質(zhì)。酸胺基-C-NH2是這個聚合物的活性基, 它憑借氫鍵的力對懸浮微粒起吸附作用,一般的高分子聚合物, 在水中不溶或難溶,而聚丙烯酰胺PAM則由于酞胺基可與水產(chǎn)生氫鍵締合作用顯示了親水性和易溶性。