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污水處理中聚丙烯酰胺的水解度

來源:聚合氯化鋁     時間:2014-08-21    點擊次數:

    聚丙烯酰胺對高濁度水,具有十分優良的絮凝效能。聚丙烯酰胺為非離子型高聚物,通常彎曲成無規線團。通常加堿可使聚丙烯酰胺有些水解,在所生成的羧基陰離子之間靜電斥力的作用下,使分子鏈張開,以露出出來的活性酰胺基團和很長的分子鏈,表現優良的吸附架橋絮凝作用。

    聚丙烯酰胺的水解反響,能夠下式表明:

    式(1)中反響進行的程度,通常以水解度表明

    h=m/n×100%(2)

向日葵视频app下载无限观看    式中:h-水解度(%);

向日葵视频app下载无限观看    m—聚丙烯酰胺分子中水解生成的羧基數;

    n—聚丙烯酰胺分子中水解前酰胺基總數。

向日葵视频app下载无限观看    在反響(1)中,跟著水解度的添加,羧基陰離子添加,分子鏈不斷擴展,然后有使絮凝作用逐步增強的作用;同時,聚丙烯酰胺分子的負電性亦逐步增強,又阻礙了其與負電性的泥沙雜質相吸附,并且在吸附架橋中起首要作用的活性基團-酰胺基也不斷削減,然后跟著水解度的添加,又存在使絮凝作用逐步變差的要素。在水解前期,前者起主導作用;水解后期,后者升居主導地位。作為歸納成果,必存在一個最優的水解程度,使絮凝作用最好,即存在著一個最好水解度。自M ichaels 〔1〕 于1954年提出最好水解度的概念以來,一向普遍認為其值為30%擺布。但對高濁度水,最好水解度是不是仍為30%,是這篇文章要討論的一個課題。

    聚丙烯酰胺作為一種有機高分子物質,水解反響速度較慢,應怎么完成高速水解,是這篇文章即將討論的另一個課題。

    一、聚丙烯酰胺絮凝的最好水解度

    以美源凈水材料有限公司產的膠狀聚丙烯酰胺作為試驗用絮凝劑。實測均勻分子量為6.2×10 6 ,有用成分含量為9.0%。首先將聚丙烯酰胺配制成必定濃度的溶液,參加氫氧化鈉進行水解。然后以必定的時刻距離測定其水解度,并以此水解試樣做高濁度水的靜水絮凝沉積試驗,以渾液面沉速作為表征絮凝作用的目標。試驗均在恒溫條件下進行。

向日葵视频app下载无限观看    溶液的濃度;以百分濃度,即100g溶液中含的聚丙烯酰胺的克數表明。習慣上,常以有用成分含量為8%的膠狀聚丙烯酰胺商品的分量來進行核算。在這篇文章中,則以聚丙烯酰胺有用成分的分量來核算。

    水解時,參加氫氧化鈉的數量,能夠加堿比表明。加堿比即是水解液中氫氧化鈉與聚丙烯酰胺的分量比。習慣上,常以有用成分含量為8%的膠狀聚丙烯酰胺商品的分量進行核算。在這篇文章中,則以聚丙烯酰胺有用成分的分量來核算。

    水解度的測定,采用黑龍江大學化學系研討提出的辦法。按需求稱取必定量的待測試樣,用無水乙醇和丙酮純化精制后,再用甲基橙—靛蘭二磺酸鈉混合指示劑滴定法測定。水解度的核算式為:

向日葵视频app下载无限观看    式中:N-鹽酸標準溶液當量濃度;

    V—至等當點時耗費鹽酸標準溶液的體

    積〔mL);

向日葵视频app下载无限观看    W-試樣中聚丙烯酰胺含量按水解前分量計(m g)。

    高濁度水靜水絮凝沉積試驗在1000mL量簡中進行。將黃河泥沙用自來水充沛浸泡,配制成100kg/m 3 的高濁度水,參加有些水解的聚丙烯酰胺試樣3.6m g(有用成份,后同),對水拌和以進行混合反響。試驗時,G值控制為400 S -1 擺布。經T秒混合反響,當GT值到達4680時,將  拌和器悄悄提出,丈量渾液面沉降段均勻沉速。該沉速值愈大,表明相應的聚丙烯酰胺水解試樣的絮凝功能愈好。

向日葵视频app下载无限观看    按上述辦法,關于每一聚丙烯酰胺的水解試樣,都可得到一組相對應的水解度與渾液面沉速聯系數據,可繪成如圖1所示的曲線。曲線a代表加堿比大于0.222:1的情況。此刻跟著水解度的添加,渾液面沉速先是逐步上升,并到達一最大值,然后又跟著水解度的添加而下降。在該最大值下的水解度,即為最好水解度。

向日葵视频app下载无限观看    試驗發現,聚丙烯酰胺的最好水解度并非常數。在本試驗條件范圍內,最好水解度在32~48%之間改變。

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