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聚丙烯酰胺的搅拌速度及搅拌时间应用于水处理的全过程剖析​

发布日期:2014-06-10 13:14:26

  不恰当的聚丙烯酰胺拌和速度会使其降解,直接影响后期的运用效果,昕洁公司在本篇文章就为我们详细介绍一下聚丙烯酰胺的拌和速度及拌和时刻的掌握~
 聚丙烯酰胺
PAM溶解的时分为了确保效果,不结团,昕洁公司主张我们选用人工的添加办法,进一步溶解加整的办法,通常选用机械拌和,而机械拌和速度对溶液制造时刻有较大的影响,但过大的拌和速度,会引起聚丙酰胺溶液的降解,使有些聚丙烯酰胺长链断裂,影响沉降效果,所以必须严格控制机械拌和速度。在1 m直径的拌和桶内转速不得大于800 rpm,1.5~2 m直径的拌和捅内转速不得大于600rpm。进步拌和溶液的温度可削减溶解时刻,但水温最高不超越55℃,不然也会引起降解效果,影响运用效果。
一、聚丙烯酰胺的技术、商品介绍      
  中国对聚丙烯酰胺的研讨和出产始于60年代,出产技术首要选用传统的水溶液聚合法——胶体采8—10%AM水溶液,在引发剂效果下直接聚合而成,干粉选用20—30%AM水溶液进行中浓度聚合,聚合后的胶体经过造粒、捏合、枯燥、损坏后制得聚丙烯酰胺,比技术较为安全、简单、本钱低。反相悬浮聚合法——AM水溶液以小液珠悬浮在有机溶液中进行的聚合反响,制得分子量高、速溶的聚丙烯酰胺珠状物。聚丙烯酰胺的大大都运用都需求某种离子功用。离子的特功用够改变聚丙烯酰胺的溶解性、黏度、溶液的性质。
  到当前,已出产出非离子型聚丙烯酰胺、阳离子型聚丙烯酰、两性高分子量聚丙烯酰胺、及其衍生物等。其分子量300万~2000万,依据分子质量可分为低分子量(100万以下)、中分子量(100万--1000万)、高分子量(1000万----1500万)、超分子量(1500万以上)。商品首要有粉末、胶体、乳液;粉末质量较高,运用效果好,乳液简单溶解,运用本钱相对高。
  二、聚丙烯酰胺絮凝机理探讨,溶解技术及投加技术的挑选
  聚丙烯酰胺分子链很长,它的酰胺基(-CONH2)与许多物质亲和、吸附构成氢键,这就使它能在吸附的粒子之间架桥,使数个乃至数十个粒子衔接在一起,生成絮团,加速粒后代下沉,使它变成最理想的絮凝剂。曾有试验在有些水解的聚丙烯酰胺溶液中参加氧化铝的水合物进,聚合的阴离子吸附在氧化铝的阳离子上,黏度就敏捷地添加或胶弟化。这同通常絮凝机理相似即一个分子能一起吸附几个粒子,使它们拉在一起,敏捷沉降,沉降的速率取决于絮凝剂的浓度和悬浮固体的浓度。经过清水专家多年的水处置运用研讨,以为聚丙烯酰胺的絮凝要理是:
  (1)由于其具有极性基因—酰胺基,易于借其氢健的效果在泥沙颗粒外表吸附;
  (2)因其有很长的分子链,大数量级的长链在水中有无穷的吸附外表积,故絮凝效果好,能运用长链在颗粒之间架桥,构成大颗粒的絮凝体,加速沉降。
  (3)借助于聚丙烯酰胺的絮凝——助凝,在清水处置的泥凝进程中能够发作双电离紧缩,使颗粒集合稳定性下降,在分子引力效果下颗粒结合起来,涣散相的简单阴离子能够被聚合物阴离子基团所替代;
  (4)高分子和天然水构成中的物质和水中悬浮物,或在它之前投加的水解混凝剂的离子之间发作化学相互效果,能够是络合反响;
  (5)由于分子链固定在不一样颗粒的外表上,各个固相颗粒之间构成聚合桥。
  聚丙烯酰胺,由于分子侧链上酰氨基的活性,使聚合物获得了许多名贵的功用。非离子型PAM类絮凝剂由于不带离子型官能团,因而与阴离子型PAM类絮凝剂相比具有以下特色:絮凝功用受水PH值和盐类动摇的影响小;在中型或碱性条件下,其絮凝效果(沉降速度)不如阴离子型,但在酸性的条件下却优于阴离子型,絮体强度比阴离子型高分子絮凝剂的强。
  阴离子型PAM类絮凝剂的分子量通常比阴离子型或非离子型的聚合物低,其弄清功用首要是经过电荷中和效果而获得。这类絮凝剂的功用首要是絮凝带负电荷的胶体,具有除浊、脱色等功用,适用于有机胶体含量高的水处置。
  三、溶解技术及投加技术的挑选     
  聚丙烯酰胺在运用前均需将固体制造成0.1-0.5%溶液,投加时可再行稀释或水力运送,0.5%的备用溶液储存期为七天,0.05%的投加溶液储存期三天。制造溶液时注意事项:
  (1)溶解温度。聚丙烯酰胺的溶解需求必定的温度,以加速溶解速度。但温度过高,又会使高聚物的分子链断裂,下降运用效果,较合适的溶解温度为50--60℃。
  (2)拌和条件。聚丙烯酰胺的溶解应防止过强的剪切力拌和,过强的拌和会使分子链断裂,然后下降运用效果。拌和宜选用低速浆叶,如锚式、框式、多层浆式等。拌和速度为60转/分摆布。运送时亦应防止选用高速离心泵,较合适选用活塞泵或隔膜泵。
  (3)均匀涣散投料。聚丙烯酰胺溶解的关键是投料的均匀涣散。通常先将水溶液加热调理至50——60℃。开动拌和机后,最好选用机械震动筛网投料(筛网目数为10目),昼防止发作“大团块状”、“鱼眼状”难溶颗粒,然后使聚丙酰胺得到充沛溶解,发扬好运用效果。
  (4)防止与铁接解。在溶解拌和及运送投加体系中,最好选用塑料、珐琅、不锈钢等。
  聚丙烯酰胺的投加点挑选,对运用效果影响较大。国外材料介绍,在水中悬浮物含量超越50mg/L的季节里,聚丙烯酰胺和其他阴离子高分子絮凝剂在一级处置构筑物之前投加较适宜,当悬浮物含量较少时,在滤池之前投加较适宜,为了使混凝悬浮物来得及构成细微絮状物,不发作颗粒数量浓度的实践削减(由于集合)和混凝悬浮物外表性质的恶化,挑选向水中投加混凝剂和絮凝剂的时刻距离,通常在1—4分钟之间。水的温度和浊度越低、水的色度越高,则混凝剂和絮凝剂投入的时刻距离应当越长,还应当考虑到水的消毒状况,假如聚丙煅酰胺在加氯前投加,水的消毒程度能够下降,能够会恶化阳离子高分子絮凝剂的技术性质,由于预加氯能够使阳离子高分子对生物对象消毒进程发作屏蔽效果,和高分子在氧化剂效果下被损坏。
  关于聚丙烯酰胺的投加量,要依据不一样的水源水质和清水技术特色,经过试验来断定。国外有关材料介绍,高分子絮凝剂絮凝进程可存在以下规律:
  (1)当高分子絮凝剂投量确保掩盖可容掩盖的因体颗粒外表部位时,达到最好条件;
  (2)颗粒外表被聚合物分子过饱和,就会致使絮凝恶化,由于在这种状况下高分子的自在结尾也能够吸附在同一外表上,构成弯曲状,相领颗粒间的架桥结合数因而削减;
  (3)当强烈的拌和到能够损坏聚合物的结合时,就会发作已絮凝颗粒的散开,假如高分子絮凝剂剂投量少于最好投量,则架桥键的更弱;
  (4)聚合物最好投量和涣散相颗粒外表上容许吸附的面积之间存在线性联系。
  某水厂以为,关于其污染对比严峻、污染物品种繁多、PH值和碱度较低的原水而言,非离子型聚丙烯酰胺相对对比合适其的絮凝,阴离子型聚丙烯酰胺略微差劲,阳离子型聚丙烯酰胺则效果较差。依据絮凝理论揣度,能够是污染严峻的枯水期原水浊度对比低,水体中可供架桥的颗粒对比少,先投加液氯消毒,后投加絮凝剂,对阳离子型絮凝剂的构造能够有损坏效果,已投加混凝剂和消毒剂的水体,PH值通常不高于7.0,水体电荷倾向不显着,阴、阳离子型的聚丙烯酰胺体现不出优势。
  四、丙烯酰胺运用于生活饮用水的净化处置
  聚丙烯酰胺对进步絮凝效果、节省矾耗、去掉藻类、下降致突变性、进步水质、敷衍突发水质事故等。
  1、进步絮凝效果,战胜枯水期絮体上浮,节省矾耗,下降清水本钱。低温低浊,相对水中浑浊度成分中,有机物占的比例更大,单投加硫酸铝和聚合铝,构成的絮凝体构造松懈、轻飘,难以沉积。投加聚丙烯酰胺0.025--0.05mg/L助凝后,由于其无穷的吸附外表积和优秀的架桥才能,使反响生成的絮凝体体积增大,比重添加,沉降速度加速,沉积池沉积才能敏捷进步,出水浊度大为下降。
  投聚丙烯酰助凝后,5分钟后出水剩下浊度仅为20NTU以下,平等时刻内比无投加助凝剂的水样出水剩下浊度除低20—30NTU。无投加助凝剂的水样由于原水有机物污染严峻,絮体轻浮,终究浊度无法下降,将其放置1小时其剩下浊工也无显着削减。投加聚丙烯酰助凝进步了絮凝效果,能节省矾耗约25%,产水量不升约5—10%,本钱节省约24%。
  2、进步水质,去掉色度,去掉有机物,去掉藻类,下降致突变性。由于聚丙烯酰胺助凝效果,出水浊度显着下降,而有机物和藻类的含量与浊度有极为亲近的联系,据专家以为,当浊度下降至0.5度时,水中有机物可去掉80%,所以投加聚丙烯酰胺助凝能有效地去掉有机污染,进步饮用水水质。色度去掉率进步10%以上,除水有机物下降46%以上,藻类去掉率上升16—26%。沉积池出水致突变性下降,从强阳性变为阳性,证明出水浊度的下降,去掉了适当有些有机物,因而改进了出水的致突变性。
  五、聚丙烯酰胺运用于饮用水处置的安全性      
  聚丙烯酰胺自身根本无毒,由于它在进入人体后,绝大有些在短期内排出体外,很少被消化道吸收入。大都商品也不影响肌肤,只要某些水崩溃能够有残余碱,当重复、长时间触摸时会有影响性。美国以为,PAM及其水崩溃是低毒或无毒的。PAM的毒性来自残留的丙烯酰胺单体和出产进程夹藏的有毒金属。丙烯酰胺为神经性致毒剂,对神经体系有损伤效果,中毒后表性出肌体无力,运动失调等表现。因而各国清洁部门均有规则聚丙烯酰胺工业商品中残留的丙烯酰胺含量,通常为0.5%--0.05%。运用于水的通常净化处置时,丙烯酰胺含量0.2%以下,用于直接饮用水处置时,需在0.05%以下。国际聚丙烯酰胺规范指出:PAM中残留量控制在0.05%以下并控制用量时,处置后水中的含量将低于0.25ug/L,符合大大都国家的饮用水规范。
  某些阳离子型聚丙烯酰胺的状况就杂乱得多,这是由于阳离子型聚丙烯酰胺引入的氨基类等基团,其毒性通常数十至数百倍地高于阴离子型和非离子型,他们的缓慢毒性正进一步研讨中。
  如某水厂运用聚丙烯酰胺助凝,最大投加量为0.09mg/L,运用的是聚丙烯酰胺的食品级、滤池出水和出厂自来水均无发现有丙烯酰胺单体。故以为仅要能控制好运用商品的质量和投加量,则选用聚丙烯酰胺助凝技术,对饮用水清洁而言是安全的。
  展望,中国运用聚丙烯酰胺等水处置剂,将会随水质性缺水的范围扩展、国民对饮用水要求的进步而逐渐扩展。聚丙烯酰胺类有机商品在水处置技术的运用中,其强化絮凝、进步滤池过滤才能、进步水质,添加水量、节省本钱的优势被越来越多的供水企业所愿意接受,聚丙烯酰胺在饮用水处置范畴的运用正在不断被研讨开发,其远景是达观的。