阴离子型聚丙烯酰胺的使用效果与其“水解度”有关,“水解度”过小会导致混凝或助凝效果较差,“水解度”过大会增加制作成本 。
15、什么是阴离子型聚丙烯酰胺的水解度?
阴离子型聚丙烯酰胺“水解度”是水解时PAM分子中酰胺基转化成羧基的百分比,但由于羧基数测定很困难,实际应用中常用“水解比”即水解时氢氧化钠用量与PAM用量的重量比来衡量 。
水解比过大,加碱费用较高,水解比过小,又会使反应不足、阴离子型聚丙烯酰胺的混凝或助凝效果较差 。一般将水解比控制在20%左右,水解时间控制在2~4h 。
16、影响絮凝剂使用的因素有哪些?
(1)水的pH值
水的pH值对无机絮凝剂的使用效果影响很大,pH值的大小关系到选用絮凝剂的种类、投加量和混凝沉淀效果 。水中的H+和OH-参与絮凝剂的水解反应,因此,pH值强烈影响絮凝剂的水解速度、水解产物的存在形态和性能 。以通过生成Al(OH)3带电胶体实现混凝作用的铝盐为例,当pH值﹤4时,Al3+不能大量水解成Al(OH)3,主要以Al3+离子的形式存在,混凝效果极差 。pH值在6.5~7.5之间时,Al3+水解聚合成聚合度很大的Al(OH)3中性胶体,混凝效果较好 。pH值﹥8后,Al3+水解成AlO2-,混凝效果又变得很差 。
水的碱度对pH值有缓冲作用,当碱度不够时,应添加石灰等药剂予以补充 。当水的pH值偏高时,则需要加酸调整pH值到中性 。相比之下,高分子絮凝剂受pH值的影响较小 。
(2)水温
水温影响絮凝剂的水解速度和矾花形成的速度及结构 。混凝的水解多是吸热反应,水温较低时,水解速度慢且不完全 。低温情况下,水的粘度大,布朗运动减弱,絮凝剂胶体颗粒与水中杂质颗粒的碰撞次数减少,同时水的剪切力增大,阻碍混凝絮体的相互粘合;因此,尽管增加了絮凝剂的投加量,絮体的形成还是很缓慢,而且结构松散、颗粒细小,难以去除 。低温对高分子絮凝剂的影响较小 。但要注意的是,使用有机高分子絮凝剂时,水温不能过高,高温容易使有机高分子絮凝剂老化甚至分解生成不溶性物质,从而降低混凝效果 。
(3)水中杂质成分
水中杂质颗粒大小参差不齐对混凝有利,细小而均匀会导致混凝效果很差 。杂质颗粒浓度过低往往对混凝不利,此时回流沉淀物或投加助凝剂可提高混凝效果 。水中杂质颗粒含有大量有机物时,混凝效果会变差,需要增加投药量或投加氧化剂等起助凝作用的药剂 。水中的钙镁离子、硫化物、磷化物一般对混凝有利,而某些阴离子、表面活性物质对混凝有不利影响 。
(4)絮凝剂种类
絮凝剂的选择主要取决于水中胶体和悬浮物的性质及浓度 。如果水中污染物主要呈胶体状态,则应首选无机絮凝剂使其脱稳凝聚,如果絮体细小,则需要投加高分子絮凝剂或配合使用活化硅胶等助凝剂 。很多情况下,将无机絮凝剂与高分子絮凝剂联合使用,可明显提高混凝效果,扩大应用范围 。对于高分子而言,链状分子上所带电荷量越大,电荷密度越高,链越能充分伸展,吸附架桥的作用范围也就越大,混凝效果会越好 。
【列举废水处理中常用的药剂及作用】
(5)絮凝剂投加量
使用混凝法处理任何废水,都存在最佳絮凝剂和最佳投药量,通常都要通过试验确定,投加量过大可能造成胶体的再稳定 。一般普通铁盐、铝盐的投加范围是10~100mg/L,聚合盐为普通盐投加量的1/2~1/3,有机高分子絮凝剂的投加范围是1~5mg/L 。
(6)絮凝剂投加顺序
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