⑴ 無機絮凝劑有哪些類型
無機絮凝劑有時稱無機混凝劑。其分類如下:
第一、陽離子型無機高分子絮凝劑
陽離子型無機高分子絮凝劑主要包括聚合氯化鋁(PAC)、聚合硫酸鋁(PAS)、聚合硫酸鐵(PFS)、聚合氯化鐵(PFC)、聚合氯化硫酸鐵(PFCS)和聚磷氯化鐵(PPFC)等。
(1)陽離子聚丙烯醯作為絮凝劑,主要應用於工業上的固液分離過程,包括沉降、澄清、濃縮及污泥脫水等工藝,應用的主要行業有:城市污水處理、造紙工業、食品加工業、石化工業、冶金工業、選礦工業、染色工業和製糖工業及各種工業的廢水處理。用在城市污水及肉類、禽類、食品加工廢水處理過程中的污泥沉澱及污泥脫水上,通過其所含的正電荷基團對污泥中的負電荷有機膠體電性中和作用及高分子優異的架橋凝聚功能,促使膠體顆粒聚集成大塊絮狀物,從其懸浮液中分離出來。效果明顯,投加量少。
(2)陽離子聚丙烯醯在造紙工業中可用作紙張干強劑、助留劑、助濾劑,能極大的提高成紙質 量,節約成本,提高造紙廠的生產能力。可直接與無機鹽離子、纖維以及其它有機高分子發生靜電橋梁作用以達到增強紙張的物理強度, 減少纖維或填料的流失,加快濾水, 起增強、助留、助濾作用,還可以用於白水的處理, 同時,在脫墨過程中能起明顯的絮凝效果。
(3)陽離子聚丙烯醯纖維泥漿(石棉-水泥製品)中可使成型的石棉-水泥製品排水性得到改善,使石棉板坯料的強度提高; 在絕緣板中, 可提高添加劑和纖維的結合能力。
(4)陽離子聚丙烯醯在采礦、選煤行業中可作礦山廢水、洗煤廢水的澄清劑。
(5)陽離子聚丙烯醯可用於染色廢水、皮革廢水、含油廢水的處理, 使之除濁、脫色, 以達到排放標准。
(6)陽離子聚丙烯醯在磷酸提純中, 有助於濕法磷酸工藝中石膏的分離。
(7)陽離子聚丙烯醯用於以江河水源的自來水廠的水處理絮凝劑。
(8)陽離子聚丙烯醯胺在污水處理中有機廢水中常使用粉狀陽離子聚丙烯醯胺:通常是讓污水中懸浮顆粒帶陰電荷的污水進行絮凝沉澱。根據對絮凝裝置中陽離子型酸性或鹼性介質中,依靠陽電性呈現對污水快速澄清是極為有效的。除了粉狀聚丙烯醯胺以外,聚合氯化鋁和陰離子聚丙烯醯胺成型物也正在有機廢水處理中得到日益廣泛的應用。
(9)陽離子聚丙烯醯胺用於酒精廠廢水,啤酒廠廢水,味精廠廢水,製糖廠廢水,肉製品廠廢水,飲料廠廢水,紡織印染廠以及各種污水廠的工程處理的廢水中,含有各種有機溶劑、無機及有機硫化物、烴類、氯氣、油、汞及其他對環境有害的成分,可以用聚丙烯醯胺進行絮凝以後再排放。還可用作油田開發過程的泥漿處理劑,選擇性堵水劑,注水增稠劑,紡織印染過程的柔軟劑,靜電防止劑及通用的殺菌、消毒劑等。
(10)陽離子聚丙烯醯用於給水凈化,水/油體系破乳,含油廢水處理,廢水再資源化及污泥脫水等方面;聚丙烯醯胺能有效地降低流體的摩擦阻力,水中加入微量聚丙烯醯胺就能降阻50-80%
第二、陰離子型無機高分子絮凝劑
陰離子型無機高分子絮凝劑主要指活性硅酸絮凝劑
第三、復合型無機高分子絮凝劑
聚硅鋁絮凝劑、聚硅鐵絮凝劑、聚硅鐵鋁絮凝劑、聚合鋁鐵絮凝劑。
⑵ 水處理過程中 絮凝劑的原料是
絮 凝 劑
絮凝沉澱法是一種水處理方法,應用最廣泛、成本最低。此方法是指在廢水中,加入一定量的絮凝劑,使其進行物理化學反應,達到水體凈化的目的。目前國內外既經濟又簡便的水處理技術是提高水質處理效率,其關鍵問題之一是絮凝劑的選擇。
1 無機絮凝劑
1.1 無機絮凝劑的分類和性質
無機絮凝劑按金屬鹽可分為鋁鹽系及鐵鹽系兩大類;鋁鹽以硫酸鋁、氯化鋁為主,鐵鹽以硫酸鐵、氯化鐵為主。後來在傳統的鋁鹽和鐵鹽的基礎上發展合成出聚合硫酸鋁、聚合硫酸鐵等新型的水處理劑,它的出現不僅降低了處理成本,而且提高了功效。這類絮凝劑中存在多羥基絡離子,以OH-為架橋形成多核絡離子,從而變成了巨大的無機高分子化合物,相對分子質量高達1×105。無機聚合物絮凝劑之所以比其他無機絮凝劑能力高、絮凝效果好,其根本原因就在於它能提供大量的如上所述的絡合離子,能夠強烈吸附膠體微粒,通過粘附、架橋和交聯作用,從而促使膠體凝聚。同時還發生物理化學變化,中和膠體微粒及懸浮物表面的電荷,降低了Zeta電位,使膠體粒子由原來的相斥變成相吸,破壞了膠團的穩定性,促使膠體微粒相互碰撞,從而形成絮狀混凝沉澱,而且沉澱的表面積可達(200-1000)m2/g,極具吸附能力。也就是說,聚合物既有吸附脫穩作用,又可發揮黏附、橋聯以及卷掃絮凝作用。
1.2 改性的單陽離子無機絮凝劑
除常用的聚鋁、聚鐵外,還有聚活性硅膠及其改性品,如聚硅鋁(鐵)、聚磷鋁(鐵)。改性的目的是引入某些高電荷離子以提高電荷的中和能力,引入羥基、磷酸根等以增加配位絡合能力,從而改變絮凝效果,其可能的原因是:某些陰離子或陽離子可以改變聚合物的形態結構及分布,或者是兩種以上聚合物之間具有協同增效作用。
近年來國內相繼研製出復合型無機絮凝劑和復合型無機高分子絮凝劑。聚硅酸絮凝劑(PSAA)由於制備方法簡便,原料來源廣泛,成本低,是一種新型的無機高分子絮凝劑,對油田稠油采出水的處理具有更強的除油能力,故具有極大的開發價值及廣泛的應用前景。聚硅酸硫酸鐵(PFSS)絮凝劑,發現高度聚合的硅酸與金屬離子一起可產生良好的混凝效果。將金屬離子引到聚硅酸中,得到的混凝劑其平均分子質量高達2×105,有可能在水處理中部分取代有機合成高分子絮凝劑。聚磷氯化鐵(PPFC)中PO43-高價陰離子與Fe3+有較強的親和力,對Fe3+的水解溶液有較大的影響,能夠參與Fe3+的絡合反應並能在鐵原子之間架橋,形成多核絡合物;對水中帶負電的硅藻土膠體的電中和吸附架橋作用增強,同時由於PO43-的參與使礬花的體積、密度增加,絮凝效果提高。聚磷氯化鋁(PPAC)也是基於磷酸根對聚合鋁(PAC)的強增聚作用,在聚合鋁中引入適量的磷酸鹽,通過磷酸根的增聚作用,使得PPAC產生了新一類高電荷的帶磷酸根的多核中間絡合物。聚硅酸鐵(PSF)它不僅能很好地處理低溫低濁水,而且比硫酸鐵的絮凝效果有明顯的優越性,如用量少,投料范圍寬,礬花形成時間短且形態粗大易於沉降,可縮短水樣在處理系統中的停留時間等,因而提高了系統的處理能力,對處理水的pH值基本無影響。
1.3 改性的多陽離子無機絮凝劑
聚合硫酸氯化鐵鋁(PAFCS)在飲用水及污水處理中,有著比明礬更好的效果;在含油廢水及印染廢水中PAFCS比PAC的效果均優,且脫色能力也優;絮凝物比重大,絮凝速度快,易過濾,出水率高;其原料均來源於工業廢渣,成本較低,適合工業水處理。鋁鐵共聚復合絮凝劑也屬這類產品,它的生產原料氯化鋁和氯化鐵均是廉價的傳統無機絮凝劑,來源廣,生產工藝簡單,有利於開發應用。鋁鹽和鐵鹽的共聚物不同於兩種鹽的混合物,它是一種更有效地綜合了PAC和FeCl3的優點,增強了去濁效果的絮凝劑。
隨著人們對水處理認識的不斷提高,殘留鋁對生物體產生的毒害作用倍受人們的關注,如何減少二次污染的問題已經越來越引起重視。國內現有生產方法製得的飲用水中鋁含量比原水一般高1-2倍。飲用水中殘留鋁等含量高,原因可能是絮凝過程不完善,導致部分鋁以氫氧化鋁的微細顆粒存在於水中。採用強化絮凝凈化法,改善絮凝反應條件,延長慢速絮凝時間等可有效地降低鋁等含量。考慮到無機絮凝劑具有一定的腐蝕性和毒性對人類健康和生態環境會產生不利影響,人們研製開發出了有機高分子絮凝劑。
2 有機高分子絮凝劑
有機高分子絮凝劑出現於20世紀50年代,它們應用前途廣闊,發展非常迅速。已用於給水凈化,水/油體系破乳,含油廢水處理,廢水再資源化及污泥脫水等方面;還可用作油田開發過程的泥漿處理劑,選擇性堵水劑,注水增稠劑,紡織印染過程的柔軟劑,靜電防止劑及通用的殺菌、消毒劑等。
2.1 有機高分子絮凝劑種類和性質
有機高分子絮凝劑有天然高分子和合成高分子兩大類。從化學結構上可以分為以下3種類型:(1)聚胺型-低分子量陽離子型電解質;(2)季銨型-分子量變化范圍大,並具有較高的陽離子性;(3)丙烯醯胺的共聚物-分子量較高,可以幾十萬到幾百萬、幾千萬,均以乳狀或粉狀的劑型出售,使用上較不方便,但絮凝性能好。根據含有不同的官能團離解後粒子的帶電情況可以分為陽離子型、陰離子型、非離子型3大類。有機高分子絮凝劑大分子中可以帶-COO-、-NH-、-SO3、-OH等親水基團,具有鏈狀、環狀等多種結構。因其活性基團多,分子量高,具有用量少,浮渣產量少,絮凝能力強,絮體容易分離,除油及除懸浮物效果好等特點,在處理煉油廢水,其它工業廢水,高懸浮物廢水及固液分離中陽離子型絮凝劑有著廣泛的用途。特別是丙烯醯胺系列有機高分子絮凝劑以其分子量高,絮凝架橋能力強而顯示出在水處理中的優越性。
2.2 非離子型有機高分子絮凝劑
非離子型有機高分子絮凝劑主要是聚丙烯醯胺。它由丙烯醯胺聚合而得。
2.3 陰離子型有機高分子絮凝劑
(1)陰離子型有機高分子絮凝劑主要有聚丙烯酸、聚丙烯酸鈉、聚丙烯酸鈣以及聚丙烯醯胺的加鹼水解物等聚合物。
(2)丙烯醯胺和苯乙烯磺酸鹽、木質磺酸鹽、丙烯酸、甲基丙烯酸等共聚物。
2.4 陽離子型有機高分子絮凝劑
2.4.1 季銨化的聚丙烯醯胺
季銨化的聚丙烯醯胺陽離子均是將-NH2經過羥甲基化和季銨化而得,可以分為聚丙烯醯胺陽離子化和陽離子化丙烯醯胺聚合。
(1)由聚丙烯醯胺季銨化
聚丙烯醯胺(PAM)先與甲醛水溶液反應,醯胺基部分羥甲基化,其次與仲胺反應進行烷胺基化,然後與鹽酸或胺基化試劑反應使叔胺季銨化。
(2)由季銨化的丙烯醯胺聚合
在鹼性條件下,先由丙烯醯胺與甲醛水溶液反應,然後與二甲胺反應,冷卻後加鹽酸季銨化。產物經蒸發濃縮、過濾,得季銨化丙烯醯胺單體。
2.4.2 聚丙烯醯胺的陽離子衍生物
這類產品多是由丙烯醯胺與陽離子單體共聚合得到的。
2.5 兩性聚丙烯醯胺聚合物
以部分水解聚丙烯醯胺加入適量甲醛和二甲胺,通過曼尼茲反應合成出具有羧基和胺甲基的兩性型聚丙烯醯胺絮凝劑。
2.6 丙烯醯胺接枝共聚物
因為澱粉價廉來源豐富,其本身也是高分子化合物,它具有親水的剛性鏈,以這種剛性鏈為骨架,接上柔性的聚丙烯醯胺支鏈,這種剛柔相濟的網狀大分子除了保持原聚丙烯醯胺的功能之外,還具有某些更為優異的性能。
由於大多數有機高分子絮凝劑本身或其水解、降解產物有毒,且合成用丙烯醯胺單體有毒,能麻醉人的中樞神經,應用領域受到一定限制,迫使絮凝劑向廉價實用、無毒高效的方向發展。
⑶ 用於污水處理污泥脫水用的絮凝劑有哪些
調理劑又稱脫水劑,可分為無機調理劑和有機調理劑兩大類。無機調理劑一般適用於污泥的真空過濾和板框過濾,而有機調理劑則適用於污泥的離心脫水和帶式壓濾脫水。
⑴無機調理劑
最有效、最便宜也是最常用的無機調理劑主要有鐵鹽和鋁鹽兩大類。鐵鹽調理劑主要包括氯化鐵(FeCl3∙6H2O)、硫酸鐵(Fe2(SO4)3∙4H2O)、硫酸亞鐵(FeSO4∙7H2O)以及聚合硫酸鐵(PFS)([Fe2(OH)n(SO4) 3-n/2]m)等,鋁鹽調理劑主要有硫酸鋁(Al2(SO4)3∙18H2O)、三氯化鋁(AlCl3)、鹼式氯化鋁(Al(OH)2Cl)、聚合氯化鋁(PAC)([Al2(OH)n∙Cl6-n] m)等。
投加無機調理劑後,可以大大加速污泥的濃縮過程,改善過濾脫水效果。而且鐵鹽和石灰聯用可以進一步提高調理效果。投加無機調理劑的缺點一是用量較大,一般來說,投加量要達到污泥干固體重量的5%~20%,從而導致濾餅體積增大;二是無機調理劑本身具有腐蝕性(尤其是鐵鹽),投加系統要具有防腐性能。應當注意的是,採用氯化鐵作為調理劑時,會增加對脫水污泥處理設備金屬構件的腐蝕性,因此所配備的脫水污泥處理設備的防腐等級應適當提高。
⑵有機調理劑
有機合成高分子調理劑種類很多,按聚合度可分為低聚合度(分子量約為1千~幾萬)和高聚合度(分子量約為幾十萬~幾百萬)兩種;按離子型分為陽離子型、陰離子型、非離子型、陰陽離子型等。與無機調理劑相比,有機調理劑投加量較少,一般為污泥干固體重量的0.1%~0.5%,而且沒有腐蝕性。
用於污泥調理的有機調理劑主要是高聚合度的聚丙烯醯胺系列的絮凝劑產品,主要有陽離子型聚丙烯醯胺、陰離子型聚丙烯醯胺和非離子型聚丙烯醯胺三類。其中陽離子型聚丙烯醯胺能中和污泥顆粒表面的負電荷並在顆粒間產生架橋作用而顯示出較強的凝聚力,調理效果顯著,但費用較高。為降低成本,可以使用較便宜的陰離子型聚丙烯醯胺-石灰聯用法,利用帶有正電荷的Ca(OH)2絮體物將帶負電的絮凝劑和污泥顆粒吸附在一起,形成一種復合的凝聚體系。
⑷ 污水處理的處理葯劑
污水處理葯劑品種很多,最常用是絮凝劑,絮凝劑可以分為無機絮凝劑和有機絮凝劑。 無機絮凝劑如果按分子量的大小分為低分子量和高分子量無機絮凝劑。
低分子無機絮凝劑
應用最廣泛的是鐵系、鋁系金屬鹽。市場主流的有聚合氯化鋁,三氯化鐵、硫酸亞鐵和硫酸鋁等。
聚合氯化鋁(cpolyaluminium chLoricle)是一類新型的主流無機高分子絮凝劑,由於其在水處理中較傳統的無機葯劑有更高的功效,所以才會迅速的發展和廣泛的應用。
三氯化鐵的水分子式(FeCl3·6H20)
特點:形成的礬花沉澱性好,處理低溫水或低濁度水效果比鋁鹽好,適宜pH值范圍較寬,但處理後水的色度比鋁系的高,有腐蝕性。
硫酸亞鐵的分子式是(FeS04·H20)
特點:離解出的Fe2+只能生成最簡單的單核絡合物,不如二價鐵鹽有良好的混凝效果。
硫酸鋁的分子式是 Al2(S04)3
特點:是廢水處理中使用最多的絮凝劑,使用便利,絮凝效果好,當水溫低時水解困難,形成的絮體較鬆散,它的有效pH值范圍較窄。
明磯(Al2(S04)3·K2S04.24H20)的作用機理與硫酸鋁比較相似。
高分子無機絮凝劑
無機分子絮凝劑混凝效果高、價格低,是最主流無機絮凝葯劑。無機高分子絮凝劑的品種按離子度不同可分為陽離子型和陰離子型
陽離子型:有聚合氯化鋁、聚合硫酸鋁、聚合磷酸鋁、聚合硫酸鐵、聚合氯化鐵、聚合磷酸鐵、聚亞鐵等。
陰離子型無機絮凝劑品種較少,是2013年較為主流的是聚合硅酸。 有機絮凝劑分為離子型和非離子型。
離子型有機絮凝劑,即能改變顆粒表面電荷,又能起橋鏈作用,引起絮凝。如聚丙烯醯胺(也稱3絮凝劑)。用於加速濃密池精礦的快速沉降。從而降低精礦含水,較少金屬流失。
有機絮凝劑一般分子量比較大,通常達幾萬、幾十萬、甚至上百萬,故添少量添加即可起到橋鏈作用。
⑸ 廢水處理葯劑的絮凝劑工作原理
絮凝沉澱法是選用無機絮凝劑(如硫酸鋁)和有機陰離子型絮凝劑聚丙烯醯胺(PAM)配製成水溶液加入廢水中,便會產生壓縮雙電層,使廢水中的懸浮微粒失去穩定性,膠粒物相互凝聚使微粒增大,形成絮凝體、礬花。絮凝體長大到一定體積後即在重力作用下脫離水相沉澱,從而去除廢水中的大量懸浮物,從而達到水處理的效果。為提高分離效果,可適時、適量加入助凝劑。處理後的污水在色度、含鉻、懸浮物含量等方面基本上可達到排放標准,可以外排或用作人工注水採油的回注水。 無機絮凝劑為高價金屬鹽,如硫酸鋁、硫酸鐵、氯化鐵、四氯化鈦及無機酸和鹼。
氯化鐵的特性:1、水解速度快,水合作用弱。形成的礬花密實,沉降速度快。受水溫變化影響小,可以滿足在流動過程中產生剪切力的要求。2、固態產品為棕褐色,紅褐色粉末,極易溶於水。3、可有效去除源水中的鋁離子以及鋁鹽混凝後水中殘余的游離態鋁離子。4、適用范圍廣,生活飲用水,工業用水,生活用水,生活污水和工業污水處理等。5、用葯量少,處理效果好,比其它混凝劑節約10-20%費用。6、使用方法和包裝用途以及注意事項同聚合氯化鋁基本一樣。三氯化鐵是城市污水及工業廢水處理的高效廉價絮凝劑,具有顯著的沉澱重金屬及硫化物、脫色、脫臭、除油、殺菌、除磷、降低出水COD及BOD等功效。
硫酸鋁的特性:極易溶於水,硫酸鋁在純硫酸中不能溶解(只是共存),在硫酸溶液中與硫酸共同溶解於水,所以硫酸鋁在硫酸中溶解度就是硫酸鋁在水中的溶解度。常溫析出含有18分子結晶水,為18水硫酸鋁,工業上生產多為18水硫酸鋁。含無水硫酸鋁51.3%,即使100℃也不會自溶(溶於自身結晶水)。不易風化而失去結晶水,比較穩定,加熱會失水,高溫會分解為氧化鋁和硫的氧化物。加熱至770℃開始分解為氧化鋁、三氧化硫、二氧化硫和水蒸氣。溶於水、酸和鹼,不溶於乙醇。水溶液呈酸性。水解後生成氫氧化鋁。水溶液長時間沸騰可生成鹼式硫酸鋁。工業品為灰白色片狀、粒狀或塊狀,因含低鐵鹽而帶淡綠色,又因低價鐵鹽被氧化而使表面發黃。粗品為灰白色細晶結構多孔狀物。無毒,粉塵能刺激眼睛。
典型的例子是某些選礦廠往濃密池中加石灰以加速精礦的沉降,提高濃密與過濾的效率減少金屬的流失。
有機絮凝劑有機絮凝劑分為離子型和非離子型。 離子型絮凝劑,即能改變顆粒表面電荷,又能起橋鏈作用,引起絮凝。如我們經常使用的聚丙烯醯胺(也稱3絮凝劑)。用於加速濃密池精礦的快速沉降。從而降低精礦含水,較少金屬流失。 絮凝劑在選礦中的另一應用實例是選擇絮凝。通過向礦漿中加入絮凝劑和分散劑使有用礦粒選擇性絮凝沉降而脈石礦物仍處於分散狀態,從而到達有用礦物與脈石分離的目的。典型的例子是某些選礦廠往濃密池中加石灰以加速精礦的沉降,提高濃密與過濾的效率減少金屬的流失。 有機絮凝劑分為離子型和非離子型。
離子型絮凝劑,即能改變顆粒表面電荷,又能起橋鏈作用,引起絮凝。如我們經常使用的聚丙烯醯胺(也稱3絮凝劑)。用於加速濃密池精礦的快速沉降。從而降低精礦含水,較少金屬流失。
絮凝劑在選礦中的另一應用實例是選擇絮凝。通過向礦漿中加入絮凝劑和分散劑使有用礦粒選擇性絮凝沉降而脈石礦物仍處於分散狀態,從而到達有用礦物與脈石分離的目的。
絮凝劑的作用:一是去電作用,一是橋鏈作用。
所謂去電作用是:懸浮粒子間有相互作用力,它主要由於離子表面的ζ電位所引起的。帶相同電荷的顆粒,相互排斥而不容易絮凝,帶相反電荷的顆粒相互吸引發生絮凝。添加絮凝劑的目的就是降低顆粒表面的電荷從而降低顆粒相互接近時產生的斥力而使之絮凝。
所謂橋鏈作用是:絮凝劑分子不只吸附在一個顆粒上,特別是高分子絮凝劑的分子,在顆粒之間好像架一座橋一樣,將顆粒連接起來,通常稱為「橋鏈作用」使顆粒絮凝。
有機絮凝劑一般分子量比較大,通常達幾萬、幾十萬、甚至上百萬、故添加量很少即可起到橋鏈作用。通常配成1/萬數量級的極稀硫酸,添加量也就是毫升數量級。當然具體的添加量還需通過試驗來確定。
絮凝劑不可多加,多加後吸附絮凝劑的礦粒間相互排斥,破壞了橋鏈作用,反而不易絮凝。 聚丙烯醯胺由於具有高分子化合物的水溶性以及其主鏈上活潑的醯基,因而在石油開采、水處理、紡織印染、造紙、選礦、洗煤、醫葯、製糖、養殖、建材、農業等行業具有廣泛的應用,有「百業助劑」、 「萬能產品」之稱。
1 水處理領域
聚丙烯醯胺在水處理工業中的應用主要包括原水處理、污水處理和工業水處理3個方面。在原水處理中,聚丙烯醯胺與活性炭等配合使用,可用於生活水中懸浮顆粒的凝聚和澄清;在污水處理中。聚丙烯醯胺可用於污泥脫水;在工業水處理中,聚丙烯醯胺主要用作配方葯劑。在原水處理中,用有機絮凝劑聚丙烯醯胺代替無機絮凝劑,即使不改造沉降池,凈水能力也可提高20%以上。所以許多大中城市在供水緊張或水質較差時,都採用聚丙烯醯胺作為補充。在污水處理中,採用聚丙烯醯胺可以增加水回用循環的使用率。
2 石油採油領域
在石油開采中,聚丙烯醯胺主要用於鑽井泥漿材料以及提高採油率等方面,廣泛應用於鑽井、完井、固井、壓裂、強化採油等油田開采作業中,具有增粘、降濾失、流變調節、膠凝、分流、剖面調整等功能。我國油田開采已經步入中後期,為提高原油採收率,主要推廣聚合物驅油和三元復合驅油技術。通過注入聚丙烯醯胺水溶液,改善油水流速比,使采出物中原油含量提高。國外聚丙烯醯胺在油田方面的應用不多,我國由於特殊的地質條件,大慶油田和勝利油田已經開始廣泛採用聚合物驅油技術。
3 造紙領域
聚丙烯醯胺在造紙領域中廣泛用作駐留劑、助濾劑、均度劑等。它的作用是能夠提高紙張的質量,提高漿料脫水性能,提高細小纖維及填料的留著率,減少原材料的消耗以及對環境的污染等。聚丙烯醯胺在造紙中使用的效果取決於其平均分子量、離子性質、離子強度及其它共聚物的活性。非離子型聚丙烯醯胺主要用於提高紙漿的濾性,增加干紙強度,提高纖維及填料的留著率;陰離子型共聚物主要用作紙張的干濕增強劑和駐留劑;陽離子型共聚物主要用於造紙廢水處理和助濾作用,另外對於提高填料的留著率也有較好的效果。此外,聚丙烯醯胺還應用於造紙廢水處理和纖維回收。
4 紡織印染工業
在紡織工業中,聚丙烯醯胺作為織物後處理的上漿劑、整理劑,可以生成柔順、防皺、耐黴菌的保護層。利用它的吸濕性強的特點,能減少紡細紗時的斷線率;聚丙烯醯胺作後處理劑可以防止織物的靜電和阻燃;用作印染助劑時,聚丙烯醯胺可使產品附著牢度大、鮮艷度高,還可以作為漂白的非硅高分子穩定劑;此外,聚丙烯醯胺還可以用於紡織印染污水的高效凈化。
5 其他領域
在采礦、洗煤領域,採用聚丙烯醯胺作絮凝劑可促進采礦、洗煤回收水中固體物的沉降,使水澄清,同時可回收有用的固體顆粒,避免對環境造成污染;在製糖工業中,聚丙烯醯胺可加速蔗汁中細粒子的下沉,促進過濾和提高濾液的清澈度;在養殖工業中,聚丙烯醯胺可改善水質,增加水的透光性能,從而改善水的光合作用;在醫葯工業中,聚丙烯醯胺可用作分離抗菌素的絮凝劑、用作葯片的賦型粘接劑以及工藝水澄清劑等;在建材工業中,聚丙烯醯胺可用作塗料增稠分散劑、鋸石板材冷卻劑以及陶瓷粘接劑等;在農業上,聚丙烯醯胺作為高吸水性材料可用作土壤保濕劑以及種子培養劑等。在建築工業中,聚丙烯醯胺可以增強石膏水泥的硬度,加速石棉水泥的脫水速度。此外,聚丙烯醯胺還可用作天然或合成皮革的保護塗層以及無機肥料的造粒助劑等。
進口聚丙烯醯胺 聚丙烯醯胺 日本聚丙烯醯胺 日本三菱聚丙烯醯胺 陽離子聚丙烯醯胺
⑹ 污水處理中的PAM和PAC是什麼有什麼用
聚合氯化鋁(簡稱),又稱為鹼式氯化鋁或羥基氯化鋁。通過它或它的水解產物使污水或污泥中的膠體快速形成沉澱,便於分離的大顆粒沉澱物。PAC的分子式為[AL2(OH)nCl6-n]m,其中,n為1-5的任何整數,m為聚合度,即鏈節的的數目,m的值不大於10。PAC的混凝效果與其中的OH和AL的比值(n值大小)有密切關系,通常用鹼化度表示,鹼化度 B=[OH]/(3[AL])X100% 。B要求在40-60%,適宜的PH范圍5-9 。
聚丙烯醯胺(簡稱 PAM),俗稱絮凝劑或凝聚劑,屬於混凝劑。PAM的平均分子量從數千到數千萬以上,沿鍵狀分子有若干官能基團,在水中可大部分電離,屬於高分子電解質。根據它可離解基團的特性分為陰離子型聚丙烯醯胺、陽離子型聚丙烯醯胺、和非離子型聚丙烯醯胺。PAM外觀為白色粉末,易溶於水,幾乎不溶於苯,乙醚、酯類、丙酮等一般有機溶劑,聚丙烯醯胺水溶液幾近是透明的粘稠液體,屬非危險品,無毒、無腐蝕性,固體PAM有吸濕性,吸濕性隨離子度的增加而增加,PAM熱穩定性好;加熱到100℃穩定性良好,但在150℃以上時易分解產中氮氣,在分子間發生亞胺化作用而不溶於水,密度:1.302mg/l(23℃)。玻璃化溫度153℃,PAM在應力作用下表現出非牛頓流動性。
⑺ 絮凝劑的無機絮凝劑
主要分為兩大類別:鐵制劑系列和鋁制劑系列,當然也包括其叢生的高聚物系列。
無機絮凝劑包括硫酸鋁、氯化鋁、硫酸鐵、氯化鐵等,其中硫酸鋁最早是由美國開發的,並一直沿用至今的一種重要的無機絮凝劑。常用的鋁鹽有硫酸鋁AL2(SO4)3.18H2O和明礬AL2(SO4)3.K2SO4.24H2O,另一類是鐵鹽有三氯化鐵水合物FeCL3.6H2O.硫酸亞鐵水合物FeSO4.7H2O和硫酸鐵。
簡單的無機聚合物絮凝劑,這類無機聚合物絮凝劑主要是鋁鹽和鐵鹽的聚合物。如聚合氯化鋁(PAC)、聚合硫酸鋁(PAS)、聚合氯化鐵(PFC)以及聚合硫酸鐵(PFS)等。無機聚合物絮凝劑之所以比其它無機絮凝劑效果好,其根本原因在於它能提供大量的絡合離子,且能夠強烈吸附膠體微粒,通過吸附、橋架、交聯作用,從而使膠體凝聚。同時還發生物理化學變化,中和膠體微粒及懸浮物表面的電荷,降低了δ電位,使膠體微粒由原來的相斥變為相吸,破壞了膠團穩定性,使膠體微粒相互碰撞,從而形成絮狀混凝沉澱,沉澱的表面積可達(200~1000)m2/g,極具吸附能力。 性狀:灰白色粉末或正交棱形結晶流動淺黃色粉末。對光敏感。易吸濕。在水中溶解緩慢,但在水中有微量硫酸亞鐵時溶解較快,微溶於乙醇,幾乎不溶於丙酮和乙酸乙酯。在水溶液中緩慢地水解。相對密度(d18)3.097。熱至480℃分解。商品通常約含20%水呈淺黃色。也有含9分子結晶水的。相對密度2.1。175℃失去7分子結晶水。
用途:1、用於銀的分析,糖的定量測定。用作染料。墨水。凈水。鋁的雕刻。消毒。聚合催化劑等。2、分析試劑、糖定量測定、鐵催化劑、媒染劑、凈水劑制顏料、葯物。3、水處理行業用作凈水的混凝劑和污泥的處理劑。4、被用作媒染劑以及工業廢水的凝結劑,也用於顏料中。5、醫葯上用硫酸鐵作收斂劑和止血劑。6、用於鍍鋅鎳鐵合金、鍍鋅鐵鈷合金等電解液中。 性質:極易溶於水,硫酸鋁在純硫酸中不能溶解(只是共存),在硫酸溶液中與硫酸共同溶解於水,所以硫酸鋁在硫酸中溶解度就是硫酸鋁在水中的溶解度。常溫析出含有18分子結晶水,為18水硫酸鋁,工業上生產多為18水硫酸鋁。含無水硫酸鋁51.3%,即使100℃也不會自溶(溶於自身結晶水)。不易風化而失去結晶水,比較穩定,加熱會失水,高溫會分解為氧化鋁和硫的氧化物。加熱至770℃開始分解為氧化鋁、三氧化硫、二氧化硫和水蒸氣。溶於水、酸和鹼,不溶於乙醇。水溶液呈酸性。水解後生成氫氧化鋁。水溶液長時間沸騰可生成鹼式硫酸鋁。工業品為灰白色片狀、粒狀或塊狀,因含低鐵鹽而帶淡綠色,又因低價鐵鹽被氧化而使表面發黃。粗品為灰白色細晶結構多孔狀物。無毒,粉塵能刺激眼睛。
作用:1.造紙工業中用作紙張施膠劑,以增強紙張的抗水、防滲性能;2.溶於水後能使水中的細小微粒和自然膠粒凝聚成大塊絮狀物,從而自水中除去,故用作供水和廢水的混凝劑;3.用作濁水凈化劑,也用作沉澱劑、固色劑、填充劑等。在化妝品中用作抑汗化妝品原料(收斂劑);4.消防工業中,與小蘇打、發泡劑組成泡沫滅火劑;5.分析試劑,媒染劑,鞣革劑,油脂脫色劑,木材防腐劑;6.白蛋白巴氏殺菌的穩定劑(包括液體或冷凍全蛋、蛋白或蛋黃);7.可作原料,用於製造人造寶石和高級銨明礬,其他鋁酸鹽;8.燃料工業中,在生產鉻黃和色淀染料時作沉澱劑,同時又起固色和填充劑作用。 除常用的聚鋁、聚鐵外,還有聚活性硅膠及其改性品,如聚硅鋁(鐵)、聚磷鋁(鐵)。改性的目的是引入某些高電荷離子以提高電荷的中和能力,引入羥基、磷酸根等以增加配位絡合能力,從而改變絮凝效果,其可能的原因是:某些陰離子或陽離子可以改變聚合物的形態結構及分布,或者是兩種以上聚合物之間具有協同增效作用。
聚硅酸絮凝劑(PSAA)由於制備方法簡便,原料來源廣泛,成本低,是一種新型的無機高分子絮凝劑,對油田稠油采出水的處理具有更強的除油能力,故具有極大的開發價值及廣泛的應用前景。
聚硅酸硫酸鐵(PFSS)絮凝劑,發現高度聚合的硅酸與金屬離子一起可產生良好的混凝效果。將金屬離子引到聚硅酸中,得到的混凝劑其平均分子質量高達2×105,有可能在水處理中部分取代有機合成高分子絮凝劑。
聚磷氯化鐵(PPFC)中PO43-高價陰離子與Fe3+有較強的親和力,對Fe3+的水解溶液有較大的影響,能夠參與Fe3+的絡合反應並能在鐵原子之間架橋,形成多核絡合物;對水中帶負電的硅藻土膠體的電中和吸附架橋作用增強,同時由於PO43-的參與使礬花的體積、密度增加,絮凝效果提高。
聚磷氯化鋁(PPAC)也是基於磷酸根對聚合鋁(PAC)的強增聚作用,在聚合鋁中引入適量的磷酸鹽,通過磷酸根的增聚作用,使得PPAC產生了新一類高電荷的帶磷酸根的多核中間絡合物。
聚硅酸鐵(PSF)它不僅能很好地處理低溫低濁水,而且比硫酸鐵的絮凝效果有明顯的優越性,如用量少,投料范圍寬,礬花形成時間短且形態粗大易於沉降,可縮短水樣在處理系統中的停留時間等,因而提高了系統的處理能力,對處理水的pH值基本無影響。 聚合硫酸氯化鐵鋁(PAFCS)在飲用水及污水處理中,有著比明礬更好的效果;在含油廢水及印染廢水中PAFCS比PAC的效果均優,且脫色能力也優;絮凝物比重大,絮凝速度快,易過濾,出水率高;其原料均來源於工業廢渣,成本較低,適合工業水處理。鋁鐵共聚復合絮凝劑也屬這類產品,它的生產原料氯化鋁和氯化鐵均是廉價的傳統無機絮凝劑,來源廣,生產工藝簡單,有利於開發應用。鋁鹽和鐵鹽的共聚物不同於兩種鹽的混合物,它是一種更有效地綜合了PAC和FeCl3的優點,增強了去濁效果的絮凝劑。其有效鐵鋁含量(AL2O3+Fe2O3)大於22%,產品吸濕性強。研究表明:在聚合氯化鋁的(PAC)的有效鋁含量大於PAFCS有效鋁鐵含量的情況下,PAFCS在污水處理中有著比明礬更好的結果;在含油廢水中及印染廢水中PAFCS比PAC的效果均優,且脫色能力也強。絮凝物比重大、絮凝速度快、易過濾、出水率高,其原料均於工業廢渣,成本較低,適合廢水處理。
聚合聚鐵硅絮凝劑也是其中之一,採用其處理生活污水,其處理效果及COD去除率均優於聚合鐵,除濁率達99%以上,脫色率65%~70%,COD去除率達70%,同時可除去生活污水中的大部分氨氮和全部磷。
鋁鐵共聚復合絮凝劑也屬於這類產品,它的生產原料氯化鋁和氯化鐵均是廉價的傳統的無機絮凝劑,來源廣、生產工藝簡單,有利於開發利用。鋁鹽和鐵鹽的共聚物不同於兩種鹽的混合物,它是一種更有效地綜合了PAC和FeCL3的優點,增強了去濁效果的絮凝劑。其中鋁鐵共聚復合絮凝劑中鐵的含量及形態分布對絮凝性能的影響有待於進一步研究,共聚物的pH值由PAC和FeCL3溶液的水解能力決定,對應溶液的pH值在其兩種母液之間,視其中鋁鹽或鐵鹽含量的多少而定。 聚合硫酸鐵是一種多羥基、多核結合體的陽離子型無機高分子絮凝劑, 它可以與水以任意比例快速混合,它比一般的無機混合凝劑有較大的分子量,用作水處理劑時,具有較強的吸附、絮橋、凝聚沉澱性能,且絮凝體形成大而快,絮體不易破碎,重凝性能好,沉澱後的水過濾快,凈水PH值范圍寬等優點。
聚合氯化鋁屬於無機混凝劑。主要是飲用水處理,市政污水處理以及造紙印染廢水處理。其價格低,市場應用范圍廣。
聚合氯化鋁鐵加入單質鐵離子或三氧化鐵和其它含鐵化合物復合而製得的一種新型高效混凝劑。主要用於飲用水以及工業廢水處理。
⑻ 污水處理中,常見的混凝劑,助凝劑和絮凝劑有哪些
一、混凝劑與助凝劑
(一)常用的無機鹽類混凝劑
常用的無機回鹽類混凝劑見下表。答
常用的無機鹽類混凝劑
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