超声波改性阳离子聚丙烯酰胺对煤泥水絮凝沉降及脱水性能的影响

絮凝沉降和过滤脱水是煤泥水处理的常见方法。絮凝效果直接影响煤泥的脱水效果。提出了一种利用超声改性的阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)强化煤泥水絮凝脱水过程的新技术。用流变仪研究了超声预处理不同时间的CPAM溶液的特性。通过沉降试验以及浊度测试分析了超声改性絮凝剂对煤泥水沉降的影响。使用聚焦光束反射率测量系统与颗粒观测系统观察不同改性CPAM处理煤泥水时的絮体特性。建立了絮体特性与煤泥水过滤过程所形成的滤饼特性的联系。实验结果表明,经过40 s超声处理的CPAM作用于煤泥水后,煤泥絮凝效果最好,上清液浊度最低,为180 NTU。在该条件下,煤泥的过滤速度最快,与未经超声处理的情况相比,过滤时间减少25 s。此外,在此条件下获得的滤饼水分含量也最低,为29%。因为经过40 s的超声处理后,部分CPAM分子链被超声产生的强烈的机械以及化学作用随机切断,这些被切断的CPAM分子链将煤泥颗粒逐渐聚集成微小絮体,而未被切断的CPAM分子链进一步将这些小絮体连接在一起。煤泥颗粒在聚合物内部通过多组分聚合物的复杂体系得以紧密结合。随着絮体的沉降,形成了更加致密的结构和沉积床。这些致密的絮体构建的沉积层具有较低的过滤阻力,从而有助于提高过滤速度,同时也导致过滤结束后的滤饼具有更低的水分含量。

反相乳液聚合法制备阳离子聚丙烯酰胺乳液及其应用

以丙烯酰胺(AM)、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)为功能性单体,在氧化-还原引发体系下,通过反相乳液聚合方法,成功制备了乳液型阳离子聚丙烯酰胺。对比了自制乳液样品(CPAMZ1)、CPAMZ1与无机絮凝剂聚铝(PAC)复配乳液样品和市售成熟乳液产品(ASC1010)在市政污泥废水处理中的应用效果。研究结果表明,CPAMZ1处理污泥的效率高于ASC1010,以透光率为指标,前者絮凝效果增强了20.58%;对比CPAMZ1样品,CPAMZ1/PAC复配液(CP/PAC)的絮凝效果增强了13.64%。在污泥废水处理中,乳液型絮凝剂适合与无机絮凝剂进行配合使用。

水包水型阳离子聚丙烯酰胺在麦草浆中的助留效果应用研究

研究了新型水包水型阳离子聚丙烯酰胺（CPAM）对麦草浆的助留作用。采用单务件确定法，考查了CPAM用量（相对于绝干纤维）、搅拌速度、加入CPAM后的反应时间、硫酸铝用量、浆料pH以及水中盐（NaCl）离子浓度等因素对其效果的影响，确定了在漂白麦草浆中CPAM的最佳应用条件：w（CPAM）=0．04％（相对于绝干纤维），加入CPAM后的反应时间为1min，搅拌速度为800r／min，w（硫酸铝）=3％，pH=2．0—8，0，c（NaCl）=200mmol／L。实验还证明CPAM乳液对水溶液中杂离子的累计具有一定的抵抗能力，能够满足造纸厂封闭循环用水的要求，同时在酸性至中碱性的浆料pH范围内．其助留效果都很好。

阳离子聚丙烯酰胺“水包水乳液”的制备及在油田污水处理中的应用

前言中综述了阳离子聚丙烯酰胺CPAM“水包水乳液”的概念、用途、制法及相对于粉状和凝胶状产品的优点。简介了由丙烯酰胺、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、稳定剂、引发剂在水溶液中制备质量分数0.20的CPAM“水包水乳液”的方法。3个实验室合成样阳离子度22.83%-28.01%,分子量分布很宽,在1.0 mol/L NaCl中30℃特性黏度[η]184.5-232.8 mL/g;小试样阳离子度26.98%,[η]=254.7 mg/L。在偏光显微镜下可见数百纳米至2μm的粒子。黏度30 mPa.s的实验室样和1600 mPa.s的小试样用蒸馏水稀释至质量分数0.16-0.08时形成凝胶,稀释至质量分数≤0.053后形成流动性好的水溶液。用所合成的“水包水乳液”处理胜利辛一联含油426.5 mg/L、矿化度51347 mg/L的含铁污水,去浊率随加量增大而增大,同时加入100 mg/L的PAC可使最大去浊率由70%增至97%;CPAM分子量和阳离子度越高,则絮凝效果越好;加入100 mg/L的PAC和0.5 mg/L的CPAM使污水含油降低95.4%-97.1%。在辛一联污水站,在污水中加入100 mg/L的PAC和〈10 mg/L的CPAM,絮体生成快且上浮,下层水较清。图7表3参15。

阳离子聚丙烯酰胺P(AM-DMC)的合成与表征

以丙烯酰胺(AM)和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)为单体,通过水溶液聚合法合成了P(AM-DMC)。研究了不同引发体系对聚合反应的影响,探讨了络合剂、助溶剂及表面活性剂的种类和质量分数对产物特性黏数和溶解性的影响。得到的较佳工艺条件是:在氧化还原剂[(NH4)2S2O8,CH3NaO3S.2H2O]和偶氮类化合物组成的复合引发体系作用下(氧化还原剂总质量分数0.0150%,偶氮类化合物质量分数0.0125%),EDTA.2Na质量分数0.0002%,尿素质量分数0.005%,表面活性剂B质量分数0.05%,在上述条件下,所得产物的特性黏数为10.7 dL/g,溶解时间100 min。用红外光谱技术对聚合物的结构进行了表征。

阳离子聚丙烯酰胺的反相乳液聚合

以丙烯酰胺(AM)和丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DAC)为单体,Span80-Tween80为复合乳化剂,液体石蜡为连续相,通过反相乳液聚合法制备阳离子型高分子聚丙烯酰胺。研究了油水体积比对聚合物特性粘度的影响,乳化剂用量对聚合物特性粘度的影响,单体用量对聚合物特性粘度的影响,阳离子度对聚合物特性粘度的影响及引发剂用量对聚合物特性粘度的影响。结果表明:在油水体积比为1∶1.6、乳化剂用量为30%、单体用量为30%、阳离子度为60%即n(AM)∶n(DAC)为2∶3,引发剂用量为0.15%的条件下,得到的聚合产物粘度较大且具有良好的稳定性和溶解性。对产物进行了红外结构表征,并研究了产物的污泥脱水性能,获满意结果。

阳离子聚丙烯酰胺对漂白麦草浆的助留助滤作用

将水溶液共聚法合成的阳离子聚丙烯酰胺 (CPAM)用于漂白麦草浆的助留助滤实验 ,探讨了浆料pH值、温度、打浆度等因素对其助留助滤效果的影响 ,并与进口CPAM进行了对比。实验结果表明 ,自行研制的CPAM能显著提高浆料中填料的留着率并改善浆料的滤水性能。

紫外光引发阳离子聚丙烯酰胺的红外光谱研究

以丙烯酰胺(AM)、丙烯酰氧基乙基三甲基氯化铵(DAC)、丙烯酸丁酯(BA)为单体,采用紫外光引发聚合制备阳离子聚丙烯酰胺P(AM-DAC-BA)。采用紫外光谱和红外光谱研究其结构特征;分析AM,DAC,BA,P(AM-DAC-BA)的红外光谱中的典型红外振动频率的归属。通过与单体红外光谱比较得出:由于聚合产物的对称性增加,聚合产物红外光谱更加简单。P(AM-DAC-BA)的特性粘度随着光强、BA含量、光引发剂浓度、光照时间的增加而增加。选取AM,DAC,BA中的—CONH2,—COOCH2(CO),—COOCH2—(C—O—C),—CH2—N+(CH3)3基团吸收峰为特征吸收峰,随着光强、BA含量的增加,特征峰面积增加;随着光引发剂浓度增加特征峰面积却呈现减少趋势;随着光照时间增加,峰面积是先减小后增加。但不同P(AM-DAC-BA)在红外光谱上对应的特征吸收峰的峰型类似,特征峰位置基本一致。

阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂的制备及其絮凝性能

研究了丙烯酰胺(AM)与丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵共聚反应制备阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂的工艺。实验结果表明,最佳聚合条件:pH6.0、(NH4)2S2O8和CH3NaO3S.2H2O总质量分数0.0125%、(NH4)2S2O8与CH3NaO3S.2H2O质量比1.0、偶氮类化合物质量分数0.0125%、单体质量分数(AM和阳离子单体总质量占整个反应体系的质量分数)35%、阳离子度(阳离子单体占AM和阳离子单体之和的质量分数)30%、反应温度25℃。在最佳条件下,所得阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂的特性黏数为13.8535dl/g,在其加入量为0.027%的条件下处理污泥,上层清液透光率达99.6%,污泥脱水率达90.5%。并用红外光谱对阳离子聚丙烯酰胺的结构进行了表征。

阳离子聚丙烯酰胺改性膨润土对靛蓝的吸附性能

采用CPAM(阳离子聚丙烯酰胺)改性膨润土作为吸附材料,对靛蓝进行吸附研究,考察膨润土投加量、溶液的pH、反应温度、吸附时间及溶液初始ρ(靛蓝)对吸附效果的影响,并对膨润土的性能进行了表征.结果表明,CPAM改性膨润土对靛蓝的去除率随着投加量的增加迅速增加,最佳投加量为3 g/L,达到吸附平衡所需时间为40 min.当溶液pH为4.0～10.0时,CPAM改性膨润土均能保持较大吸附量,并且pH的变化对吸附量影响较小;当溶液pH大于10.0时,吸附量明显降低.CPAM改性膨润土对靛蓝的吸附动力学符合拟一级动力学方程,热力学符合Langmuir和Freundlich方程,回归系数均达0.99以上;pH为6.0时,最大吸附量为5 287.0 mg/g,是未改性膨润土吸附量的21.4倍,吸附性能比未改性膨润土有显著提高.通过比表面积的测定及红外光谱和透射电子显微镜分析发现,CPAM与钠基膨润土土层中的阳离子发生离子交换反应,CPAM改性膨润土疏水性增强,层间结构发生变化,同时外比表面积增大,对有机染料的吸附作用增加,说明改性后的膨润土在结构和性能上明显优于未改性膨润土.

阳离子聚丙烯酰胺(CHM-1)用于孤岛油田含聚污水除油研究

考虑到孤岛二联污水中含量较高的高酸值亚组分对油水乳状液有稳定作用,将多种阳离子聚丙烯酰胺及类似产物用于含聚污水的脱油处理,一种自制高阳离子度(50%)、高相对分子质量(500万)的丙烯酰胺与阳离子单体共聚物CHM-1的除油率最高,加量50mg/L时为93.9%,但除聚率较低,约为20%;污水中所含的聚合物似能促进CHM-1的除油作用;质量比3:1的CHM-1与PAC复配物,总加量40mg/L时除油率达93%以上。将水处理剂直接用于孤二联含聚采出液,加量50mg/L,测定脱出污水含油率,使用CHM-1时除油率最高,为87.8%,加大摇振频度或提高加剂处理温度至55℃(井排来油温度)可大大提高除油率,加量10mg/L时除油率即超过90%。CHM-1还可促进所用破乳剂的脱水效能。

星形阳离子聚丙烯酰胺的助留助滤性能

以季戊四醇为支化剂,利用其多羟基与硝酸铈铵组成氧化还原体系,在水溶液中引发丙烯酰胺与阳离子单体DMC进行自由基聚合,制备出了星形结构的阳离子聚丙烯酰胺(S-CPAM);并研究了S-CPAM的助留助滤效果,得出用做漂白麦草浆助留助滤剂的S-CPAM的最佳合成条件为:反应温度30°C,反应时间6h,单体总浓度2.207mol/L,氧化剂浓度7.24mmol/L,还原剂浓度1.81mmol/L。实验进一步研究了用量、剪切作用、浆料pH值等对S-CPAM助留助滤效果的影响。结果表明,合成的S-CPAM在较高的剪切力和pH值条件下也具有较好的助留助滤效果。

阳离子聚丙烯酰胺反浮选分离一水硬铝石和高岭石

在分析一水硬铝石和高岭石的晶体结构以及表面性质差异的基础上 ,通过单矿物实验、人工混合矿实验、ζ-电位和吸附量研究 ,找到了一水硬铝石的有效抑制剂阳离子聚丙烯酰胺。在pH为 5 .5～ 8.5的范围内 ,实验了以十二胺醋酸盐为捕收剂时高岭石和一水硬铝石的反浮选分离。一水硬铝石表面活性Al原子数量多 ,易与酰胺基团结合 ,导致阳离子聚丙烯酰胺中的季铵基团定向排列在一水硬铝石表面的外面 ,阻止大部分十二胺阳离子吸附在其表面 ,并增大一水硬铝石的亲水性 ,抑制了一水硬铝石的上浮。而阳离子聚丙烯酰胺对十二胺浮选高岭石影响很小。

阳离子聚丙烯酰胺处理油田含油污水的实验

以季铵盐阳离子聚丙烯酰胺(LBT)作絮凝剂,以复合聚氯化铝为混凝剂,对河南油田双河联合站含油废水进行了处理。结果表明,ρ(油)为600mg/L的主流程废水,在复合PAC投药质量浓度为150mg/L,LBT质量浓度为1mg/L时,处理水含油质量浓度可达1.8mg/L,去除率为99.7%;CODCr为1000mg/L的次流程废水,在复合PAC质量浓度为200mg/L,LBT质量浓度为2mg/L时,处理水的CODCr在140mg/L左右,去除率为86.0%。

复合引发体系制备阳离子聚丙烯酰胺及其应用

将复合引发体系用于甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)和丙烯酰胺(AM)水溶液共聚,制备了阳离子聚丙烯酰胺类絮凝剂P(DMC-AM)。探讨了单体质量分数、引发剂用量,反应时间等因素对聚合物特性粘数的影响,并利用红外光谱对其结构进行了表征。实验结果表明,最佳反应条件为:引发剂质量分数为0.014%,单体质量分数30%。DMS与AM的质量比为1∶1,pH值为5.5,反应时间为5￣6h。将其应用于十堰市污水厂废水,对废水的CODCr去除率达到80%以上,对色度和浊度的去除率达到95%以上,是一种性能优良的絮凝剂。

新型阳离子聚丙烯酰胺微粒的研究 Ⅱ.含PEO支链阳离子聚丙烯酰胺微粒的絮凝性能

以丙烯酰胺、丙烯酰氧基乙基三甲基氯化铵、聚氧乙烯大单体和N ,N’ -亚甲基双丙烯酰胺为单体 ,进行四元反相微乳液共聚合 ,制备出新型含PEO支链的阳离子微粒絮凝剂。然后用该微粒絮凝剂分别对针叶木纸浆和特种纸白水进行了助留和絮凝性能的研究 ,结果表明 ,本新型微粒具有能单独使用、絮凝效果好和抗剪切性强等优点。

阳离子聚丙烯酰胺的制备及其絮凝性能

研究了氧化还原引发剂质量分数、偶氮类引发剂质量分数、阳离子度等因素对所制备的阳离子聚丙烯酰胺特性粘数的影响,探讨了pH值、阳离子聚丙烯酰胺特性粘数、阳离子度、用量等因素对污泥絮凝性能的影响。较佳的制备条件为:复合引发体系中(NH4)2S2O8和CH3NaO3S.2H2O总质量分数为0.0150%、偶氮类引发剂质量分数为0.0125%、单体质量分数为40%、阳离子度为40%,产物特性粘数为13.1 dL/g。在污泥pH=6.0、阳离子聚丙烯酰胺特性粘数为11.9 dL/g、阳离子度为40%、用量为0.027%的较佳絮凝条件下,污水的透光率达98.0%,絮凝率达66.0%,脱水率达70.0%。

疏水缔合型阳离子聚丙烯酰胺的溶液性能与应用研究

以丙烯酰胺(AM)、二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)、丙烯酸十八酯(OA)为单体,用氧化-还原引发体系,通过自由基胶束共聚法制得疏水缔合型阳离子共聚物PADO。研究了共聚物组成对PADO溶液性能的影响,以及PADO对造纸中段废水的絮凝效果。结果表明,PADO水溶液中存在强烈的分子间缔合作用,在处理造纸中段废水时,其应用效果优于聚合硫酸铁、聚合氯化铝和非离子PAM。

高分子质量阳离子聚丙烯酰胺的合成及其应用

研究采用复合引发体系,以阳离子单体DMC和丙烯酰胺(AM)为共聚单体合成出一系列不同分子质量和不同阳离子化度的阳离子聚丙烯酰胺(CPAM),并将其应用于造纸湿部。结果表明,自制的CPAM可以显著改善造纸湿部的填料留着率和滤水性能;与膨润土复配后,不仅能提高填料留着率,而且对纸页强度没有不利影响,另外,由动态滤水仪(DDJ)实验得出的单程留着率也有较大提高。

光引发合成阳离子聚丙烯酰胺及其性能研究

实验以光引发聚合方式,研究了丙烯酰胺(AM)和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)共聚反应合成阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)的优化工艺条件。结果表明:在吐温-80添加量为1%,单体总质量分数为32%,n(DMC):n(AM)=1:5,pH=5.5,光引发剂用量40μL,引发时间0.5h,反应温度20℃条件下,合成的CPAM的阳离子度为15.27%,特性黏数548mL/g。在最佳药剂用量下,CPAM在处理灰分高、粒度细的难沉降煤泥水时,沉降速度为39.2cm/min,透光率可达98.9%,其絮凝性能优于聚丙烯酰胺、阴离子聚丙烯酰胺及两性聚丙烯酰胺。