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聚丙烯酰胺生產(chǎn)工藝和水解需要注意的問(wèn)題
聚丙烯酰胺生產(chǎn)工藝和水解需要注意的問(wèn)題
發(fā)布時(shí)間:2021-11-27 瀏覽

聚丙烯酰胺生產(chǎn)工藝和水解需要注意的問(wèn)題

 

       

          聚丙烯酰胺在溶解的同時(shí)加入一定比例的氫氧化鈉,溶解后放置8 h左右使之充分水解(堿化),經(jīng)水解后可使聚丙烯酰胺卷曲的高分子鏈充分伸展開,大大地增加了它和細(xì)小礬花顆粒相碰和吸附的機(jī)會(huì),使聚丙烯酰胺的吸附架橋網(wǎng)捕作用得到充分的發(fā)揮,從而進(jìn)一步提高助凝效果。實(shí)際應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)表明,現(xiàn)配現(xiàn)用的水解比(堿化比)要大一些,一般選用10.2為宜,即1g聚丙烯酰胺加入0.2g氫氧化鈉。如果水解時(shí)間能滿足8h,水解比應(yīng)選用10.0110.05。水解比越大所需水解時(shí)間就越短,但水解比過(guò)大會(huì)造成凈化后的水質(zhì)pH值升高。如果使用水解度為30%以上的陰離子型聚丙烯酰胺,即可免去水解步驟。

 

聚丙烯酰胺作為凈水助凝劑,必須充分?jǐn)嚢枞芙夂蟛拍芡都邮褂谩7駝t不能發(fā)揮其應(yīng)有的助凝效果,還會(huì)造成投加系統(tǒng)堵塞、封閉濾池表面、破壞濾池效率、大大縮短濾池的反沖洗周期等不良后果。溶解時(shí)攪拌速度應(yīng)控制在4001000r/min,溶解攪拌時(shí)間1h左右為宜。低溫季節(jié)水溫低、難溶解,用熱水可縮短溶解時(shí)間,但水溫不能超過(guò)60℃。

 

聚丙烯酰胺作為凈水助凝劑,要獲得較佳助凝效果的用量幅度很小,其較佳投量是0.030.4mg/L。超出這個(gè)范圍會(huì)不起作用或很容易起副作用。

 

投加點(diǎn)是決定聚丙烯酰胺助凝沉淀效果好壞的關(guān)鍵。較佳投加點(diǎn)是在凈水生產(chǎn)絮凝反應(yīng)全流程中的1/22/3。

 

為保證均勻混合,應(yīng)使用較稀濃度。聚丙烯酰胺濃度為0.05%左右,既利于攪拌溶解又便于投加使用,而且助凝效果較佳。聚丙烯酰胺溶液不宜存放超過(guò)10d,也不能與鐵器接觸,溶解水溫不能超過(guò)60℃。否則會(huì)使聚丙烯酰胺分子鏈斷開而失去助凝效果,并造成凈化出水中丙烯酰胺單體含量增加的不良后果。

 

聚丙烯酰胺經(jīng)過(guò)水解(堿化)可提高助凝效果。水解時(shí)間要8h左右,較佳水解比是10.0110.05。在實(shí)際生產(chǎn)中經(jīng)常是應(yīng)急使用,無(wú)充足的水解時(shí)間,可通過(guò)加大水解比來(lái)達(dá)到較好水解的目的,F(xiàn)配現(xiàn)用的水解比10.2較為適合。

 

為使凈化出水中丙烯酰胺單體含量不超過(guò)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,必須采用高聚合度的聚丙烯酰胺作為飲用水的凈水助凝劑,要求使用丙烯酰胺單體含量低于0.2%的產(chǎn)品。

 

對(duì)各種原水水質(zhì)(包括超負(fù)荷35%左右),助凝劑聚丙烯酰胺均能發(fā)揮良好的助凝沉淀效果。如石灣水廠第三車間,其設(shè)計(jì)供水能力是15×104t/d。采用聚丙烯酰胺作為助凝劑,投加量0.05mg/L,在保證優(yōu)質(zhì)供水的前提下,全天供水量達(dá)到22.3×104t,超出設(shè)計(jì)供水能力的48.7%。

 

欲使聚丙烯酰胺充分發(fā)揮其架橋作用,必須創(chuàng)造能使其分子中酰胺基與水中懸浮粒子接觸的良好條件。聚丙烯酰胺分子雖呈線狀,但此線狀鏈?zhǔn)蔷砬陕菪蔚,其上酰胺基不能充分暴露出?lái),因而非離子型聚丙烯酰胺絮凝劑在使用前必須加堿水解。水解聚丙烯酰胺分子上帶有羧酸基,羧酸基電離使之帶負(fù)電,根據(jù)同性電相斥的原理,分子鏈上的羧酸基互相排斥,使卷曲的分子鏈伸展開來(lái),達(dá)到暴露酰胺基的目的,同時(shí)也可達(dá)到架橋作用發(fā)生所需的足夠鏈長(zhǎng)。 由于羧酸基與懸浮粒子的親和力較酰胺基小,加上其所帶的負(fù)電荷與天然水中帶負(fù)電的懸浮粒子產(chǎn)生相斥作用,因此聚丙烯酰胺的堿性水解不能過(guò)度,應(yīng)該有一個(gè)較佳水解度,在此水解度下,既能使活性基團(tuán)充分暴露,又不使過(guò)多的活性基團(tuán)水解而導(dǎo)致與粒子間太強(qiáng)的斥力,這樣才能使聚丙烯酰胺發(fā)揮較大的絮凝效果。一般認(rèn)為聚丙烯酰胺的較佳水解度為30為宜。

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