兩性聚(甲基丙烯酰氧基乙基三甲基氯化銨丙烯酰胺丙烯酸)三元共聚物(A PAM)的制備和應(yīng)用

時(shí)間：2023-03-24 05:18:57來(lái)源：food欄目：食品快速檢測(cè) 閱讀：

兩性聚(甲基丙烯酰氧基乙基三甲基氯化銨丙烯酰胺丙烯酸)三元共聚物(A PAM)的制備和應(yīng)用

[db:作者] / 2023-02-10 00:00

[制備方法]兩性聚(甲基丙烯酰氧基乙基三甲基氯化銨丙烯酰胺丙烯酸)三元共聚物(A PAM)的制備。

先將計(jì)量的甲基丙烯酰氧基乙基三甲基氯化銨(DMC)，丙烯酰胺(AM)和丙烯酸(AA)按一定配比加入反應(yīng)器中，然后加入適量的水和添加劑，在攪拌下使反應(yīng)物溶解均勻，通氮5～10min，加入引發(fā)劑過(guò)硫酸銨和脲水溶液，攪拌均勻后于30℃下靜置反應(yīng)4～6h，得凝膠狀的聚合產(chǎn)物。經(jīng)干燥、造粒得A PAM樣品，收率大于99%。

[應(yīng)用]

(1)磺化廠生化污泥試驗(yàn)

表11-19列出了兩性聚丙烯酰胺絮凝劑對(duì)P&G公司磺化廠的生化污泥進(jìn)行絮凝脫水試驗(yàn)的結(jié)果，該磺化廠生化污泥的固含量為6.66%，pH值為4.5。為了便于比較，也分別列出了CPA2E型(工業(yè)品)和CPA2I型陽(yáng)離子聚丙烯酰胺絮凝劑按同樣操作進(jìn)行試驗(yàn)所得的結(jié)果。試驗(yàn)時(shí)，所有樣品對(duì)生化污泥中固體成分的添加量為0.75%。從表11-19可見(jiàn)，APAM 22和A PAM 24所形成的絮凝體直徑均小于1.0mm，其對(duì)應(yīng)的濾餅含水率分別為76.14%和78.12%，該數(shù)值均高于同系列其他樣品的濾餅含水率，甚至比CPA2E和CPA2I的濾餅含水率(分別為75.85%和74.48%)也高。這一結(jié)果說(shuō)明，使用陽(yáng)離子度太高的兩性聚丙烯酰胺絮凝劑處理P&G磺化廠的生化污泥，其脫水效果并不好。而其他陽(yáng)離子度適中的A 2PAM 2x(x=1，3，5，…，9)樣品均表現(xiàn)出優(yōu)于CPA2E型的絮凝效果。它們所形成的絮狀物直徑較CAP2E大115～510倍，濾餅含水率則低1%～3%。其中，尤以兩性特征極為明顯的APAM 27的絮凝效果最佳(AA摩爾含量：15%)，這充分表現(xiàn)出了兩性APAM絮凝劑中陰、陽(yáng)離子基團(tuán)在廢水處理中的協(xié)同作用。

表11-19 磺化廠生化污泥的絮凝脫水試驗(yàn)結(jié)果

(2)對(duì)生化污泥的絮凝脫水試驗(yàn)

表11-20是用A PAM系列的絮凝劑對(duì)廣州市大坦沙污水處理廠的生化污泥進(jìn)行絮凝脫水試驗(yàn)結(jié)果。該污水處理廠的生化污泥固含量為4.1%，pH值為7.0。為便于比較，在同一條件下進(jìn)行了CPA-II和CPA-VI型絮凝劑的對(duì)比試驗(yàn)。表11-20所有樣品對(duì)生化污泥中固體成分的添加量為1.22%。由于該污水處理廠所處理的污水以生活污水和工業(yè)廢水為主，其成分極為復(fù)雜。即使如此，從表11-20仍可看到一些規(guī)律。對(duì)于分子量適中，AA在原料配比中含量較大以及0.05%水溶液的pH值遠(yuǎn)離等電點(diǎn)時(shí)的APAM-5、APAM-7和APAM-8*樣品，其所形成的絮凝體直徑均大于CPA-II型比較樣，而相應(yīng)濾餅含水率則低于CPA-II型樣品3%～5%。這一結(jié)果，再一次表明了兩性APAM絮凝劑中，陰、陽(yáng)離子基團(tuán)的協(xié)同作用對(duì)生化污泥絮凝脫水的促進(jìn)效果。此外，黏度越大(例如APAM-1)的絮凝劑，也有利于絮凝體的形成和穩(wěn)定，相應(yīng)濾餅的含水率也越低(APAM-1為77.30%)。

表11-20 對(duì)工業(yè)廢水、生活污水和生化污泥的絮凝脫水試驗(yàn)結(jié)果

(3)對(duì)污泥的脫水性能試驗(yàn)

由于污泥中的微細(xì)顆粒帶負(fù)電，互相排斥，還有部分污泥與表面附著水結(jié)合成凝膠體，所以它們能在水中穩(wěn)定分布，沉降性能較差，靠重力沉降只能將污泥與游離水分開(kāi)；當(dāng)加入絮凝劑后，絮凝劑使帶負(fù)電的污泥顆粒脫穩(wěn)，并使表面附著水轉(zhuǎn)化成游離水。因?yàn)橛坞x水比較容易脫除，故在相同的過(guò)濾條件下，對(duì)比濾餅的含水率，可作為衡量絮凝劑性能的一個(gè)指標(biāo)。污泥來(lái)自衛(wèi)河新鄉(xiāng)市段，這里污泥淤積嚴(yán)重，含水量高，難于清理，阻塞河道?？瞻讓?shí)驗(yàn)時(shí)濾餅含水率為37.8%，而使用絮凝劑P(AM/AMPS/DMDAAC)后濾餅含水率降為19.8%，且濾餅不沾濾布，說(shuō)明這種絮凝劑有較好的污泥脫水效果。

根據(jù)廠商報(bào)價(jià)，新鄉(xiāng)產(chǎn)的聚合級(jí)AMPS為18000元/噸，60%的DMDAAC為16000元/噸，1上海產(chǎn)的99.9%的AM為17800元/噸，工業(yè)乙醇為3700元/噸，加上生產(chǎn)過(guò)程勞務(wù)費(fèi)、水電費(fèi)等，P(AM/AMPS/DMDAAC)的成本預(yù)計(jì)為25000元/噸左右，與聚丙烯酰胺和無(wú)機(jī)絮凝劑相比較高，但與其他合成高分子絮凝劑相比，較為適中。

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