水處理藥劑知識
大家都知道一個道理，水處理主要是用于以能源利用、環(huán)境保護、水處理方面的科研以及環(huán)保水處理藥劑的生產(chǎn)等為主。佰科公司有著多年的生產(chǎn)實踐經(jīng)驗,佰科系列水處理藥劑與很多公司建立了水處理藥劑生產(chǎn)廠和先進的實驗室。
聚丙烯酰胺水解度問題分析
聚丙烯酰胺較為水處理的藥劑的佼佼者，有著很多的優(yōu)勢。聚丙烯酰胺尤其是在對高濁度水處理上，具有一個十分優(yōu)異的絮凝效能。同時聚丙烯酰胺作為非離子型高聚物，它通常是卷曲成無規(guī)線團。在進行化學要處理時一般加堿可使聚丙烯酰胺部分水解，在所生成的羧基陰離子之間靜電斥力的作用下，使分子鏈伸開，以暴露出來的活性酰胺基團和很長的分子鏈，發(fā)揮優(yōu)異的吸附架橋絮凝作用。
聚丙烯酰胺的水解反應(yīng)，可以下式表示:
式(1)中反應(yīng)進行的程度，通常以水解度表示
h=m/n×100%(2)
式中:h-水解度(%)；
m—聚丙烯酰胺分子中水解生成的羧基數(shù)；
n—聚丙烯酰胺分子中水解前酰胺基總數(shù)。
在反應(yīng)(1)中，隨著水解度的增加，羧基陰離子增加，分子鏈不斷伸展，從而有使絮凝效果逐漸增強的作用；同時，聚丙烯酰胺分子的負電性亦逐漸增強，又妨礙了其與負電性的泥沙雜質(zhì)相吸附，而且在吸附架橋中起主要作用的活性基團-酰胺基也不斷減少，從而隨著水解度的增加，又存在使絮凝效果逐漸變差的因素。在水解前期，前者起主導作用；水解后期，后者升居主導地位。作為綜合結(jié)果，必存在一個較優(yōu)的水解程度，使絮凝效果較佳，即存在著一個較佳水解度。自M ichaels 〔1〕 于1954年提出較佳水解度的概念以來，一直普遍認為其值為30%左右。但對高濁度水，較佳水解度是否仍為30%，是本文要探討的一個課題。
聚丙烯酰胺作為一種有機高分子物質(zhì)，水解反應(yīng)速度較慢，應(yīng)如何實現(xiàn)高速水解，是本文將要探討的另一個課題。
一、聚丙烯酰胺絮凝的較佳水解度
以重慶某礦山藥劑廠產(chǎn)的膠狀聚丙烯酰胺作為實驗用絮凝劑。實測平均分子量為6.2×10 6 ，有效成分含量為9.0%。首先將聚丙烯酰胺配制成一定濃度的溶液，加入氫氧化鈉進行水解。然后以一定的時間間隔測定其水解度，并以此水解試樣做高濁度水的靜水絮凝沉淀試驗，以渾液面沉速作為表征絮凝效果的指標。實驗均在恒溫條件下進行。
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(shù)表示。習慣上，常以有效成分含量為8%的膠狀聚丙烯酰胺產(chǎn)品的重量來進行計算。在本文中，則以聚丙烯酰胺有效成分的重量來計算。
水解時，加入氫氧化鈉的數(shù)量，可以加堿比表示。加堿比就是水解液中氫氧化鈉與聚丙烯酰胺的重量比。習慣上，常以有效成分含量為8%的膠狀聚丙烯酰胺產(chǎn)品的重量進行計算。在本文中，則以聚丙烯酰胺有效成分的重量來計算。
水解度的測定，采用黑龍江大學化學系研究提出的方法。按要求稱取一定量的待測試樣，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。水解度的計算式為:式中:N-鹽酸標準溶液當量濃度；V—至等當點時消耗鹽酸標準溶液的體積〔mL)；W-試樣中聚丙烯酰胺含量按水解前重量計(m g)。
高濁度水靜水絮凝沉淀試驗在1000mL量簡中進行。將黃河泥沙用自來水充分浸泡，配制成100kg/m 3 的高濁度水，加入部分水解的聚丙烯酰胺試樣3.6m g(有效成份，后同)，對水攪拌以進行混合反應(yīng)。試驗時，G值控制為400 S -1 左右。經(jīng)T秒混合反應(yīng)，當GT值達到4680時，將攪拌器輕輕提出，測量渾液面沉降段平均沉速。該沉速值愈大，表示相應(yīng)的聚丙烯酰胺水解試樣的絮凝性能愈好。
按上述方法，對于每一聚丙烯酰胺的水解試樣，都可得到一組相對應(yīng)的水解度與渾液面沉速關(guān)系數(shù)據(jù)，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。此時隨著水解度的增加，渾液面沉速先是逐漸上升，并達到一較大值，然后又隨著水解度的增加而下降。在該較大值下的水解度，即為較佳水解度。
實驗發(fā)現(xiàn)，聚丙烯酰胺的較佳水解度并非常數(shù)。在本實驗條件范圍內(nèi)，較佳水解度在32～48%之間變化。