高分子絮凝剂的类别和结构,一般可按化学组成、产品形态或其它方式分类。某些天然的高分子有机化合物例如含羧基较多的多聚糖和含磷酸基较多的淀粉都有絮凝性能。高分子絮凝剂在水处理技术中占有十分重要的地位,应用日益广泛。

基本知识

高分子絮凝剂的类别和结构,一般可按化学组成、产品形态或其它方式分类。根据分子的总电荷、絮凝剂通常可分为3类;阴离子、阳离子及非离子絮凝剂。

内容简介

“天然高分子絮凝剂的原料为可再生资源,无毒性、可生物降解,研究表明其品质可以和优质合成高分子絮凝剂相媲美。随着新科技的发展和对环保的更高要求,预测在21世纪的前30年,天然高分子絮凝剂会得到加速发展。笔者收集了国内外大量相关材料,总结了淀粉、纤维素壳聚糖、植物胶、蛋白质及微生物等为原料的天然高分子絮凝剂的研究和应用概况,为读者完整介绍了与天然高分子絮凝剂相关的内容,尤其是天然高分子絮凝剂制备及应用的信息,让读者了解天然高分子絮凝剂制备的关键。希冀对读者进行高分子絮凝剂制备与应用的思考起到抛砖引玉的作用,对促进我国环保型天然高分子絮凝剂和水处理技术的发展有所帮助。

《天然高分子絮凝剂》适合于从事水处理技术、环境工程、环境科学、高分子合成、精细化工等相关工作的研究人员阅读,也可供大专院校相关专业师生参考。”

来源及应用

絮凝剂按照其化学成分总体可分为无机絮凝剂和有机絮凝剂两类。其中无机化合物絮凝剂又包括无机凝聚剂和无机高分子絮凝剂;有机絮凝剂又包括合成有机高分子絮凝剂、天然有机高分子絮凝剂和微生物絮凝剂。

理论基础是;“聚并”理论,絮凝剂主要是带有正电(负)性的基团中和一些水中带有负(正)电性难于分离的一些粒子或者叫颗粒,降低其电势,使其处于不稳定状态,并利用其聚合性质使得这些颗粒,集中,并通过物理或者化学方法分离出来。

一般为达到这种目的而使用的药剂,称之为絮凝剂。絮凝剂主要应用于给水各污水处理领域。有不少品种,其共通特点是能够将溶液中的悬浮微粒聚集联结形成粗大的絮状团粒或团块。它们都是含有大量活性基团的高分子有机化合物,主要有三大类:

1、以天然的高分子有机物为基础,经过化学处理增加它的活性基团含量而制成。

2、用现代的有机化工方法合成的聚丙烯胺系列产品。

3、用天然原料和聚丙烯酰胺接枝(或共聚)制成。

某些天然的高分子有机物例如含羧基较多的多聚糖和含磷酸基较多的淀粉都有絮凝性能。用化学方法在大分子中引入活性基团可提高这种性能,如将一种天然多糖进行醚化反应引入羧基、酰胺基等活性基团后,絮凝性能较好,可加速蔗汁沉降。

将天然的高分子物质如淀粉、纤维素壳聚糖等与丙烯酰胺进行接枝共聚,聚合物有良好的絮凝性能,或兼有某些特殊的性能。国内研制的一些产品,曾在几个糖厂试用,有较好效果。

目前在国内外糖厂使用最广泛的絮凝剂,是合成的聚丙烯酰胺系列产品,它们的发展提高较快,在制糖工业的多种流程中普遍使用。

絮凝机理

高分子絮凝剂的絮凝作用机理是;在稳定的胶体分散体系中,一个长链大分子可同时吸附两个或几个胶粒,或是一个胶粒可同时吸附两个高分子链,因而形成“架桥”的形式把胶粒裹集起来而聚沉。也可能是大分子链中的极性基团在胶粒表面上进行无规则吸附而使胶粒聚沉。此外,有的絮凝剂也有中和悬浮物质的电荷的作用。

用途

高分子絮凝剂在水处理技术中占有十分重要的地位,应用日益广泛。不仅可用于给水和废水处理,而且还用于循环水的处理。它除了具有除浊、脱色作用之外,还可去除废水中所含的高分子物质、病毒、细菌、微生物、焦油、石油及其它油脂等有机化合物,表面活性剂、农药毒物、含氮、磷等富营养物质以及汞、铬、镉、铅等金属和放射性物质。

参考资料