详细介绍: 有机高分子絮凝剂出现于20世纪50年代,它们应用前途广阔,发展非常迅速。已用于给水净化,水/油体系破乳,含油废水处理,废水再资源化及污泥脱水等方面;还可用作油田开发过程的泥浆处理剂,选择性堵水剂,注水增稠剂,纺织印染过程的柔软剂,静电防止剂及通用的杀菌、消毒剂等。
种类和性质
有机高分子絮凝剂有天然高分子和合成高分子两大类。从化学结构上可以分为以下3种类型:(1)聚胺型-低分子量阳离子型电解质;(2)季铵型-分子量变化范围大,并具有较高的阳离子性;(3)丙烯酰胺的共聚物-分子量较高,可以几十万到几百万、几千万,均以乳状或粉状的剂型出售,使用上较不方便,但絮凝性能好。根据含有不同的官能团离解后粒子的带电情况可以分为阳离子型、阴离子型、非离子型3大类。有机高分子絮凝剂大分子中可以带-COO-、-NH-、-SO3、-OH等亲水基团,具有链状、环状等多种结构。因其活性基团多,分子量高,具有用量少,浮渣产量少,絮凝能力强,絮体容易分离,除油及除悬浮物效果好等特点,在处理炼油废水。
非离子型有机高分子絮凝剂
非离子型有机高分子絮凝剂主要是聚丙烯酰胺。它由丙烯酰胺聚合而得。
阴离子型有机高分子絮凝剂
(1)阴离子型有机高分子絮凝剂主要有聚丙烯酸、聚丙烯酸钠、聚丙烯酸钙以及聚丙烯酰胺的加碱水解物等聚合物。
(2)丙烯酰胺和苯乙烯磺酸盐、木质磺酸盐、丙烯酸、甲基丙烯酸等共聚物。
阳离子型有机高分子絮凝剂
2.4.1季铵化的聚丙烯酰胺
季铵化的聚丙烯酰胺阳离子均是将-NH2经过羟甲基化和季铵化而得,可以分为聚丙烯酰胺阳离子化和阳离子化丙烯酰胺聚合。
(1)由聚丙烯酰胺季铵化
聚丙烯酰胺(PAM)先与甲醛水溶液反应,酰胺基部分羟甲基化,其次与仲胺反应进行烷胺基化,然后与盐酸或胺基化试剂反应使叔胺季铵化。
(2)由季铵化的丙烯酰胺聚合
在碱性条件下,先由丙烯酰胺与甲醛水溶液反应,然后与二甲胺反应,冷却后加盐酸季铵化。产物经蒸发浓缩、过滤,得季铵化丙烯酰胺单体。
聚丙烯酰胺的阳离子衍生物
这类产品多是由丙烯酰胺与阳离子单体共聚合得到的。
两性聚丙烯酰胺聚合物
以部分水解聚丙烯酰胺加入适量甲醛和二甲胺,通过曼尼兹反应合成出具有羧基和胺甲基的两性型聚丙烯酰胺絮凝剂。
丙烯酰胺接枝共聚物
因为淀粉价廉来源丰富,其本身也是高分子化合物,它具有亲水的刚性链,以这种刚性链为骨架,接上柔性的聚丙烯酰胺支链,这种刚柔相济的网状大分子除了保持原聚丙烯酰胺的功能之外,还具有某些更为优异的性能。
由于大多数有机高分子絮凝剂本身或其水解、降解产物有毒,且合成用丙烯酰胺单体有毒,能麻醉人的中枢神经,应用领域受到一定限制,迫使絮凝剂向廉价实用、无毒高效的方向发展。
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每到雾霾天气,范心怡就不愿出门上班,因为单位没有安装新风系统。这个“北漂女青年”原本最期待每周五晚上的综艺节目,但在去年末今年初的“跨年霾”中,她最期待的事情变成了西北风。
这并不是调侃。过去很长一段时间,一到冬季重度雾霾天气,京津冀地区的许多人就在“等风来”,希望强劲的西北风能吹走地表的雾霾。而在十几年前,这股西北风给北京等地带来的可能还是沙尘暴。
西北风俨然成了不少人眼中的“救星”。中国人民大学首都发展与战略研究院发布的《京津冀雾霾治理政策评估报告》(以下简称《报告》)指出,2013——2016年京津冀地区PM2.5年均浓度明显下降,但很大程度上靠“天帮忙”,“人努力”的效果并不显著。
作为一个生活在京津冀的居民,范心怡的感受是这两年的空气污染程度似乎加深了。“今年年初那次大雾霾持续那么久,而且那么严重,我身边都有朋友想辞职回家了。”
但实际上,“大气国十条”实施以来,京津冀地区PM2.5年均浓度等污染指标确实降下来了。中国清洁空气联盟(CAAC)自2015年起就持续发布《中国空气质量管理评估报告》,其中不仅有对各省市空气质量监测数据的分析,还包括对卫星反演数据的分析,其结果都印证了这个结论——空气年均质量确实在好转。
既然PM2.5年均浓度在逐年下降,为何许多人仍感觉空气质量不佳?中国清洁空气联盟秘书处主任解洪兴解释,这种看似矛盾的情况一方面是因为公众对快速解决雾霾污染问题有强烈预期,但改善的进程没预期那么快;另一方面是因为,北方城市冬季空气污染确实改善程度有限,今年冬季有些地方的空气质量甚至比往年还恶化。
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