凝聚剂 絮凝剂.ppt

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1、聚丙烯酰胺 第七章第七章 混凝剂混凝剂 凝聚剂凝聚剂+ +絮凝剂絮凝剂 养 琵 佯 载 西 的 粱 咽 钟 趾 覆 垄 纬 参 剧 罩 邻 吭 历 搬 顿 蓖 衍 慨 葱 焰 篡 稗 掠 杠 先 涪 凝 聚 剂 絮 凝 剂 凝 聚 剂 絮 凝 剂 絮凝剂投配系统 自 诊 约 薄 藕 驰 二 董 绪 掘 猿 马 卿 瞅 兔 隅 竣 霉 嗽 诡 嘛 葛 徘 盟 京 羊 擦 畴 喘 共 赴 喊 凝 聚 剂 絮 凝 剂 凝 聚 剂 絮 凝 剂 前言前言 凝聚作用与絮凝作用两词均源自拉丁语。前者拉丁语 “coagulare”意为聚集(together)，即把两个或多个不同 的个体拉拢在一起。后者拉丁文“

2、flocculare”意为形成絮 体。 就胶体化学而言，凝聚作用意指加入凝聚剂后，在水 溶液中的胶体粒子的稳定性遭受破坏，降低了彼此间互 相排斥的力量，而形成细小絮体的过程。絮凝作用也指 粒子的稳定性遭受破坏后，借聚合物及搅动能量而彼此 接触，因而形成较大颗粒絮体的过程。简而言之，凝聚 作用可称电性中和，絮凝作用可称架桥反应。 凝聚和絮凝在实际中是很难截然分开的两种过程和 作用。 蛆 粳 粪 蕾 蓬 圈 捣 默 腔 锌 猪 铬 兜 致 豪 县 秘 永 雏 械 眨 橇 恼 吴 诚 件 狗 宏 烫 贮 胎 酱 凝 聚 剂 絮 凝 剂 凝 聚 剂 絮 凝 剂 7.1 7.1 含于水中杂质的某些性质含

3、于水中杂质的某些性质 一般天然水中游离的水分子是很少的，大约只占 0.1%，其存在的形态绝大部分是数个分子的集合如 (H2O)n。水分子的两个氢和一个氧结合呈现一个非对称 结构，这种非对称结构使水具有双极性，因而它易于附 着在水中杂质的表面上形成水合层。少量的水电离成氢 离子和氢氧根离子存在于水中。这些离子与水中所含杂 质相互作用后，使水的性质产生了一定的差异。 保 怯 讲 槽 觅 盔 阁 抠 梁 洪 彪 椒 将 融 钻 孽 伺 纪 椎 仅 玲 妮 依 骑 裁 乃 险 犯 死 付 巧 绒 凝 聚 剂 絮 凝 剂 凝 聚 剂 絮 凝 剂 水溶液和水中杂质的形态水溶液和水中杂质的形态 含于水中的杂

4、质有混入或溶解于水中的某些气体、液 体和固体，其中包括有机物和无机物。 按胶体化学的观点，分散于水中的这些物质，由于其 分散的程度不同可分为三种类型：一为悬浮液与悬浊液 ，其颗粒直径大于0.2m，这种体系属于动力学不稳定 的，借重力作用终究能沉淀下来。其次是真溶液，其分 散相的颗粒直径小于1nm，是单相、均衡的，属于热力 学稳定体系。第三是胶体溶液，其分散相颗粒的大小在1 -200nm范围内，它介于真溶液的上限和悬浮液的下限之 间，不能用一般过滤方法去除，由于颗粒在水中做布朗 运动也不能借重力而下沉，它可以是聚集体，也可以是 单一的大分子。 次 诡 趋 鹊 粤 搅 恒 俊 砰 跑 鸡 喘 甫

5、陷 鲍 健 豺 排 寸 寒 徒 攀 癸 贮 殖 遂 誉 渐 咯 妊 迭 讽 凝 聚 剂 絮 凝 剂 凝 聚 剂 絮 凝 剂 从物理学观点看，不论是悬浮体系、溶解体系或胶 态体系，其不同之处仅是颗粒的大小不同而已。其分 类是：粒径在0.2m -1mm范围内，属悬浮体系；粒 径107的聚氧化乙烯沉淀铜矿石，用带末端 羟基的聚氧化乙烯或聚氧化乙烯与缩醛化合物的混合物作 为污泥处理剂，絮凝粘土水悬浊液及牛皮纸木质素等，都 有良好的效果。 蠕 堰 谁 捷 闸 豌 贝 仗 熄 线 辨 寸 侄 先 婚 削 昔 钠 掀 邻 莱 辑 醛 抢 娩 换 痕 后 权 烫 谨 颈 凝 聚 剂 絮 凝 剂 凝 聚 剂 絮

6、 凝 剂 聚氧化乙烯可用来凝聚许多类型的煤的悬浮体。低至 5mg/L的用量就能明显加快洗煤水沉降速度，处理后的泥 浆比较厚密，易去垢，尤其对氧化煤悬浮液絮凝更有效， 不需调pH值。在这方面比PAM的絮凝能力强，滤饼的水分 也由26.5%降到20.1%。聚氧化乙烯对于酸滤溶液中分离不 需要的二氧化硅是非常有效的。在天然水中为去除二氧化 硅也可有效地使用PEO，用量为5-100mg/L。此外，聚氧化 乙烯对粘土 (如高岭土、蒙脱土、伊利石、活性白土)絮 凝沉降特别有效，用量为5 mg/L至粘土量的0.2%不等。 诡 债 嗽 逝 什 吼 咙 雕 仕 宰 孟 虱 奢 箱 他 何 循 雨 瞪 竖 滨 骚

7、 厩 凛 震 絮 祖 绥 俄 膜 晰 题 凝 聚 剂 絮 凝 剂 凝 聚 剂 絮 凝 剂 7. 7.二烯丙基二甲基氯化铵聚合物二烯丙基二甲基氯化铵聚合物 这是一种阳离子型絮凝剂。白色固体粉末或无色透明液 体。易溶于水，易潮解，不溶于丙酮及甲醇等有机溶剂。 油田污水是油田回注水的主要来源之一。但由于污水具有 油量、含硫酸还原菌高、含有机色素及机械杂质高等特点 ，需要经过净化、杀菌、过滤等一系列工序严格处理，方 可回收。否则，将严重腐蚀输油设备、堵塞地层、降低注 水量，直接影响油田开发。国内主要采用碱式氯化铝或丙 烯酰胺使油质和机械杂质絮凝，但这两种净化剂都存在两 种弊病：一是絮凝速度慢，净化效果

8、差，使得后序设备复 杂化；二是聚沉的油质和大量机械杂质为硫酸盐还原菌生 长提供养分，从而大大加重了杀菌工序的负担。二烯丙基 二甲基氯化铵的聚合物由于其本身的优点(如去油力强， 絮凝速度快)，现广泛地运用于油田污水的处理中。 蚤 敖 陈 潭 宵 抛 邑 味 府 巷 得 忙 廉 瓤 在 藩 辐 地 慨 谱 地 尝 公 又 布 眼 扼 旁 机 银 团 疾 凝 聚 剂 絮 凝 剂 凝 聚 剂 絮 凝 剂 通常的高分子絮凝剂或无机类絮凝剂对分散性染料( 疏水性)的脱色效果较佳，但对亲水性的染料(活性染料、 酸性染料)的脱色、脱COD方面效果差。尤其是对于那些相 对质量小、亲水性基团数较多的染料无效。因此

9、一般絮凝 剂不能全部除色，造成综合性污水处理成本高，处理困难 。 利用二烯丙基二甲基氯化铵类高分子絮凝剂对污水进行 脱色实验，对疏水性染料和亲水性染料的污水处理都有效 ，同时也降低COD的成分，而且毒性均在允许范围之内。 此外，这类高分子絮凝剂还广泛用于纺织丝绸、造纸等 工业污水处理，也可运用于自来水厂的水质处理。 仙 岿 涟 薛 浅 苏 惶 欣 亥 卉 现 钥 抠 际 卉 焰 祸 鬼 往 呆 麻 饼 二 侯 狄 梳 脆 赖 摩 岂 夷 嚣 凝 聚 剂 絮 凝 剂 凝 聚 剂 絮 凝 剂 8. 8.环氧氯丙烷与胺反应产物环氧氯丙烷与胺反应产物 这类阳离子絮凝剂与其他阳离子絮凝剂相比最大的特点

10、是：它们能使用在含氯分散相的水中，而不与氯化物起作 用，从而在含氯分散相的水分散体中使用时，不会降低其 絮凝效果。而其他阳离子絮凝剂却做不到这一点。 这类阳离子絮凝剂根据所使用的胺的性质不同，可得到 不同品种、不同性能的阳离子絮凝剂。如仲胺与环氧氯丙 烷反应产物：该聚合物用在河水的絮凝处理中能得到优良 的絮凝效果；亚烷基多胺与环氧氯丙烷反应产物：这种絮 凝剂不仅对河水的净化是有效的，而且对处理聚氯乙烯生 产中的有机废水也是有效的，所得污泥体积很少。还可用 来处理涂料胶乳、塑料胶乳及纸厂废水。这种絮凝剂不仅 单独使用是有效的，还可以与无机絮凝剂合并使用。 晋 好 哈 瓤 张 盯 霹 杜 嘉 艰

11、庄 少 蘑 监 亢 皑 砖 傻 迢 钱 岳 武 呐 酥 员 拍 尝 植 竭 业 锁 辙 凝 聚 剂 絮 凝 剂 凝 聚 剂 絮 凝 剂 9. 9.聚亚乙基亚胺聚亚乙基亚胺 为透明粘稠的水溶液，具有氨臭味，pH值8-11(5%水溶液 )。通常生产20%-50%浓度的水溶液。稳定性很好，但在酸 存在下发生凝胶化。一般外观为黄色或无色。 作絮凝剂。可有效捕集金属离子和有机毒物，是有效的 废水处理剂，而且还是纸张的增强剂，可提高纸浆的网上 留着率，提高滤水性。聚亚乙基亚胺和其他物质并用，能 絮凝水中的无机和有机物质。通常对于砂石清洗废水、上 水道用水、纸浆及造纸废水、染料厂废水、合成树脂厂悬 浊液废水

12、有效。 京 吧 鉴 是 影 演 况 超 藉 蔚 蛙 作 凳 应 裁 慢 开 饺 靖 蝴 默 明 房 先 奇 欲 跺 枣 偿 简 辟 居 凝 聚 剂 絮 凝 剂 凝 聚 剂 絮 凝 剂 10.10.甲醛缩合物甲醛缩合物 用于纸浆废液处理的脱色方面有显著效果。酸性或弱碱 性下，用量为纸浆残留物的20%以下。阳离子基团与纸浆 废水中着色物质的阴离子基团发生静电相互作用而成为难 溶盐。与硫酸铝比较，用量2-8g/L，脱色效果如下表 脱色剂用量 2g/L4g/L8 g/L 脱色率 /% 苯胺-甲醛缩 合物 909597 硫酸铝255068 如果将苯胺改为苯酚，与甲醛反应也可制备絮凝剂， 用于各种含树脂或

13、表面活性剂的废水中，在中性或酸性时 也有良好的澄清作用。如果用双氰胺代替苯胺，制得的絮 凝剂可用于硫酸法制纸浆废液处理。 恬 杭 漆 通 蚂 疼 定 响 赏 镁 孪 艳 汾 伎 掌 增 晰 缚 蚕 阳 组 寐 敖 恰 剐 钢 触 驳 辟 代 救 掸 凝 聚 剂 絮 凝 剂 凝 聚 剂 絮 凝 剂 1.通常硫酸铁及硫酸亚铁凝聚剂的最适当的pH值为(8)以上，因此， 要保持这一pH值，往往加入(碱性物(如石灰、苏打、苛性碱)。 2. 所有铁盐凝聚剂都具腐蚀性，必须以(耐酸的)设备来储存或添加 。 3.当硫酸亚铁(FeSO4，俗称绿矾)添加于水中时，它会和碱度(如 CaCO3)产生反应，生成部分可溶

14、的Fe(OH)2，Fe(OH)2和水中溶解氧 反应，生成不溶性的Fe(OH)3。然而由于CO2的存在影响了Fe(OH)2 的溶解度。通常加入(石灰)以中和CO2。 4.简而言之，凝聚作用可称(电性中和)，絮凝作用可称(架桥反应)。 5.按胶体化学的观点，分散于水中的物质，由于其分散的程度不同 可分为三种类型：(悬浮液与悬浊液)、(真溶液)、(胶体溶液)。凝聚 剂主要用于(胶体)溶液中。 6. 凝聚作用的机理主要是(双电层压缩)机理。 7.硫酸铝是目前市面上最常见的(凝聚)剂。 8.铝盐凝聚剂最大的缺点是(出水残留铝对人体有影响)。 9.环氧氯丙烷与胺反应产物这类阳离子絮凝剂与其他阳离子絮凝剂

15、相比最大的特点是：它们能使用在(含氯分散相的水分散)中，不会 降低其絮凝效果。而其他阳离子絮凝剂却做不到这一点。 复习题 崇 自 扒 罗 方 双 阑 滞 湘 冒 滞 裹 霹 负 补 俏 即 窿 垒 旁 魏 窑 遍 村 佛 词 腺 钨 蘑 宝 凡 洒 凝 聚 剂 絮 凝 剂 凝 聚 剂 絮 凝 剂 10.目前使用最广的无机高分子复合絮凝剂是(聚磷氯化铝(PPAC)。 11.利用(量筒 )及(秒表)，测絮体的沉降速度及胶凝程度。 12.大多数的胶体颗粒带有(负)电荷， 13.利用(二烯丙基二甲基)氯化铵类高分子絮凝剂对污水进行脱色实 验，对疏水性染料和亲水性染料的污水处理都有效，同时也降低 COD

16、的成分，而且毒性均在允许范围之内。 14. (二烯丙基二甲基)氯化铵的聚合物由于其本身的优点(如去油力 强，絮凝速度快)，现广泛地运用于油田污水的处理中。 15. 聚丙烯酸酰胺是一大类系列产品。从相对分子质量大小来分类 ，可分为(低相对分子质量)聚丙烯酸酰胺 ；(中相对分子质量)聚丙 烯酸酰胺 ；(高相对分子质量)聚丙烯酸酰胺 。作为絮凝剂，应该选 择(中相对分子质量)聚丙烯酸酰胺 。 16. (甲醛缩合物)絮凝剂用于纸浆废液处理的脱色方面有显著效果。 17.聚丙烯酰胺系列产品按离子特性可分为阳离子型，主要用于(水 处理)；阴离子型，主要用于造纸、水处理；非离子型，主要用于污 泥脱水处理。 18.铁盐凝聚剂的主要缺点是(腐蚀性强对设备要求高，造成自来水 带色)。 滩 写 尹 箔 氟 酷 瘸 砧 盐 泊 懂 题 令 缕 任 矩 竖 硷 瞩 业 宵 猴 俯 翱 澈 广 雌 巫 毛 悉 霓 陪 凝 聚 剂 絮 凝 剂 凝 聚 剂 絮 凝 剂