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水处理聚胺

发布时间: 2021-02-13 08:55:55

Ⅰ 常用的污水处理药剂有哪些

常用的有三种:复

1、絮凝剂:有时又制称为混凝剂,可作为强化固液分离的手段,用于初沉池、二沉池、浮选池及三级处理或深度处理等工艺环节。

2、助凝剂:辅助絮凝剂发挥作用,加强混凝效果。

3、调理剂:又称为脱水剂,用于对脱水前剩余污泥的调理,其品种包括上述的部分絮凝剂和助凝剂。

Ⅱ 聚烯丙基胺在水处理中的应用

聚烯丙基胺的合成与性能研究

赵洪池,魏朝巧,郭娟丽,邓奎林
(河北大学化学与环境科学学院,河北 保定 071002)

摘要 以烯丙基胺盐酸盐(AH)为单体,过硫酸铵/亚硫酸氢钠为氧化还原引发体系,采用本体聚合法合成了聚烯丙基胺(PAH)。利用傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)、核磁共振光谱仪(NMR)和热重分析仪(TGA)对聚合物的结构及性能进行了研究。同时考察了引发剂用量对聚合反应转化率和聚合物相对粘度的影响。结果表明:红外谱图中998cm-1处碳碳双键的特征吸收峰消失以及核磁共振谱图中聚合物和单体的峰形、峰面积和化学位移明显不同,都证明AH聚合生成了PAH;PAH分两个阶段热分解,在650℃完全分解具有较高的热稳定性。随引发剂用量增大,单体转化率增加,同时聚合物相对粘度减小。引发剂用量为单体质量的20%时,单体转化率和聚合物相对粘度分别为42.1%和1.0348。
关键词 聚烯丙基胺盐酸盐;本体聚合;热稳定性;相对粘度

1 前言
聚烯丙基胺(PAH)是一种带有伯胺基团的高分子电解质,由于氨基的高反应性,PAH易被改性得到功能高分子材料,应用于造纸[1]、水处理和金属络合等领域;在自组装[2-3]、催化[4]、膜分离[5]、交换树脂[6]、水凝胶[7]、微胶囊[8]和复合材料[9]等方面的应用也十分广泛。由于烯丙基化合物在自由基聚合过程中链转移严重[10]特别是氨基的存在加剧了链转移的发生,所以PAH并不能通过烯丙基胺(AH)直接聚合得到[11]。主要通过两种方法合成PAH:一是高分子材料的化学改性[12];二是烯丙基胺无机酸盐的自由基聚合[14-15]。二十世纪四十年代Parker等人[12]研究了聚丙烯腈的催化加氢反应合成了PAH,但产物结构复杂,常含有氰基、氨基和亚氨基。Panzer等人[13]利用聚氯丙烯与三甲胺反应得到高分子季胺盐用作絮凝剂。由于高分子化学改性反应条件的限制,只能得到含有一定量氨基的产品。鉴于此,1976年Kabanov等在磷酸中用60Co引发,得到PAH但转化率低。1984年Harada[14]发现像2,2’-偶氮-二-(2-甲基丙基二胺)盐酸盐这类水溶性偶氮引发剂,在水中非常容易引发烯丙基胺聚合且转化率较高,但这类引发剂价格高且用量较大,目前没有在工业中得以应用。而欧洲专利[15]报道以金属盐酸盐/H2O2为引发体系、焦磷酸钠为络合剂,引发烯丙基胺聚合可以得到PAH,但聚合度不高。基于这些方法的优缺点,本论文采用第二种方法制备了PAH,即烯丙基胺无机酸盐的自由基聚合。因为引发剂和单体易得、价格便宜、反应条件简单、转化率较高且可以得到高分子量的PAH。

2 实验部分
2.1 试剂和仪器
所用试剂:烯丙基胺(山东鲁岳化工有限公司,含量≥99.5%);浓盐酸(天津市华东试剂厂,AR);过硫酸钾(K2S2O8,天津市华东试剂厂,AR),经蒸馏水重结晶精制;过硫酸铵((NH4)2S2O8,天津(香港)新通精细化工有限公司,AR),经蒸馏水重结晶精制;亚硫酸氢钠(NaHSO3,天津市天达净化材料精细化工厂,AR);甲醇(CH3OH,天津市华东试剂厂,AR);氢氧化钠(NaOH,天津市北方天医化学试剂厂,AR);去离子水。
所用仪器:傅立叶变换红外光谱仪(FT-IR, NICOLET380,美国Thermo electron公司),超导核磁共振波谱仪(NMR, AVANCE400,德国BRUKER公司),热重分析仪(TGA, Pyris 6,美国Perkin-Elmer公司),乌氏粘度计。
2.2 聚合反应机理
烯丙基胺聚合属于自由基链式均聚反应,聚合过程中存在严重的链转移难以得到高分子量的PAH。本实验将烯丙基胺转变成盐酸盐形式,从而使氨基变为铵离子以增强其吸电性,有利于聚合反应的发生。氧化-还原引发剂热分解生成自由基引发单体聚合,反应式如下:

2.3 合成工艺
将26.5mL烯丙基胺加入三口瓶中,在0-4℃的温度下滴加浓盐酸31mL,得到pH为5.0的烯丙基胺溶液[16],减压浓缩至所需浓度(70%)。然后取20mL上述溶液加入到三口瓶中,磁力搅拌下升温至50℃,通氮气0.5h除氧,然后加入K2S2O8(或 (NH4)2S2O8)和NaHSO3(物质的量之比为1:1),50℃聚合24h得到黄色粘稠状液体。将该粘稠液体滴加到120mL甲醇中,搅拌析出淡黄色粉末状固体,抽滤得到产品。加少量水将其溶解,用1mol/L的NaOH溶液调节pH至弱碱性,然后加水200mL减压蒸馏,当得到黄色粘稠液体时停止蒸馏。将该溶液用甲醇沉淀,然后再用少量水-甲醇溶解沉淀一次,抽滤得淡黄色粉末,50℃真空(真空度0.1MPa)干燥24h称重计算转化率。
2.4 结构表征与性能测试
2.4.1 转化率的测定:
将真空干燥产品称重,按下式计算转化率(C%):C% = 产品质量/烯丙基胺的质量×100%
2.4.2 红外光谱分析:
将烯丙基胺溶液和聚合物进行FT-IR分析,采用KBr压片法制样。烯丙基胺溶液涂在KBr薄片上进行FT-IR分析。
2.4.3 核磁共振波谱分析:
将单体及聚合物进行1HNMR分析,用D2O作溶剂。
2.4.4 聚合物热稳定性测试:
干燥样品在氮气气氛下、氮气流量为20mL/min,以20℃/min升温速率从30 ℃升至800 ℃,记录样品的热失重行为。
2.4.5 聚合物相对粘度的测定:
用乌氏粘度计对聚合物溶液粘度进行测定。0.25g聚合物用12.5mL浓度为2mol/L的NaCl溶液溶解,转移至25mL容量瓶中用去离子水定容。在30℃下恒温20min,测定流动时间。重复三次求平均值得相对粘数hr,hr=t/t0,其中t和t0分别为待测样品和1mol/L NaCl溶液在乌氏粘度计中的流动时间。

3 结果与讨论
3. 1红外光谱分析
图1是烯丙基胺溶液和PAH的红外光谱图。从图中可以看出:在波数为3400cm-1左右为N-H伸缩振动峰;1600cm-1左右为N-H面内变形振动峰;1500cm-1左右为C-H变形振动峰;1100cm-1左右是C-N伸缩振动峰;曲线A中998cm-1处为CH2=CH中双键变形振动特征峰,946cm-1是C-H变形振动峰。曲线B中998cm-1特征峰消失,说明双键断裂。通过聚合前后红外谱图比较,可以看出聚合后双键特征峰已经消失,说明单体已经聚合生成聚合物。

图1 红外光谱图AH溶液;B,PAH
Fig.1 FITR spectra of AH solution (A); PAH(B)

图2 烯丙基胺1HNMR谱图(D2O)
Fig.2 1HNMR spectra of allylamine (D2O)

3.2 核磁共振光谱分析
图2和图3分别为单体烯丙基胺和聚合物的1HNMR谱图。从图2中可以看出有三种氢质子,其中d为5.10ppm的吸收峰是与双键相连的亚甲基上的质子(a)吸收峰,由于两个氢质子所处化学环境不同其吸收峰分裂为四重峰;d为5.85ppm的吸收峰是次甲基上的质子(b)吸收峰;d为3.08ppm的吸收峰是与氨基相连的亚甲基上的质子(c)吸收峰。三种吸收峰的积分面积之比与分子式中三种氢原子个数之比相符合。从图3中可以看出也有三种质子,其中d为1.43ppm的吸收峰归属于主链上的亚甲基-CH2-的质子(a)吸收峰;d为1.98ppm的吸收峰归属于主链上次甲基-CH-的质子(b)吸收峰;d为2.95ppm的吸收峰归属于与氮相连的次甲基-CH-的质子(c)吸收峰,这是由于氮的电负性比较大,引起去屏蔽作用,使得共振频率向低场移动化学位移增大。这三种吸收峰的积分面积之比与聚合物分子式中三种氢原子个数之比一致。从这两个图中可以明显看出,各类质子的积分面积明显不同,聚合物与单体的峰位置发生变化。聚合物的吸收峰形状与单体的有着明显的区别,不再是单体那样的尖峰,说明烯丙基胺已经聚合。

图3 PAH 1HNMR谱图(D2O)
Fig.3 1HNMR spectra of PAH (D2O)

3.3 聚合物热失重分析
图4是聚合物(引发体系:(NH4)2S2O8/NaHSO3,引发剂用量为单体质量的10%,反应温度50℃,反应时间24h)的热失重曲线。从热失重曲线上看出,聚合物在100℃左右开始失重,这可能是小分子溶剂水引起的。聚合物失重明显分为两个阶段,第一阶段从280℃左右至400℃左右,失重率为52%左右,可能首先是聚合物侧链(-NH3Cl)的分解造成的;第二阶段从400℃左右开始至650℃左右几乎完全分解,失重率为40%左右,可能是聚合物主链的分解造成的。两个阶段失重率的数据和聚合物主侧链的分子量比例相当。总体上聚合物的热稳定性是比较好的。

图4 聚合物的热失重曲线
Fig.4 Thermogravimetric curve of polymer

3.4 引发剂用量对转化率的影响
引发剂分解后,只有一部分用来引发单体聚合,还有一部分引发剂由于诱导分解和(或)笼蔽效应伴随的副反应而损耗。因此引发剂用量的多少直接影响着转化率和分子量大小。本实验分别考察了引发剂质量为单体质量的2%、5%、10%、15%和20%时对转化率的影响(Fig.5)。(所用烯丙基胺溶液的浓度均为70%)。

图5 引发剂用量对转化率的影响
Fig.5 The effects of initiator concentration on conversions

由图5可以看出:随着引发剂用量的增多单体转化率明显提高。当引发剂((NH4)2S2O8/NaHSO3体系)用量为20%时,转化率可达42.1%。由自由基聚合微观动力学可知: R=Rp=kp(fkd/kt)1/2[I]1/2[M]。这是因为引发剂浓度越大,形成初级自由基的速率就会越高,引发速率就会越高,初级自由基与单体加成生成的单体自由基也就随之增多,聚合总速率就会提高。这样单体自由基继续与其他单体聚合的速率就会越高,因此单体转化率也随之提高。这与自由基聚合规律是一致的。
不同引发剂体系其转化率也有不同。在引发剂用量大于5%以后,K2S2O8/NaHSO3体系比(NH4)2S2O8/NaHSO3体系的转化率低,这是由于K2S2O8溶解度相对于(NH4)2S2O8来说比较小,所以随着引发剂用量的增多,转化率增加的幅度相对较小。因此本实验中采用 (NH4)2S2O8/NaHSO3体系作为氧化还原引发剂体系。

图6 引发剂用量对聚合物相对粘度的影响
Fig.6 The effects of initiator concentration on polymer relative viscosity

3.5 引发剂用量对聚合物相对粘度的影响
图6是聚合物的相对粘度与引发剂用量的关系图。从图中看出随着引发剂浓度的增大,聚合物相对粘度明显降低。因为聚合物的分子量与粘度成正比,所以聚合物分子量也随着引发剂浓度增大而减小。根据公式n=kp[M]/2(fkdkt)1/2[I]1/2可知:动力学链长与引发剂浓度平方根成反比,因此引发剂用量越多,在链引发阶段生成的初级自由基就越多,在链终止阶段生成的高分子链就会越短,即动力学链长n就会减小,分子量就会减小。这与自由基聚合规律也是一致的。

4 结论
(1)以K2S2O8/NaHSO3 或(NH4)2S2O8/NaHSO3作为引发剂采用本体聚合合成了聚烯丙基铵盐酸盐;选择(NH4)2S2O8/NaHSO3体系作为引发剂时单体转化率较高,引发剂用量为单体质量的20%时转化率可达42.1%。
(2)红外谱图中998cm-1处碳碳双键的特征吸收峰消失以及核磁共振谱图中聚合物和单体的峰形、峰面积和化学位移明显不同,都证明AH聚合生成了PAH。
(3)PAH失重明显分为两个阶段:第一阶段可能是聚合物侧链的分解造成的;第二阶段可能是聚合物主链的分解造成的。两阶段的失重率和聚合物主侧链的分子量比例相当。
(4)随引发剂用量减少聚合物相对粘度增大,其分子量也随之增大。

REFERENCES
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Ⅲ 聚炳烯酰胺在水处理中投加过量会出现什么现象

聚丙烯酰胺添加过多会引起沉淀物上浮,水质COD升高。悬浮物上浮也和其他因素专相关,一、有生属化系统的工艺如二沉池漂泥,如果通过水质调节pH值和药剂投加量无法改善此情况,是由于曝气池的硝化系统出现了问题,也有可能是生化污泥浓度过高所致。二、无生化系统出现漂泥的原因有两种.一是原水浓度高,含有高浓度的含油含蜡废水,另外一种是PH值太低,或者絮凝剂聚丙烯酰胺投加太多。微点环保科技聚丙烯酰胺厂家建议,刚使用聚丙烯酰胺时,可以先实验确定其用量,然后再根据水质的变化适当调整,过多或过少都不利于水质的絮凝。

Ⅳ 水处理放的酰胺多了水变粘稠了,怎么样把它变过来

放掉一部分,再加的新水来稀释一下,或者是往里面添加聚合氯化铝试试

Ⅳ 污水处理中聚合氯化铝和聚丙烯酰胺怎么配合使用

楼上观点,我同意,但我提醒你两点
第一:用聚铁还是用聚铝,关键看处理专水的工艺和被处理水属质,跟聚胺没关系,
一般的,低温低浊用聚铁,排水不含氯铝离子,要求沉淀快,污泥密实用聚铁;要求出水清还是用聚铝
第二:不管是聚铝还是聚铁都应和聚胺分次投加,且不可混合使用,否则会产生互凝,降低全铁或铝含量,从而影响效果

Ⅵ 水处理药剂聚丙稀酰胺多少钱一吨

使用进口聚丙烯酰胺净水剂进行污水处理前,我们首先要确认原水的类内型在进行水处理容剂选型。使用进口聚丙烯酰胺净水剂进行污水处理前,我们首先要确认原水的类型在进行水处理剂选型。若在处理使用时,要同时添加聚合氯化铝水处理剂的话,首先要将原水的ph值调节到7左右,在添加聚合氯化铝。也就是说,原水的ph值不但是影响聚合氯化铝效果的主要原因之一。聚丙烯酰胺也一样。通常情况下,进口聚丙烯酰胺的PH值使用范围非离子聚丙烯酰胺PH值使用范围:3-8。适用带电性复杂的废水水体。阳离子聚丙烯酰胺PH值使用范围:3-8(理想值:6左右),适用废水水体中带负电荷。如皮革厂、造纸厂、市政生活污水处理厂、特种金属萃取等。阴离子聚丙烯酰胺PH值使用范围:7-9(理想值:8左右),适用废水水体中带正电荷。如:电镀厂、钢铁厂、电池厂、洗煤厂、冶金废水、洗砂厂等。其实在调节ph值上,通过苏州昊诺技术人员在处理污水选型的经验结论出,若在使用阴离子、非离子、阳离子聚丙烯酰胺都无法达到理想的效果,再加入聚合氯化铝水处理剂也无法改善时,建议您先测一下原水体的PH,然后调整废水中PH再做实验

Ⅶ 污水处理聚丙烯酰胺的主要作用是什么

聚丙烯酰胺用途广,在污水处理剂中也是重要角色之一。
聚丙烯酰胺作为水溶性高分子聚合物具有“百业助剂”之称,“百业助剂”顾名思义,说明聚丙烯酰胺用途广。
如油田作为堵水剂和驱油剂、造纸分散剂、建筑胶水增稠剂、净水絮凝剂等等。
根据聚丙烯酰胺的特性:
絮凝性、粘合性和增稠性用以制香行业也有着很好的效果。
从外观上讲制香使用聚丙烯酰胺的话可以使香坯表面光洁润滑,无断痕;从气味上来说聚丙烯酰胺制香燃烧无异味、无毒;从质量上来看使用聚丙烯酰胺制香具有绵延的伸缩性,不易折断,保持运输过程的完整性;制香使用聚丙烯酰胺的话保证制香环节的稳定性,减少制香过程使用其他植物粉带来的反复调试。
综上我们可以看出制香是可以使用聚丙烯酰胺的,并且聚丙烯酰胺对于制香很重要。
制香用聚丙烯酰胺节省了原材料用量节省了生产成本,减少了工艺流程减少了资源浪费增强了时效性,保证了生产质量并且增强了可燃性。
总的来说有效的节省了人力物力。
阴离子聚丙烯酰胺的粘度偏高,所以是常见的建筑胶水原材料之一,可以有效的增加胶水的粘稠度,节约生产成本。
当然建筑胶水使用的聚丙烯酰胺要求偏高,需要2200万分子量的阴离子聚丙烯酰胺并且是针对性生产高粘度的才能达到*理想的效果。
造酒行业对于人们的重要不言而喻,自古我过就是一个好酒国家。
随着时代的不断进步,酿酒技术也越发先进起来,酒的种类更是繁多,如啤酒、白酒、黄酒、葡萄酒等。
当然无论哪种酿酒技术,更无论哪类酒的生产都带来了大量的废水污染。
烟酒属于国家明白,严格把控,所以对其废水治理更是看重,因此酒类废水排放非常严格。
酿酒工艺复杂过程偏多,带来了大量的高BOD、COD废水,以及高浓度的有机废水。

Ⅷ 聚丙稀酸胺等水处理剂属于何种化合物

聚合氯化铝(PAC)为阳离子型无机高分子混凝剂;
聚丙稀酰胺(PAM)为非离子型高聚物,属有机高分子混凝剂

Ⅸ 聚丙烯酰胺和聚合氯化铝在污水处理中哪个效果好

聚丙烯酰胺就是PAM
PAM在水处理工业中的应用主要包括原水处理、污水处理和工业水回处理3个方面答。在原水处理中,PAM与活性炭等配合使用,可用于生活水中悬浮颗粒的凝聚和澄清;在污水处理中。PAM可用于污泥脱水;在工业水处理中,主要用作配方药剂。在原水处理中,用有机絮凝剂PAM代替无机絮凝剂,即使不改造沉降池,净水能力也可提高20%以上。所以目前许多大中城市在供水紧张或水质较差时,都采用PAM作为补充。在污水处理中,采用PAM可以增加水回用循环的使用率。
氯化铝应用范围广,适应水性广泛。易快速形成大的矾花,沉淀性能好。适宜的PH值范围较宽(5-9间),且处理后水的PH值和碱度下降小。水温低时,仍可保持稳定的沉淀效果。碱化度比其它铝盐、铁盐高,对设备侵蚀作用小。
所以明显聚丙烯酰胺的效果要好一些

Ⅹ 常用的水处理药剂有哪些

绿色水处理药剂又称环保水处理剂,是指其生产过程清洁化,使内用过程不影响容人体健康和环境,并可以生物降解为对环境无害的水处理剂。绿色水处理药剂可表现在阻垢剂、缓蚀剂、絮凝剂。水处理剂是工业用水、生活用水、废水处置进程中必需的化学药剂,经过运用这些化学药剂,可使水到达必然的质量要求。它的首要效果是节制水垢和污泥的构成、削减泡沫、削减与水接触的资料侵蚀、除去水中的悬浮固体和有毒物质、除臭脱色、软化水质等。当前因为世界列国用水量急剧添加,还各类环保律例(水净化法)接踵颁布,并且要求日益严厉,所以关于各类高效的水处置药剂增进很快。在我国,与日益严肃的水资本危机矛盾的是水处置药剂的出产才能很低,质量也得不到包管,所以加速我国水处理药剂这一环保资料财产的开展火烧眉毛。

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