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污水处理中聚丙烯酰胺的水解度

来源:聚合氯化铝     时间:2014-08-21    点击次数:

    聚丙烯酰胺对高浊度水,具有十分优良的絮凝效能。聚丙烯酰胺为非离子型高聚物,通常弯曲成无规线团。通常加碱可使聚丙烯酰胺有些水解,在所生成的羧基阴离子之间静电斥力的作用下,使分子链张开,以露出出来的活性酰胺基团和很长的分子链,表现优良的吸附架桥絮凝作用。

    聚丙烯酰胺的水解反响,能够下式表明:

    式(1)中反响进行的程度,通常以水解度表明

重庆快乐十分    h=m/n×100%(2)

    式中:h-水解度(%);

    m—聚丙烯酰胺分子中水解生成的羧基数;

    n—聚丙烯酰胺分子中水解前酰胺基总数。

    在反响(1)中,跟着水解度的添加,羧基阴离子添加,分子链不断扩展,然后有使絮凝作用逐步增强的作用;同时,聚丙烯酰胺分子的负电性亦逐步增强,又阻碍了其与负电性的泥沙杂质相吸附,并且在吸附架桥中起首要作用的活性基团-酰胺基也不断削减,然后跟着水解度的添加,又存在使絮凝作用逐步变差的要素。在水解前期,前者起主导作用;水解后期,后者升居主导地位。作为归纳成果,必存在一个最优的水解程度,使絮凝作用最好,即存在着一个最好水解度。自M ichaels 〔1〕 于1954年提出最好水解度的概念以来,一向普遍认为其值为30%摆布。但对高浊度水,最好水解度是不是仍为30%,是这篇文章要讨论的一个课题。

    聚丙烯酰胺作为一种有机高分子物质,水解反响速度较慢,应怎么完成高速水解,是这篇文章即将讨论的另一个课题。

    一、聚丙烯酰胺絮凝的最好水解度

    以美源净水材料有限公司产的胶状聚丙烯酰胺作为试验用絮凝剂。实测均匀分子量为6.2×10 6 ,有用成分含量为9.0%。首先将聚丙烯酰胺配制成必定浓度的溶液,参加氢氧化钠进行水解。然后以必定的时刻距离测定其水解度,并以此水解试样做高浊度水的静水絮凝沉积试验,以浑液面沉速作为表征絮凝作用的目标。试验均在恒温条件下进行。

    溶液的浓度;以百分浓度,即100g溶液中含的聚丙烯酰胺的克数表明。习惯上,常以有用成分含量为8%的胶状聚丙烯酰胺商品的分量来进行核算。在这篇文章中,则以聚丙烯酰胺有用成分的分量来核算。

    水解时,参加氢氧化钠的数量,能够加碱比表明。加碱比即是水解液中氢氧化钠与聚丙烯酰胺的分量比。习惯上,常以有用成分含量为8%的胶状聚丙烯酰胺商品的分量进行核算。在这篇文章中,则以聚丙烯酰胺有用成分的分量来核算。

    水解度的测定,采用黑龙江大学化学系研讨提出的办法。按需求称取必定量的待测试样,用无水乙醇和丙酮纯化精制后,再用甲基橙—靛兰二磺酸钠混合指示剂滴定法测定。水解度的核算式为:

    式中:N-盐酸标准溶液当量浓度;

    V—至等当点时耗费盐酸标准溶液的体

    积〔mL);

    W-试样中聚丙烯酰胺含量按水解前分量计(m g)。

    高浊度水静水絮凝沉积试验在1000mL量简中进行。将黄河泥沙用自来水充沛浸泡,配制成100kg/m 3 的高浊度水,参加有些水解的聚丙烯酰胺试样3。6m g(有用成份,后同),对水拌和以进行混合反响。试验时,G值控制为400 S -1 摆布。经T秒混合反响,当GT值到达4680时,将  拌和器悄悄提出,丈量浑液面沉降段均匀沉速。该沉速值愈大,表明相应的聚丙烯酰胺水解试样的絮凝功能愈好。

    按上述办法,关于每一聚丙烯酰胺的水解试样,都可得到一组相对应的水解度与浑液面沉速联系数据,可绘成如图1所示的曲线。曲线a代表加碱比大于0.222:1的情况。此刻跟着水解度的添加,浑液面沉速先是逐步上升,并到达一最大值,然后又跟着水解度的添加而下降。在该最大值下的水解度,即为最好水解度。

    试验发现,聚丙烯酰胺的最好水解度并非常数。在本试验条件范围内,最好水解度在32~48%之间改变。

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