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聚丙烯酰胺溶解工艺及投加工艺的选择

  聚丙烯酰胺溶解工艺及投加工艺的选择

  聚丙烯酰胺(Polyacryamide,简称PAM)是丙烯酰胺均聚物或与其他单体共聚而得线形聚合物的统称。具有良好 的热稳定性。由于结构单元中含有极性基团——酰胺基,易形成氢键,使其具有良好的水溶性和很高的化学活性,易通过接枝、交联得到支连或网状结构的多种改性物。从而使聚丙烯酰按具有一系列衍生物和多种宝贵性能,在水处理方面具有重要意义,是有机高分子中应用最广泛的净水处理絮凝剂。

  溶解工艺及投加工艺的选择。

  聚丙烯酰胺在使用前均需将固体配制成0.1--0.5%备用溶液,投加时可再行稀释或水力输送,0.5%的备用溶液储存期为七天,0.05%的投加溶液储存期为三天。配制溶液时要注意如下事项:(1)溶解温度。聚丙烯酰胺的溶解需要有一定的温度,以加快溶解速度。但温度过高,又会使高聚物的分子链断裂,降低使用效果,较适宜的溶解温度为50---60℃。(2)搅拌条件。聚丙烯酰胺的溶解应避免过强的剪切力搅拌,过强的搅拌会使分子链断裂,从而降低使用效果。搅拌宜采用低速浆叶,如锚式、框式、多层浆式等。搅拌速度 为60转/分左右。输送时亦应避免采用高速离心泵,较适宜采用活塞泵或隔膜泵。(3)均匀分散投料。聚丙烯酰胺溶解的关键环节,是投料的均匀分散。一般先将水溶液加热调节至50——60℃。开动搅拌机后,最好采用机械震动筛网投料(筛网目数为10目),昼避免产生“大团块状”、“鱼眼状”难溶颗粒,从而使聚丙酰胺得到充分溶解,发挥好使用效果。(4)避免与铁接解。在溶解搅拌及输送投加系统中,最好采用塑料、搪瓷、铝、不锈钢等材质。

  聚丙烯酰胺的投加点选择,对使用效果影响较大。有资料介绍,在处理高浊水时,应先投加聚丙烯酰胺,经充分混合后,再投加混凝剂。也有介绍在投加混剂前投加聚丙烯酰胺,会导致对溶胶的保护。国外资料介绍,在水中悬浮物含量超过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理构筑物之前投加较合适,当悬浮物含量较少时,在滤池之前投加较合适,为了使混凝悬浮物来得及形成细小絮状物,不发生颗粒数量浓度的实际减少(由于聚集)和混凝悬浮物表面性质的恶化,选择向水中投加混凝剂和絮凝剂的时间间隔,一般在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间间隔应当越长,还应当考虑到水的消毒情况,如果聚丙煅酰胺在加氯前投加,水的消毒程度可能降低,可能会恶化阳离子高分子絮凝剂的工艺性质,因为预加氯可能使阳离子高分子对生物对象消毒过程产生屏蔽作用,和高分子在氧化剂作用下被破坏。

  聚丙烯酰胺投加时搅拌条件对絮凝效果影响较大要助凝效果最好应为在反应池前部——初级绒絮形成时投加为好。关于聚丙烯酰胺的投加量,要根据不同的水源水质和净水工艺特点,通过实验来确定。国外有关资料介绍,高分子絮凝剂絮凝过程可存在以下规律:(1)当高分子絮凝剂投量保证覆盖可容覆盖的因体颗粒表面部位时,可达到最佳条件;(2)颗粒表面被聚合物分子过饱和,就会导致絮凝恶化,因为在这种情况下高分子的自由末端也可以吸附在同一表面上,形成弯曲状,相领颗粒间的架桥结合数因而减少;(3)当强烈的搅拌到能够破坏聚合物的结合时,就会发生已絮凝颗粒的散开,如果高分子絮凝剂剂投量少于最佳投量,则架桥键的更弱;(4)聚合物最佳投量和分散相颗粒表面上容许吸附的面积之间存在线性关系。南方某水厂认为,对于其污染比较严重、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比较适合其的絮凝,阴离子型聚丙烯酰胺略微逊色,阳离子型聚丙烯酰胺则效果较差。根据絮凝理论推断,可能是污染严重的枯水期原水浊度比较低,水体中可供架桥的颗粒比较少,先投加液氯消毒,后投加絮凝剂,对阳离子型絮凝剂的结构可能有破坏作用,已投加混凝剂和消毒剂的水体,PH值一般不高于7.0,水体电荷倾向不明显,阴、阳离子型的聚丙烯酰胺表现不出优势。

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