高分子聚丙烯酰胺类絮凝剂TX—209的研制与应用

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高分子聚丙烯酰胺类絮凝剂TX—209的研制与应用


　　记叙了以丙烯酰胺为主要原料，合成一种分子量超过1500万的高分子阴离子絮凝剂TX—209，其应用于炼钢厂转炉除尘水，絮凝效率优于钢厂常用的聚丙烯酰胺PAM(3＃药)，且运行成本下降了30%。

　　关键词　聚丙烯酰胺，絮凝剂，除尘水

　　絮凝技术是一种用来提高水质处理效率的最常用的技术，其技术的关键是絮凝剂的选择。絮凝剂按化学成分分为无机絮凝剂和有机絮凝剂两大类，其中合成高嘆子有机絮凝剂占有比较重要的地位，因为有机高分子絮凝剂用量少，絮凝速率快，受啱存盐类、pH值埊温度影响小，生成

污泥量少，而易于处理等特点，对节约用水、强化废水处理和回用有重要作用，故备受发达国家重视。在我国，聚丙烯酰胺及其衍生物约占整个合成高分子絮凝剂总量的80%，目前聚丙烯酰胺类絮凝剂正在向超高分子和低残留量方面发展。由于絮凝剂分子量大，对水中胶体悬浮粒子的吸附“架桥”能力强，故用量少而效果好。目前我国优质PAM的分子量大于1000万，而国外同类产品大于1500万，差距还是很大的〔1〕。另外，这类絮凝剂价格普遍偏高，也是制约其尽快发展的一个因素。因此开发一类价格便宜效果好的高分子有机絮凝剂是摆在我们面前的一个重要课题。

　　最近，我们为了处理某炼钢厂转炉除尘水，而研制了一种聚丙烯酰胺类高分子阴离子絮凝剂TX—209，其分子量达到了1800万。经实验测试对比，其主要性能指标超过了炼钢厂普遍应用的3＃药。

1　药剂合成

1.1　原料

　　丙烯酰胺：日本产，含量99%以渊；第二组分：国产，含量99%以渊。

1.2　絮凝剂的制备

　　将丙烯酰胺与第二组分用适量无离子水溶解，精制，然后通入N2置换保护，再加入适量引发剂，保持温度在30～60℃，经过约3h即聚合成透明胶体。

1.3　分子量的表征

　　借用聚丙烯酰胺特性粘度方法测定分子量，在30℃下1mol/L的NaNO3水溶液中测定其［η］，按下式计算其平均分子量M。

　　［η］＝3.73×10－4 M0．66

1.4　残余单体的测定

　　溴加成，碘量法，经测定TX—209的单体残余量小于0.5%。

2　絮凝剂试验

2.1　絮凝剂溶液制备

　　称一定量絮凝剂，根据其含量，用去离子水将其稀释成0.05%的水溶液。

2.2　试验水质

　　以炼钢厂转炉除尘水为试验用水，该水质随炼钢过程变化较大，pH值9～11，温度30～60℃，悬浮物含量1000～3000mg/L，最高可达5000mg/L。

2.3　絮凝效果测定〔2〕

　　在500mL烧杯中加入400mL除尘水，再加入一定量的絮凝剂，先在150r/min转速下搅拌1min，使絮凝剂充分分散，再在50r/min转速下搅拌15min，静置10min，取距液面30mm处上层清液，用721型分光光度计测定其透光率，选择波长660nm，用50mm的比色皿，以去离子水作空白，测定结果如表1。

　　　　表1　絮凝效果对比试验结果

絮凝剂 加药量/10－6 沉降速率 透光率/%

TX—209 1 快 3

3＃药 1 快 28

空白 　 慢 16

TX—209 2 最快 44

3＃药 2 快 37

　　由此可见，TX—209比钢厂普遍应用的3＃药的絮凝效果好。

2.4　现场应用

　　经过炼钢厂半年多的现场使用，TX—209的各项性能指标完全达到了厂家要求，运行情况见表2。从表2可知，TX—209的絮凝效果优于3＃药，并且TX—209的运行成本比3＃药降低了30%。

3　结论

　　(1)新研制的絮凝剂TX—209为透明胶体，单体残留量小于0.5%,聚丙烯酰胺。

　　(2)絮凝剂TX—209的平均分子量超过1500万，远远大于3药的分子量(1000万)。

　　表2　TX—209的絮凝效果

絮凝剂 悬浮物含量/10－6 加药量

/10－6 加药方式

加药前 加药后

3＃药 1123～2654 65～156 0.5 连续加药

TX—209 1215～2730 37～94 0.5 　

　　(3)TX—209用于炼钢除尘水处理絮凝效果优于3＃药。

　　(4)TX—209运行成本比3＃药下降了30%，是一种有推广价值的高分子阴离子聚丙烯酰胺类絮凝剂。

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