『壹』 常用LAS陰離子廢水處理方法有哪些
常用LAS陰離子廢水處理方法有:
1、膜分離法
是利用膜的高滲透選擇性來分離溶液中的溶劑和溶質。可用膜分離中的超濾和納濾技術來處理LAS廢水。
2混凝處理法
常用於表面活性劑廢水處理的混凝劑有鐵鹽、鋁鹽及有機聚合物類。混凝反應不僅能去除廢水中膠體顆粒和吸附在膠體表面上的LAS,還可與溶解在水相中的LAS形成難溶性的沉澱。
3、催化氧化法
催化氧化法是對傳統化學氧化法的改進與強化。常用的Fenton試劑氧化即為催化氧化法的一種,屬均相氧化法。處理時,如果鐵鹽濃度較高, LAS的去除主要靠絮凝作用;濃度低時,則主要靠氧化作用。近年來,催化氧化法又出現了多相催化氧化法和光催化氧化法。
4、泡沫分離法
是向廢水中通入空氣,生成氣泡,使廢水中的LAS吸附於氣泡表面,升至水面富集形成泡沫層,除去泡沫層,將LAS從廢水中濃縮分離出來的過程。
5、吸附分離法
常用的吸附劑包括活性炭、吸附樹脂、硅藻土及高嶺土等各種固體物料。對LAS廢水用活性炭法處理效果較好,常溫下對LAS的吸附容量可達到55.8mg/g。但活性炭再生能耗大,且再生後吸附能力亦有不同程度降低,因而其應用受到限制。
6、生物氧化法
生物法是LAS廢水的主要處理方法,包括活性污泥法、生物膜及UASB等。可降解LAS的菌種包括鄰單胞菌屬的革蘭氏陰性桿菌、黃單胞菌屬的革蘭氏陰性短桿菌等生物氧化法可直接處理偏鹼性的LAS廢水,設備簡單,處理能力大,出水的pH值符合排放要求。
7、微電解法
復極性固定床電解法是一種較新型的水處理方法,它是在電解反應器中填充粒子,外加直流電場,使其中的導電粒子復極化而形成無數微小的電解單位,污染物被吸附到粒子表面發生電化學反應而被氧化除去的過程。
8、吸附法
常用的吸附劑主要包括活性炭、吸附樹脂、硅藻土、高嶺土等。常溫下對表面活性劑廢水用活性炭法處理效果較好,活性炭對LAS廢水的吸附容量可達到55.8mg/g,活性炭吸附符合Freundlich公式。活性炭再生能耗大,且再生後吸附能力亦有不同程度的降低,因而限制了其應用。用吸附樹脂處理表面活性劑廢水,其優點是吸附速度快、穩定性好、再生容易,主要缺點是預處理較繁瑣,一次性投資大。
『貳』 含洗滌劑廢水怎麼處理
表面活性劑廢水的處理既要去除廢水中的大量表面活性劑, 同時也要考慮降低廢水專的COD 和 BOD 等。不同屬類型的表面活性劑廢水要採用不同的處理方法,目前國內外對於表面活性劑廢水主要有以下幾種處理技術: 1 泡沫分離法 泡沫法是發展比較早
『叄』 陰離子洗滌劑的陰離子(陰離子聚丙烯醯胺)
陰離子聚丙烯醯胺(APAM)是水溶性的高分子聚合物, 主要用於各種工業廢水的絮凝沉降,沉澱澄清處理,如鋼鐵廠廢水,電鍍廠廢水,冶金廢水,洗煤廢水等污水處理、污泥脫水等。還可用於飲用水澄清和凈化處理。由於其分子鏈中含有一定數量的極性基團,它能通過吸附水中懸浮的固體粒子,使粒子間架橋或通過電荷中和使粒子凝聚形成大的絮凝物,故可加速懸浮液中粒子的沉降,有非常明顯的加快溶液澄清,促進過濾等效果。 陰離子聚丙烯醯胺,由於它具有:
1、 澄清凈化作用;
2、 沉降促進作用;
3、 過濾促進作用;
4、 增稠作用及其它作用。
在廢液處理、污泥濃縮脫水、選礦、洗煤、造紙等方面,能夠充分滿足各種領域的要求。
洗煤廢水處理方案:選煤廠對煤泥水的處理一般情況下採用「旋流器-濃縮機-壓濾機(煤泥沉澱池)」處理工藝。一般情況下都是采購機高分子絮凝劑(聚丙烯醯胺)。高分子絮凝劑與煤泥微粒或煤泥膠體接觸作用,中和了煤泥表面的電性,降低表面能,使煤泥微粒凝聚沉澱。聚丙烯醯胺的分子量一般在百萬之間,不同粒度組成的煤泥水要選用不同分子量的絮凝劑。聚丙烯醯胺可以分為陰離子型聚丙烯醯胺,陽離子聚丙烯醯胺和非離子型聚丙烯醯胺三種類型。在使用聚丙烯醯胺進行水處理的時候,要保證類型與煤泥水的pH值相吻合,陰離子聚丙烯醯胺的適於偏鹼性煤泥水,陽離子聚丙烯醯胺的適於偏酸性煤泥水,陰離子型和陽離子型聚丙烯醯胺混合使用,煤泥水絮凝沉澱效果更好。
特點:
1、 水溶性好,在冷水中也能完全溶解。
2、 添加少量本陰離子聚丙烯醯胺產品,即可收到極大的絮凝效果。一般只需添加0.01~10ppm(0.01~10g/m3),即可充分發揮作用。
3、 同時使用陰離子聚丙烯醯胺產品和無機絮凝劑(聚合硫酸鐵,聚合氯化鋁,鐵鹽等),可顯示出更大的效果。 1)絮凝作用原理:PAM用於絮凝時,與被絮凝物種類表面性質,特別是動電位,粘度、濁度及懸浮液的PH值有關,顆粒表面的動電位,是顆粒阻聚的原因加入表面電荷相反的PAM,能使動電位降低而凝聚。
2)吸附架橋:PAM分子鏈固定在不同的顆粒表面上,各顆粒之間形成聚合物的橋,使顆粒形成聚集體而沉降。
3)表面吸附:PAM分子上的極性基團顆粒的各種吸附。
4)增強作用:PAM分子鏈與分散相通過種種機械、物理、化學等作用,將分散相牽連在一起,形成網狀 葯劑的投加方式
葯劑的投加採用重力投加和壓力投加,無論哪種投加方式,由溶解池到溶液池,到葯液投加點,均應設置葯液提升設備,常用的葯液提升設備是計量泵和水射器。
1.重力投加
利用重力將葯劑投加在水泵吸水管內或者吸水井的吸水喇叭口處,利用水泵葉輪混合。
2.壓力投加
利用水泵或者水射器將葯劑投加到原水管中,適用於將葯劑投加到壓力水管中,或者需要投加到標高較高、距離較遠的凈水構築物內。
3.水泵投加
水泵投加是在溶液池中提升葯液到壓力管中,有直接採用計量泵和採用耐酸從而起增強作用。
聚丙烯醯胺在使用之前一般都需配製成0.1 %~0.5%的稀釋溶液備用,配製好的溶液最好不要存放太長時間才用,這個濃度范圍的溶液在使用之前還需要近一步稀釋成0.01~0.05的溶液,原因就是可以更有肋於絮凝劑在懸浮體系中的分散,可以降低用量,而且可以取得更好的絮凝效果。 1. 用於紡織、印染工業。聚丙烯醯胺作為織物處理的上漿劑、整理劑,以及可生成柔順、防皺、防黴菌的保護層。利用它的吸濕性強的特點,能減少紡細紗時的斷張率。聚丙烯醯胺作後處理劑可以防止織物的靜電和阻燃。用作印染助劑時,聚丙烯醯胺可使產品附著牢度大、鮮艷度高,還可作為漂白的非硅高分子穩定劑。
2、主要用作絮凝劑:對於懸浮顆粒,較粗、濃度高、粒子帶陽電荷,水PH值為中性或鹼性的污水,由於陰離子聚丙烯醯胺分子鏈中含有一定量極性基能吸附水中懸浮的固體粒子,使粒子間架橋形成大的絮凝物。因此它加速懸浮液中的粒子的沉降,有非常明顯的加快溶液的澄清,促進過濾等效果。該產品廣泛用於化學工業廢水、廢液的處理,市政污水處理。自來水工業、高濁度水的凈化、沉清、洗煤、選礦、冶金、鋼鐵工業、鋅、鋁加工業、電子工業等水處理。
3、用於石油工業、採油、鑽井泥漿、廢泥漿處理、防止水竄、降低摩阻、提高採收率、三次採油得到廣泛運用。
4、用於造紙工業、一是提高填料、顏料等存留率。以降低原材料的流失和對環境的污染;二是提高紙張的強度(包括干強度和濕強度),另外,使用PAM還可以提高紙抗撕性和多孔性,以改進視覺和印刷性能,還用於食品及茶葉包裝紙中。
5、其他行業,食品行業,用於甘蔗糖、甜菜糖生產中蔗汁澄清及糖漿磷浮法提取。酶制劑發酵液絮凝澄清工業 ,還用於飼料蛋白的回收、質量穩定、性能好,回收的蛋白粉對雞的成活率提高和增重、產蛋無不良影響,合成樹脂塗料,土建灌漿材料堵水,建材工業、提高水泥質量、建築業膠粘劑,填縫修復及堵水劑,土壤改良、電鍍工業、印染工業等。
『肆』 陰離子表面活性劑的舉例
陰離子聚丙烯醯胺(APAM)是水溶性的高分子聚合物, 主要用於各種工業廢水的絮凝沉降,沉澱澄清處理,如鋼鐵廠廢水,電鍍廠廢水,冶金廢水,洗煤廢水等污水處理、污泥脫水等。還可用於飲用水澄清和凈化處理。由於其分子鏈中含有一定數量的極性基團,它能通過吸附水中懸浮的固體粒子,使粒子間架橋或通過電荷中和使粒子凝聚形成大的絮凝物,故可加速懸浮液中粒子的沉降,有非常明顯的加快溶液澄清,促進過濾等效果。
功能特點
陰離子聚丙烯醯胺,由於它具有:
1、 澄清凈化作用;
2、 沉降促進作用;
3、 過濾促進作用;
4、 增稠作用及其它作用。
在廢液處理、污泥濃縮脫水、選礦、洗煤、造紙等方面,能夠充分滿足各種領域的要求。
洗煤廢水處理方案:選煤廠對煤泥水的處理一般情況下採用「旋流器-濃縮機-壓濾機(煤泥沉澱池)」處理工藝。一般情況下都是采購機高分子絮凝劑(聚丙烯醯胺)。高分子絮凝劑與煤泥微粒或煤泥膠體接觸作用,中和了煤泥表面的電性,降低表面能,使煤泥微粒凝聚沉澱。聚丙烯醯胺的分子量一般在百萬之間,不同粒度組成的煤泥水要選用不同分子量的絮凝劑。聚丙烯醯胺可以分為陰離子型聚丙烯醯胺,陽離子聚丙烯醯胺和非離子型聚丙烯醯胺三種類型。在使用聚丙烯醯胺進行水處理的時候,要保證類型與煤泥水的pH值相吻合,陰離子聚丙烯醯胺的適於偏鹼性煤泥水,陽離子聚丙烯醯胺的適於偏酸性煤泥水,陰離子型和陽離子型聚丙烯醯胺混合使用,煤泥水絮凝沉澱效果更好。
特點:
1、 水溶性好,在冷水中也能完全溶解。
2、 添加少量本陰離子聚丙烯醯胺產品,即可收到極大的絮凝效果。一般只需添加0.01~10ppm(0.01~10g/m3),即可充分發揮作用。
3、 同時使用陰離子聚丙烯醯胺產品和無機絮凝劑(聚合硫酸鐵,聚合氯化鋁,鐵鹽等),可顯示出更大的效果。
用途
1)用於污泥脫水根據污泥性質可選用本產品的相應型號,可有效在污泥進入壓濾之前進行污泥脫水,脫水時,產生絮團大,不粘濾布,壓濾時不散,流泥餅較厚,脫水效率高,泥餅含水率在80%以下。
2)用於生活污水和有機廢水的處理,本產品在酸性或鹼性介質中均呈現陽電性,這樣對污水中懸浮顆粒帶陰電荷的污水進行絮凝沉澱,澄清很有效。如生產糧食酒精廢水,造紙廢水,城市污水處理廠的廢水,啤酒廢水,味精廠廢水,製糖廢水,有機含量高 廢水、飼料廢水,紡織印染廢水等,用陽離子聚丙烯醯胺要比用陰離子、非離子聚丙烯醯胺或無機鹽類效果要高數倍或數十倍,因為這類廢水普遍帶陰電荷。
3)用於以江河水作水源的自來水的處理絮凝劑,用量少,效果好,成本低,特別是和無機絮凝劑復合使用效果更好,它將成為治長江、黃河及其它流域的自來水廠的高效絮凝劑。
4)造紙用增強劑及其它助劑。提高填料、顏料等存留率、紙張的強度。
5)用於油田經學助劑,如粘土防膨劑,油田酸化用稠化劑。
6)用於紡織上漿劑、漿液性能穩定、落漿少、織物斷頭率低、布面光潔。
包裝與貯存
陰離子聚丙烯醯胺包裝、貯運及注意事項:
採用25Kg襯塑編織袋或紙塑復合袋包裝,也可根據用戶要求包裝。貯運時,注意防熱、防潮,防止包裝破損,乾粉產品長期露置會吸潮結塊。堆碼層數不得超過20層。有效儲存期為2年。本產品粒度為20-80目,亦可根據用戶要求生產。 綜述
是親水基為羧基的陰離子表面活性劑,包括高級脂肪酸的鉀、鈉、銨鹽以及三乙醇銨鹽。在水中電離後起表面活性作用的部分是脂肪酸根陰離子。如:
電離
RCOONa ——>RCOO-+Na+
脂肪酸鹽表面活性劑是歷史上開發最早的陰離子表面活性劑,也是重要的洗滌劑,目前仍是皮膚清潔劑的重要品種。
主要特性
⑴肥皂是最常見的脂肪酸鹽陰離子表面活性劑 肥皂的主要性能特點是它的水溶液的pH在9.0~9.8,呈弱鹼性,它有良好的潤濕、發泡、去污等作用而被廣泛用作洗滌劑。
肥皂的缺點是耐硬水性能差,在硬水中使用肥皂不僅洗滌力差,同時生成的鈣皂污垢在 酸水中懸浮並且粘附在衣物上很難去除。肥皂與硬水中的鈣、鎂等離子反應生成皂垢,不但增加肥皂的耗費,而且粘結在衣物上產生的斑點會使衣物發硬。含有皂垢的布在印染加工時會造造成染色不勻。
肥皂在pH低於7的酸性介質中會轉變成不溶於水的游離脂肪酸,會使皂液變混濁並粘附在衣物上不易被除去。因此肥皂只能在中性和鹼性介質中使用。通常使用肥皂時常配合加入適量純鹼以保持皂液pH在10左右,其目的為防止肥皂水解和提高洗滌效果。注意在去除酸性污垢或在酸性媒液中不能使用肥皂。
軟脂酸鹽和硬脂酸鹽水溶性差,要充分發揮它們的洗滌能力往往需要在較高溫度條件下使用,而含有不飽和鍵的油酸鹽比較適合在較低溫度的洗滌場合。以上的高碳脂肪酸鹽 隘由於在水中溶解度太低,但油溶性好,所以適合作摻水乾洗溶劑中的表面活性劑(變性皂),脂肪酸的有機胺鹽和二乙醇胺、三乙醇胺鹽大多表現為油溶性的,常用作乳化劑、潤濕劑,如三乙醇胺肥皂常在有機溶劑中作乳化劑。
⑵親油基通過牛間鍵與羧基相連的羧酸鹽(雷米邦A) 脂肪酸鹽除了常見的肥皂外,還有這種形式的羧酸鹽,如用多肽混合物與脂肪醯氯發生縮合反應製成的N—烷醯基多肽。其中用油醯氯與脫脂皮屑等廢蛋白的水解產物縮合製成的表面活性劑,商品名為雷米邦A (Lamepon A),國內商品名為613洗滌劑,化學名稱為N—油醯基多縮氨基酸鈉(或N—油醯基多肽)。其合成反應式為:
產品介紹
油醯氯 多縮氨基酸鈉 雷米邦A
(其中R'、R」是含有1~6個碳原子的烴基)
雷米邦A在毛紡、絲綢、合成纖維及印染工業等紡織部門常做洗滌劑、乳化劑、擴散劑,也可做金屬清洗劑和皮膚清潔劑,由於它結構中的多肽部分化學結構與蛋白質相似,對皮膚刺 、激性低,可形成良好的保護膠體,因此也適用於頭發用品和香波中或用於護膚香脂中。用它洗滌絲、毛等蛋白質類纖維織品,有洗後柔軟、富有光澤、彈性的優點。它有很強的乳化力,如22份雷米邦A可乳化1000份植物油。並且它對鈣皂有很強的分散力。它在中性和鹼性介質中穩定,在鹼性介質中去污力更佳。但在pH值小於5的介質中會以沉澱形式析出。由於它的吸濕力強,通常不製成粉狀產品,商售為黃棕色粘稠狀液體產品,活性物含量為32%~40%。
製造雷米邦A的多膚部分的原料來自皮屑、蠶蛹、豬毛、雞毛、骨膠、豆餅、菜籽餅等蛋白質下腳料,經水解後得到水解蛋白液。油醯氯與水解蛋白液中的多縮氨基酸鈉縮合即得到雷米邦A。 介紹
把在水中電離後生成起表面活性作用陰離子為磺酸根(R--S03)者稱為磺酸鹽型陰離子表面活性劑,包括烷基苯磺酸鹽、α-烯烴磺酸鹽、烷基磺酸鹽、α-磺基單羧酸酯、脂肪酸磺烷基酯、琥珀酸酯磺酸鹽、烷基萘磺酸鹽、石油磺酸鹽、木質素磺酸鹽、烷基甘油醚磺酸鹽等多種類型,其中比較重要和常用作洗滌劑的有下列幾種。
重要產品
⑴烷基苯磺酸鈉(LAS或ABS) 烷基苯磺酸鈉通常是一種黃色油狀液體,通式為CnH2n+1HC6H4SO3Na,其疏水基為烷基苯基,親水基為磺酸基。
其早期產品為四聚丙烯苯磺酸鈉(ABS),曲於烷基部分帶有支鏈,所以生物降解性差,60年代各國相繼改為生產以正構烷烴為原料的直鏈烷基苯磺酸鈉(LAS)。烷基苯磺酸鹽不是純化合物;烷基組成部分不完全相同,因此烷基苯磺酸鹽性質受烷基部分碳原子數、烷基鏈支化度、苯環在烷基鏈的位置、磺酸基在苯環上的位置及數目以及磺酸鹽反離子種類影響而發生很大變化。
烷基苯磺酸鹽是陰離子表面活性劑中最重要的一種品種,也是中國合成洗滌劑的主要活性成分。烷基苯磺酸鈉去污力強、起泡力和泡沫穩定性以及化學穩定性好、而且原料來源充足、生產成本低,在民用和工業用清洗劑中有著廣泛的用途。
①支鏈烷基苯磺酸鹽(ABS) 當高級烯烴(如十二碳烯)與苯發生反應時,生成支鏈烷基苯,再與濃硫酸發生磺化反應,得到支鏈型烷基苯磺酸,與鹼(NaOH)中和後得到支鏈型烷基苯磺酸鈉鹽,其中十二烷基苯磺酸鈉是最常見的產品。
作用原理
十二烷基苯磺酸鈉是一種性能優良的合成陰離子表面活性劑,它比肥皂更易溶於水,是一種黃色油狀液體。易起泡由於它的泡沫粘度低所以泡沫易於消失。它有很好的脫脂能力並有很好的降低水的表面張力和潤濕、滲透和乳化的性能。它的化學性質穩定,在酸性或鹼性介質中以及加熱條件下都不會分解。與次氯酸鈉過氧化物等氧化劑混合使用也不會分解。它可以用烷基苯經過磺化反應制備,原料來源充足,成本低,製造工藝成熟,產品純度高。因此自1936年由美國國家苯胺公司開始生產烷基苯磺酸鈉以來,迄今歷經60多年一直受到使用者的歡迎和生產者的重視,成為消費量最大的民用洗滌劑,在工業清洗中也得到廣泛應用。
其不足之處是用它洗過的纖維手感不好。皮膚與它長時間接觸會受到刺激。它易在洗滌物體表面形成吸附膜殘留在物體上,這種吸附膜在低溫下不易被水沖洗去除。它起泡性好,因此在不希望產生泡沫的情況下又是不受歡迎的。
十二烷基苯磺酸鈉特別容易與其他物質產生協同作用(把兩種物質混合後能產生比原來各自性能更好的使用效果叫協同作用),因此它常與非離子表面活性劑和無機助洗劑復配使用,以提高去污效果。
它在硬水中不會像肥皂那樣生成鈣皂沉澱,但生成的烷基苯磺酸鈣不易溶於水,只能分散在水中使它的洗滌能力降低。使用時如果與三聚磷酸鈉等絡合劑復配,把鈣、鎂離子絡合,就可以在硬水中使用而不影響它的洗滌效果。
支鏈結構的烷基苯磺酸鈉由於難被微生物降解,對環境污染嚴重,所以從60年代中期,逐漸被直鏈烷基苯磺酸鈉代替。
②直鏈烷基苯磺酸鈉(LAS) 直鏈烷基苯磺酸鹽是由直鏈烷烴與苯在特殊催化劑作用下合成直鏈烷基苯,再經過磺化,中和反應製得的。典型代表結構為(對位)直鏈十二烷基苯磺酸鈉,它的性能與支鏈烷基苯磺酸鈉相同,其優點是易於被微生物降解,從環境保護角度看是性能更優良的產品。目前使用的烷基苯磺酸鈉已全部是直鏈烷基結構的了。
⑵α-烯烴磺酸鹽(AOS) 是α-烯烴與SO3在適當條件下反應,然後中和、水解得到的具有表面活性陰離子的混合物,成分較復雜,隨工藝條件和投料量不同成分有變化。其主要成分是烯基磺酸鹽(R--CH==CH--(CH2)—pSO3Na)、羥烷基磺酸鹽(RCH--(CH20)—pSO3Na)和少量二磺酸鹽(R'—CH=CH—CH-(CH2)-SO3Na)或R'—CH—(CH2)—xCH—(CH2)—ySO3Na。其商品名為。—烯烴磺酸鹽,縮寫AOS。
α—烯烴磺酸鹽是一種性能優良的洗滌劑,尤其是在硬水中和有肥皂存在時具有很好的起泡力和優良的去污力。由於它的毒性低對皮膚刺激性小以及性能溫和的優點,在家庭和工業、清洗中均有廣泛的用途。常用作個人保護、衛生用品、手洗餐具清洗劑、重垢衣物洗滌劑、毛羽,毛清洗劑、洗衣用合成皂、液體皂以及家庭用和工業用硬表面清洗劑的主要成分。
⑶烷基磺酸鹽(AS和SAS) 烷基磺酸鹽的通式為RSO3M(M為鹼金屬或鹼土金屬),R為C12~C20范圍的烷基,其中以十六烷基磺酸鹽性能最好。其中正構烷基在、引發劑作用下與SO2、O2反應得到的磺酸鹽,分為伯烷基磺酸鹽(AS)和仲烷基磺酸鹽(SAS)兩類。其中仲烷基磺酸鹽結構式為R--CH--R',縮寫名稱為SAS,國內商品名為601洗滌劑,是一種具,有很好水溶性、潤濕力、除油力的洗滌劑。烷基碳原子一般為C14~C18,以C15~C16去污能力最強。其去污能力與直鏈烷基苯磺酸(LAS)相似,發泡力稍低,是配製重垢液體洗滌劑的主要原料。它的毒性和對皮膚的刺激性都比iLAS低,生物降解性好。使用時常與醇醚硫酸(AES),α—烯基磺酸鹽(AOS)復配,以彌補SAS在硬水中泡沫性差的缺點。可做個人衛生盥洗製品、各種洗衣物以及硬表面清洗劑。
⑷α—磺基單羧酸及其衍生物(MES) 它們的結構式為CH2一COOR', (R為長鏈烴基或金屬離子)。α-磺基單羧酸本身不具有表面活性,但通過酯化或醯胺化生成的衍生物具有表面活性,如CH2—C--OC12H25等。其中以脂肪酸甲酯為原料經磺化中和後得到的商品稱為α-磺基脂肪酸甲酯,簡稱MES,通式為R--CH--COOCH3。
MES是近年來開發生產的一種由天然油脂為原料的陰離子表面活性劑。它有良好的生物降解性,有利於環境保護,使用安全而且去污力強。其去污力隨水硬度增加下降較少,因此在硬水中有很好的去污力,如在洗衣粉配方中用MES取代蚝LAS則在低濃度高硬度水中的去污力明顯高於只用LAS的配方。它還是優良的鈣皂分散劑,它與肥皂配合使用可彌補肥皂不耐硬水會形成皂垢的缺點,因此它是液體皂的主要成分。MES起泡能力好。它對鹼性蛋白酶、鹼性脂肪酶的活性影響小,適合配製加酶洗衣粉。它對油污有很強的加溶能力,而且毒性低安全性好,因此是一種應用前景良好的新品種。但應防止其在鹼性介質中水解失效。
⑸脂肪酸磺烷基酯(1geponA)和脂肪酸磺烷基醯胺(1gepon T) 商品名為伊捷邦A(1gepon A,洗凈劑210)的陰離子表面活性劑典型代表物是油醯氧基乙磺酸鈉
CH3(CH2)7CH=CH--(CH2)7—C—O CH2SO3Na。商品名為伊捷邦f(1gepon T又稱FX洗滌劑,胰加漂T,萬能皂,洗滌之王,209洗滌劑)的陰離子表面活性劑的典型代表物是N—油醯基N-甲基牛磺酸鈉,其分子式為CH3(CH2)7CH-=CH(CH2)7C-CH2CH2SO3N。
Igepon A是由羥乙基磺酸鈉與脂肪酸或脂肪醯氯反應生成的:
R一C—Cl+HOCH2CH2— SO3Na——>O CH2CH2SO3Na+HCl 其通式為R1—C--O R2S03M。
Igepon T是由N—甲基牛磺酸鈉與脂肪酸或脂肪醯氯反應生成的:
R—C—c1+HN一CH2CH2S03Na—>Rc—CH2CH2SO3Na+HCl 通式為R1c—N—R3SO3M
當改變通式中R1、R2、R3、M四個可變因素時,表面活性劑的乳化、泡沫、潤濕、洗滌性能會發生相應改變。
脂肪酸磺烷基酯(1gepon A)和脂肪酸磺烷基醯胺(1gepon T)最初是做紡織助劑使用的,特別是Igepon T系列產品具有對硬水不敏感、有良好去污能力、潤濕力和對纖維柔軟作用,並可在酸性介質中使用,所以在紡織工業中有廣泛用途。其中N—油醯基—N甲基牛磺酸鈉是最重要的一種,用於粗羊毛、合成纖維以及染色布料的清洗,而且對纖維有很好的柔軟作用。磺烷基酯和磺烷基醯胺兩類產品是重垢精細紡織品洗滌劑,手洗、機洗餐具洗滌劑,各種香波、泡沫浴,香皂的重要配方成分。通常用的是椰子油脂肪酸和牛油脂肪酸的磺烷基酯或磺烷基醯胺。其物理性質及表面活性見表7—7和表,7—8。
物理特性
表7-7 脂肪酸磺烷基酯和磺烷基醯胺的物理性質
①在35℃測定。
②克拉夫特點(Krafft Point)。離子型表面活性劑在溫度較低時溶解度很小,但隨溫度升高而逐漸增加,當到達某一特定溫度時,溶解度急劇陡升,把該溫度稱為臨界溶解溫度(又稱克拉夫特點)以rk表示。
⑹石油磺酸鹽 是由天然石油餾分或化工反應所得高碳烴副產物經磺化、中和得到的,是多種烴磺化產物的混合物。石油磺酸鹽主要用作發動機潤滑油的清潔分散劑及起分污泥,保持金屬部件清潔,降低酸性抑制銹蝕的作用。作這種用途的石油磺酸鹽約占總產量60%。石油磺酸鹽配製的金屬清洗劑可有效地去除金屬部件上的油污。
⑺其他磺酸鹽型陰離子表面活性劑 包括以下幾種。
表7-8 脂肪酸磺烷基酯和磺烷基醯胺的表面活性
① 在35℃測定。
①琥珀酸酯磺酸鹽 按結構分為琥珀酸單酯磺酸鹽和雙酯磺酸鹽。
AerosolOT(滲透劑OT)是最早問世的一種琥珀酸雙酯磺酸鹽,是優良的工業用潤濕劑滲透劑。它是由脂肪醇聚氧乙烯醚和脂肪酸單乙醇醯胺與馬來酸酐生成的單酯經磺化得到的產品。它性能溫和對皮膚、眼睛刺激性低、袍沫性優良,在個人保護用品中應用日益廣泛。因原料充分、生產成本低並不產生三廢,近年來得到很大發展。
AerosolOT化學名稱為琥珀酸二異辛酯磺酸鈉。
②烷基萘磺酸鹽 典型產品如二丁基萘磺酸鈉,俗稱拉開粉,是紡織印染行業常用的一種滲透劑、乳化劑。
另有烷基萘磺酸鹽的甲醛縮合物,商品名稱為分散劑NNO。
③木質素磺酸鹽 是造紙工業中亞硫酸法制漿過程中廢水的主要化學成分。它的結構相當復雜,一般認為它是含有愈創木基丙基、紫丁香基丙基和對羥苯基丙基的多聚物磺酸鹽,相對分子質量200~10000,是以非石油化學製造的表面活性劑中重要的一類。由於價格低,具有低泡性,主要用作固體分散劑、O/W型乳狀液的乳化劑,染料、農葯、水泥等懸浮液的分散劑,可加在石油鑽井泥漿配方中控制鑽井泥漿的流動性,還可作礦石浮選劑或水處理劑。
④烷基甘油醚磺酸鹽(AGS) 其通式為ROCH2--CH—CH2SO-3M+,它具有良好的水溶性, OH對酸鹼穩定是有效的潤濕劑,泡沫劑和分散劑,但由於價格高,使應用和發展受到限制。
另外,磺酸鹽型陰離子表面活性劑還有,凈洗劑LS(凈洗劑MA),化學名稱為對甲氧基脂肪醯胺基苯磺酸鈉,結構為 是一種有優良凈洗、發泡、對鈣皂分散能力好的表面活性劑,易溶於水,耐酸鹼和硬水,可作羊毛和蠶絲的洗滌劑。 介紹
硫酸是一種二元酸與醇類發生酯化反應時可以生成硫酸單酯和硫酸雙酯。硫酸單酯和鹼中和生成的鹽叫硫酸酯鹽。
ROH+HOSO2--OH===RO--SO2--OH+H2O
(醇) (硫酸) (硫酸單酯)
RO--S02—OH+NaOH=RO--SO2--ONa+H20
(硫酸酯鹽)
R0一S02—0Na一般寫成R—OSO3Na形式,有的書上寫成RSO4Na並簡稱為烷基硫酸酯鹽。它與磺酸鹽結構的區別在於硫酸酯鹽中的硫原子不與烴基中的碳原子直接相連。它們性質上的最大區別在於硫酸酯鹽在酸性條件下可以發生水解:
分類
硫酸酯鹽型陰離子表面活性劑主要有脂肪醇硫酸酯鹽(又稱伯烷基硫酸酯鹽)和仲烷基硫酸酯鹽兩類。
⑴脂肪醇硫酸(酯)鹽(FAS或AS) 脂肪醇硫酸鹽的通式為:ROS0-3M+,R為烷基,M+為鈉、鉀、銨、乙醇胺基等陽離子,又名伯烷基硫酸鹽,英文簡寫為FAS或AS①。
FAS是肥皂之後出現的最早陰離子表面活性劑,是由椰子油氫解生成的C12~C14脂肪醇與硫酸酯化並中和製得。它有合適的溶解性、泡沫性和去污性。大量應用於潔齒劑、香波、泡沫浴和化妝品中,也是輕垢、重垢洗滌劑、地毯清洗劑、硬表面清洗劑配方中的重要組分。』如月桂基硫酸鈉(C12H25OSO3Na),商品名為K12的洗滌劑在潔齒劑中有潤濕、起泡和洗滌的作用;而月桂基硫酸酯的重金屬鹽有殺滅真菌和細菌的作用;用牛脂和椰子油製成的鈉肥皂與烷基硫酸酯的鈉、鉀鹽配製成的富脂香皂泡沫豐富、細膩,還能防止皂鈣的生成;高碳脂肪醇硫酸鹽與兩性離子表面活性劑復配製成的塊狀洗滌劑有良好的研磨性和物理性能,並具有調理作用。
高碳脂肪醇硫酸鹽可用作工業清潔劑、柔軟平滑劑、紡織油劑組分、乳液聚合用乳化劑等。它們的銨鹽和三乙醇胺鹽用於香波和溶劑中。
商品名為陰離子洗滌劑ASEA的表面活性劑成分為脂肪醇硫酸酯單乙醇胺鹽,結構為 ROS03NHaCH2CH20H。
⑵仲烷基硫酸鹽(Teep01) 它是由。—烯烴與硫酸反應生成的仲烷基硫酸酯,經中和後得到的產品,通式為R廠CH—o—SOaN,,商品名為梯波爾(Teep01)。
與伯烷基硫酸(酯)鹽不同,其硫酸酯鹽部分一(O—SO3Na)是與烷基鏈上的仲碳原子相連,烷基鏈的碳原子數為10~18。
梯波爾(Teep01)與FAS相似,也是一種性能良好的表面活性劑,但由於結構上的差異,它的溶解性和潤濕性更好。因製成粉狀產品易吸潮結塊,一般製成液體或漿狀洗滌劑。
⑶脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸酯鹽(AES) 脂肪醇聚氧乙烯醚是一種非離.子表面活性劑,與硫酸酯化、中和得到硫酸酯鹽(AES)。實際上AES是非離子—陰離子型兩性混合表面活性劑,一般也將它歸在陰離子型硫酸酯鹽表面活性劑中。
脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸酯鹽,簡稱醇醚硫酸鹽(AES)。由於它的溶解性能、抗硬水性能、
①AS可以是alk9nesul{。n9te,烷基磺酸鹽,也可以是alkancswlfatc伯烷基硫酸酯鹽的縮寫,此處為後者。起泡性;潤濕力均比脂肪醇硫酸鹽(AS)好且刺激性低,因此常作為AS的替代晶廣泛應用於香波、浴用品、剃須膏等盥洗衛生用品中,也是輕垢、重垢洗滌劑、地毯清洗劑、硬表面清洗劑的重要組分。
⑷脂肪酸衍生物的硫酸酯鹽 這類物質的通式為R一CXR'OSO-3M+ (X為氧原子、--N、-N、R',為烷基、亞烷基、羥烷基、烷氧基)。這類產品有良好的潤濕性和乳化性,通常用潤濕劑。如用硫酸處理含有羥基或不飽和鍵的油脂或脂肪酸酯,中和後得到的產品為油脂或脂肪酸酯的硫酸酯鹽。其中有代表性的是用蓖麻油酸化、中和得到的土耳其紅油(因適合做土耳其紅染料的勻染助劑而得名)。
⑸不飽和醇的硫酸酯鹽 當脂肪醇硫酸酯鹽結構中脂肪醇部分是含有雙鍵的不飽和醇時其性能有較大改變,如在低溫時仍呈透明狀,有較低表面張力和臨界膠束濃度,有良好的潤濕性能。其中油醇硫酸鹽[CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7一CH2OS3Na]是一種重要的不飽:和醇硫酸鹽,它的起泡力好、去污力強並有良好的乳化能力和良好的鈣皂分散力,是目前正在研製開發的新產品。 烷基磷酸酯鹽包括烷基磷酸單、雙酯鹽,也包括脂肪醇聚氧乙烯醚的磷酸單雙酯鹽和烷基酚聚氧乙烯醚的磷酸單、雙酯鹽。常見的是烷基磷酸單、雙酯鹽。
⑴烷基磷酸單、雙酯鹽(AP) 這是烷基醇與磷酸酯化、中和後的產物。磷酸是三元酸可與脂肪醇酯化生成單酯、雙酯與三酯。形成單酯、雙酯的產物中仍含有顯酸性的氫離子可與鹼中和生成鹽。生成的烷基磷酸單、雙酯鹽具有表面活性。
工業上從降低成本考慮,產物通常為單酯鹽和雙酯鹽的混合物。從性能上看,烷基磷酸單酯鹽的去污力差,烷基磷酸雙酯鹽稍好,其中又以二癸基磷酸雙酯鹽較好,但起泡性能差。由於具有降低纖維間靜摩擦系數的作用,因此在紡織工業上常用作化纖產品的抗靜電劑。
⑵醇醚、酚醚的磷酸酯鹽 這是非離子表面活性劑烷基醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚與磷酸發生酯化反應,經中和後得到的產物。
它們實際上是非離子—陰離子型兩性混合表面活性劑,但常歸之於陰離子表面活性劑中,由於含有聚氧乙烯鏈段,具有一些非離子表面活性劑的性質,因此與烷基磷酸酯鹽同類產品相比,去污、潤濕性能都有所改進。烷基醇聚氧乙烯醚磷酸酯鹽商品名為6503洗滌劑。 除上述四種陰離子表面活性劑外,還有其他的陰離子表面活性劑,如氨基酸鹽(R-CHNH2COO-)、酚鹽、烯醇鹽、酮基磺胺鹽([R-CO-N-SO2-R']-)及配位式陰離子鹽(如[ROCe(NO3)5]-)等。它們在不同的pH值下溶解度各有不同,陰離子表面活性劑在生產生活中發揮著很多作用。是生活中必不可少的一類物質。
『伍』 陰離子表面活性劑 廢水怎麼處理
表面活性劑廢水的處理既要去除廢水中的大量表面活性劑, 同時也要考慮降低廢水的COD 和 BOD 等。不同類型的表面活性劑廢水要採用不同的處理方法,目前國內外對於表面活性劑廢水主要有以下幾種處理技術:
1 泡沫分離法
泡沫法是發展比較早、並己經有了初步應用的一種物理方法,是在含有表面活性劑的廢水中通入空氣而產生大量氣泡,使廢水中的表面活性劑吸附於氣泡表面而形成泡沫,泡沫上浮升至水面富集形成泡沫層,除去泡沫層即可使廢水得到凈化。研究表明,用微孔管布氣,氣水比6 ∶1~9 ∶1 ,停留時間 30~40 min ,泡沫層厚度0. 3~0. 4 m ,此時泡沫分離對廢水中LAS 的去除率可達90 %以上。宋沁 表明當進水LAS 低於70 mg ·L - 1 時,經處理後的出水LAS < 5 mg ·L - 1 ,LAS 平均去除率> 90 %。韋幫森採用泡沫分離技術在10 d 連續運行中,進水COD 平均濃度783. 14 mg ·L - 1 ,出水COD 平均濃度為49. 02 mg ·L - 1 , COD 平均去除率為 9315 %,出水做鼓泡試驗無泡沫產生,說明表面活性劑濃度小於10 mg ·L - 1 ,處理效果好。泡沫分離法尤其是適用於較低濃度情況下的分離。但泡沫分離法對表面活性劑廢水的COD 去除率不高,需要與其他方法聯合使用。
2 吸附法
吸附法是利用吸附劑的多孔性和大的比表面積,將廢水中的污染物吸附在表面從而達到分離目的。常用的吸附劑有活性炭、吸附樹脂、硅藻土、高嶺土等。常溫下對表面活性劑廢水用活性炭法處理效果較好,活性炭對LAS 的吸附容量可達到55. 8 mg ·g - 1 ,活性炭吸附符合Freundlich 公式 。但活性炭再生能耗大,且再生後吸附能力亦有不同程度的降低,因而限制了其應用。天然的粘土礦物類吸附劑貨源充足、價廉,應用較多,為了提高吸附容量和吸附速率,對這類吸附劑研究的重點在於吸附性能、加工條件的改善和表面改性等方面 。吸附法優點是速度快、穩定性好、設備佔地小,主要缺點是投資較高、吸附劑再生困難、預處理要求較高。
3 混凝法
混凝反應不僅能去除廢水中膠體顆粒和吸附在膠體表面上的表面活性劑,還能與溶解在水相中的表面活性劑形成難溶性的沉澱。常用於表面活性劑廢水處理的混凝劑有鐵鹽、鋁鹽及其聚合物和各種有機混凝劑。丁娟研究了三氯化鐵、硫酸鋁、聚合氯化鋁對表面活性劑廢水的混凝效果,指出聚合氯化鋁為處理表面活性劑廢水循環利用的最佳混凝劑。混凝法雖然處理成本低、工藝成熟,但其佔地面積大、葯劑用量大,並產生大量廢渣與污泥,要常與其它的處理方法聯合使用才能達到完全去除的目的,一般作為處理高濃度表面活性劑廢水的預處理。宋爽利用混凝法預處理了洗滌劑生產廢水中大量的SS、油脂類物質及表面活性劑,具有較好的效果,對保證後續處理達標有重要作用。
4 膜分離法
膜分離法指利用膜的高滲透選擇性來分離溶液中的溶劑和溶質。常應用膜分離技術有反滲透、超濾、微濾、電滲析和納濾,其中超濾膜和納濾膜對表面活性劑廢水有很好的處理效果。膜分離法效率高、能耗小,但膜易污染,清洗困難,操作費用高。王錦利用聚丙烯、聚丙烯腈和聚碸3 種不同材質超濾膜處理洗滌污水,發現聚丙烯腈膜較優,能有效去除了水中濁度、懸浮物、油脂等污染物,一定程度保留了游離陰離子表面活性劑,長期循環洗滌對衣物的白度無不良影響。薛罡令洗浴廢水經微絮凝纖維過濾- 超濾組合工藝處理後,使原水中超標的COD、濁度、LAS 得到有效降低,而且工藝流程簡單、佔地面積小、運行操作簡易,實現了洗浴廢水的簡易物化處理法。膜分離的關鍵是尋找高效高滲透膜和提高處理量,並解決好膜污染問題。近年來膜生物反應器污水處理技術發展較快,它是將膜分離技術中的膜組件與污水生物處理工程中的生物反應器相互結合的新型技術,目前對LAS 廢水的處理正處在小試階段。這種技術綜合了膜分離和生物處理技術的優點,在廢水回用方面是極具有發展前景的處理技術。
5 催化氧化法
催化氧化法是對傳統化學氧化法的改進與強化。常用的Fenton 處理法就是催化氧化法的一種, 屬均相氧化法,處理時,如果鐵鹽濃度較高,則LAS 的去除主要靠絮凝作用;濃度低時,則主要靠氧化作用而去除。近年出現了多相催化氧化法和光催化氧化法。王效成等用多相催化氧化法處理COD 為 840 mg ·L - 1 、LAS 為360 mg ·L - 1的廢水,處理後 COD 去除率為84. 8 %,LAS 去除率為88. 3 % ,去除率隨反應溫度升高而降低,p H 的變化對去除率沒有影響。光催化氧化法是在光與催化劑的作用下, 利用反應過程中產生的HO ·等自由基離子來氧化分解表面活性劑的。單建國以TiO2 / GAC 作光催化劑,用太陽光作光源對洗滌劑模擬廢水進行光催化降解。結果表明,1 g TiO2 / GAC 可將120 mg 左右、起始質量濃度為150 mg ·L - 1 的LAS 降至 20 mg ·L - 1 。光催化降解速率與表面活性劑的分子結構、離子電荷、吸附性能有很大關系。研究發現,表面活性劑分子中芳環部分比烷基鏈或烷氧基更易受到·OH、·OOH 的攻擊而實現斷鏈降解, 芳香族衍生物比脂肪族衍生物易於光催化降解,在相同條件下光催化降解速率一般為陰離子型> 非離子型> 陽離子型。Hidaka等利用人工光源研究了LAS 和BDDAC 在TiO2 表面上的催化降解, 發現陰離子表面活性劑比陽離子表面活性劑降解快,芳環部分比烷基部分降解快。
6 生物法
生物法降解表面活性劑是目前研究得最多的一種方法,而且已經被一些污水處理廠採用。該法可以粗略地分為活性污泥法、厭氧消化法和利用土壤的自凈作用的方法,他們均是利用微生物可以將表面活性劑作為唯一碳源加以利用的特性來完成對表面活性劑的降解。研究發現假單胞菌的許多菌屬, 包括溝槽假單胞菌屬、孔雀尾假單胞菌屬、德阿昆哈假單胞菌屬、膜狀假單胞菌屬、小田假單胞菌屬、克羅斯韋假單胞菌屬等和克雷伯氏菌屬、無色細菌屬、黃桿菌屬、微球菌屬等都可以降解表面活性劑,但對於高濃度的表面活性劑廢水,這些細菌的降解活性會受到一定程度的限制。
『陸』 廢水處理葯劑的絮凝劑工作原理
絮凝沉澱法是選用無機絮凝劑(如硫酸鋁)和有機陰離子型絮凝劑聚丙烯醯胺(PAM)配製成水溶液加入廢水中,便會產生壓縮雙電層,使廢水中的懸浮微粒失去穩定性,膠粒物相互凝聚使微粒增大,形成絮凝體、礬花。絮凝體長大到一定體積後即在重力作用下脫離水相沉澱,從而去除廢水中的大量懸浮物,從而達到水處理的效果。為提高分離效果,可適時、適量加入助凝劑。處理後的污水在色度、含鉻、懸浮物含量等方面基本上可達到排放標准,可以外排或用作人工注水採油的回注水。 無機絮凝劑為高價金屬鹽,如硫酸鋁、硫酸鐵、氯化鐵、四氯化鈦及無機酸和鹼。
氯化鐵的特性:1、水解速度快,水合作用弱。形成的礬花密實,沉降速度快。受水溫變化影響小,可以滿足在流動過程中產生剪切力的要求。2、固態產品為棕褐色,紅褐色粉末,極易溶於水。3、可有效去除源水中的鋁離子以及鋁鹽混凝後水中殘余的游離態鋁離子。4、適用范圍廣,生活飲用水,工業用水,生活用水,生活污水和工業污水處理等。5、用葯量少,處理效果好,比其它混凝劑節約10-20%費用。6、使用方法和包裝用途以及注意事項同聚合氯化鋁基本一樣。三氯化鐵是城市污水及工業廢水處理的高效廉價絮凝劑,具有顯著的沉澱重金屬及硫化物、脫色、脫臭、除油、殺菌、除磷、降低出水COD及BOD等功效。
硫酸鋁的特性:極易溶於水,硫酸鋁在純硫酸中不能溶解(只是共存),在硫酸溶液中與硫酸共同溶解於水,所以硫酸鋁在硫酸中溶解度就是硫酸鋁在水中的溶解度。常溫析出含有18分子結晶水,為18水硫酸鋁,工業上生產多為18水硫酸鋁。含無水硫酸鋁51.3%,即使100℃也不會自溶(溶於自身結晶水)。不易風化而失去結晶水,比較穩定,加熱會失水,高溫會分解為氧化鋁和硫的氧化物。加熱至770℃開始分解為氧化鋁、三氧化硫、二氧化硫和水蒸氣。溶於水、酸和鹼,不溶於乙醇。水溶液呈酸性。水解後生成氫氧化鋁。水溶液長時間沸騰可生成鹼式硫酸鋁。工業品為灰白色片狀、粒狀或塊狀,因含低鐵鹽而帶淡綠色,又因低價鐵鹽被氧化而使表面發黃。粗品為灰白色細晶結構多孔狀物。無毒,粉塵能刺激眼睛。
典型的例子是某些選礦廠往濃密池中加石灰以加速精礦的沉降,提高濃密與過濾的效率減少金屬的流失。
有機絮凝劑有機絮凝劑分為離子型和非離子型。 離子型絮凝劑,即能改變顆粒表面電荷,又能起橋鏈作用,引起絮凝。如我們經常使用的聚丙烯醯胺(也稱3絮凝劑)。用於加速濃密池精礦的快速沉降。從而降低精礦含水,較少金屬流失。 絮凝劑在選礦中的另一應用實例是選擇絮凝。通過向礦漿中加入絮凝劑和分散劑使有用礦粒選擇性絮凝沉降而脈石礦物仍處於分散狀態,從而到達有用礦物與脈石分離的目的。典型的例子是某些選礦廠往濃密池中加石灰以加速精礦的沉降,提高濃密與過濾的效率減少金屬的流失。 有機絮凝劑分為離子型和非離子型。
離子型絮凝劑,即能改變顆粒表面電荷,又能起橋鏈作用,引起絮凝。如我們經常使用的聚丙烯醯胺(也稱3絮凝劑)。用於加速濃密池精礦的快速沉降。從而降低精礦含水,較少金屬流失。
絮凝劑在選礦中的另一應用實例是選擇絮凝。通過向礦漿中加入絮凝劑和分散劑使有用礦粒選擇性絮凝沉降而脈石礦物仍處於分散狀態,從而到達有用礦物與脈石分離的目的。
絮凝劑的作用:一是去電作用,一是橋鏈作用。
所謂去電作用是:懸浮粒子間有相互作用力,它主要由於離子表面的ζ電位所引起的。帶相同電荷的顆粒,相互排斥而不容易絮凝,帶相反電荷的顆粒相互吸引發生絮凝。添加絮凝劑的目的就是降低顆粒表面的電荷從而降低顆粒相互接近時產生的斥力而使之絮凝。
所謂橋鏈作用是:絮凝劑分子不只吸附在一個顆粒上,特別是高分子絮凝劑的分子,在顆粒之間好像架一座橋一樣,將顆粒連接起來,通常稱為「橋鏈作用」使顆粒絮凝。
有機絮凝劑一般分子量比較大,通常達幾萬、幾十萬、甚至上百萬、故添加量很少即可起到橋鏈作用。通常配成1/萬數量級的極稀硫酸,添加量也就是毫升數量級。當然具體的添加量還需通過試驗來確定。
絮凝劑不可多加,多加後吸附絮凝劑的礦粒間相互排斥,破壞了橋鏈作用,反而不易絮凝。 聚丙烯醯胺由於具有高分子化合物的水溶性以及其主鏈上活潑的醯基,因而在石油開采、水處理、紡織印染、造紙、選礦、洗煤、醫葯、製糖、養殖、建材、農業等行業具有廣泛的應用,有「百業助劑」、 「萬能產品」之稱。
1 水處理領域
聚丙烯醯胺在水處理工業中的應用主要包括原水處理、污水處理和工業水處理3個方面。在原水處理中,聚丙烯醯胺與活性炭等配合使用,可用於生活水中懸浮顆粒的凝聚和澄清;在污水處理中。聚丙烯醯胺可用於污泥脫水;在工業水處理中,聚丙烯醯胺主要用作配方葯劑。在原水處理中,用有機絮凝劑聚丙烯醯胺代替無機絮凝劑,即使不改造沉降池,凈水能力也可提高20%以上。所以許多大中城市在供水緊張或水質較差時,都採用聚丙烯醯胺作為補充。在污水處理中,採用聚丙烯醯胺可以增加水回用循環的使用率。
2 石油採油領域
在石油開采中,聚丙烯醯胺主要用於鑽井泥漿材料以及提高採油率等方面,廣泛應用於鑽井、完井、固井、壓裂、強化採油等油田開采作業中,具有增粘、降濾失、流變調節、膠凝、分流、剖面調整等功能。我國油田開采已經步入中後期,為提高原油採收率,主要推廣聚合物驅油和三元復合驅油技術。通過注入聚丙烯醯胺水溶液,改善油水流速比,使采出物中原油含量提高。國外聚丙烯醯胺在油田方面的應用不多,我國由於特殊的地質條件,大慶油田和勝利油田已經開始廣泛採用聚合物驅油技術。
3 造紙領域
聚丙烯醯胺在造紙領域中廣泛用作駐留劑、助濾劑、均度劑等。它的作用是能夠提高紙張的質量,提高漿料脫水性能,提高細小纖維及填料的留著率,減少原材料的消耗以及對環境的污染等。聚丙烯醯胺在造紙中使用的效果取決於其平均分子量、離子性質、離子強度及其它共聚物的活性。非離子型聚丙烯醯胺主要用於提高紙漿的濾性,增加干紙強度,提高纖維及填料的留著率;陰離子型共聚物主要用作紙張的干濕增強劑和駐留劑;陽離子型共聚物主要用於造紙廢水處理和助濾作用,另外對於提高填料的留著率也有較好的效果。此外,聚丙烯醯胺還應用於造紙廢水處理和纖維回收。
4 紡織印染工業
在紡織工業中,聚丙烯醯胺作為織物後處理的上漿劑、整理劑,可以生成柔順、防皺、耐黴菌的保護層。利用它的吸濕性強的特點,能減少紡細紗時的斷線率;聚丙烯醯胺作後處理劑可以防止織物的靜電和阻燃;用作印染助劑時,聚丙烯醯胺可使產品附著牢度大、鮮艷度高,還可以作為漂白的非硅高分子穩定劑;此外,聚丙烯醯胺還可以用於紡織印染污水的高效凈化。
5 其他領域
在采礦、洗煤領域,採用聚丙烯醯胺作絮凝劑可促進采礦、洗煤回收水中固體物的沉降,使水澄清,同時可回收有用的固體顆粒,避免對環境造成污染;在製糖工業中,聚丙烯醯胺可加速蔗汁中細粒子的下沉,促進過濾和提高濾液的清澈度;在養殖工業中,聚丙烯醯胺可改善水質,增加水的透光性能,從而改善水的光合作用;在醫葯工業中,聚丙烯醯胺可用作分離抗菌素的絮凝劑、用作葯片的賦型粘接劑以及工藝水澄清劑等;在建材工業中,聚丙烯醯胺可用作塗料增稠分散劑、鋸石板材冷卻劑以及陶瓷粘接劑等;在農業上,聚丙烯醯胺作為高吸水性材料可用作土壤保濕劑以及種子培養劑等。在建築工業中,聚丙烯醯胺可以增強石膏水泥的硬度,加速石棉水泥的脫水速度。此外,聚丙烯醯胺還可用作天然或合成皮革的保護塗層以及無機肥料的造粒助劑等。
進口聚丙烯醯胺 聚丙烯醯胺 日本聚丙烯醯胺 日本三菱聚丙烯醯胺 陽離子聚丙烯醯胺
『柒』 陰離子表面活性劑介紹及應用
我們都知道化學的奇妙之處,它能把身邊很多的物質通過實驗來改變自身很多特性,比如有些物質界面在添加一些表面活性劑後,我們可以發現該物質發生了很明顯的變化。今天我們的就來了解一下表面活性劑里其中一種-陰離子表面活性劑。
陰離子表面活性劑能使水中解離,而在解離後它表面的活性作用就會帶有負電荷,並具有表面活性。陰離子表面活性劑通過其中的化學結構區分主要有四種,分別是硫酸酯鹽、磷酸酯鹽、羧酸鹽和磺酸鹽。陰離子表面活性劑在我們生活中是很常見的,我們洗刷時用的洗滌劑能夠去污作用就是在其中添加了陰離子表面活性劑,還有起泡劑的發泡效果和乳化劑。分散劑等些,它們其中的分散和乳化作用都是活性劑的添加。
陰離子表面活性劑很廣泛的被運用起來,在一些廢水清理站廠,就會運用到陰離子表面活性劑的陰離子聚丙烯醯胺,它可以放在工業廢水中使一些廢渣絮凝沉澱,就是使用活性劑里的基團吸附水裡漂浮的固體粒子,使粒子集聚起來,然後促使集聚物沉澱並加快水溶液的澄清效果,從而使廢水變活水,這樣工業廢水經過沉澱處理可安全排除或是重新利用。在一些電鍍廠廢水和洗煤廢水等污水處理上都得到很好的使用和明顯的效果。我們飲喝的水也會通過這樣澄清和凈化過程。
在農業方面也會用到陰離子表面活性劑,通過與表面活性劑加工過的農葯製成的農業用劑,經過用水混合在農田上噴灑使用,不僅可以更好的促進葯性對植物的滲透提高葯效利用率,同時還一方面降低農葯的製作成本和對種植土壤的改良有了很好的提升。
我們清潔劑方面也有陰離子表面活性劑作為成分的添加,在經過開發研究後,一些人體膚面能接觸的活性劑也相繼出現,如我們生活使用的沐浴露、洗面奶等一些洗滌的用品,表面活性劑的個別物質通過調節後,使它的的柔和度和濕潤度適合人體膚質的使用。同時在添加使用後對於原本的效果更是有了明顯的提升,如活性劑的磷酸月桂酯鈉鹽製成的洗發水對頭發不僅有很好的軟化效果,同時還可以防止頭發頭皮的生長。
『捌』 浴池水面浮污水怎麼沉澱下去
氣浮處理法
氣浮法是電絮凝氣浮組合工藝技術的基礎,其處理洗浴廢水的機理是在待處理的洗浴廢水中通入大量密集的微細氣泡,使其與雜質、絮粒相互粘附,形成整體比重小於水的浮體,從而依靠浮力浮出水面,以完成固液分離。
氣浮處理法在理論上有許多適合於處理洗浴廢水的特點:
(1)洗浴廢水中污染物質形成的絮凝體較輕,有利於通過氣浮去除;
(2)氣浮所形成的大量微氣泡可使洗浴廢水中易於氧化的有機質得到氧化,利於去除;
(3)在氣浮過程中,陰離子洗滌劑(LAS)也得以去除;
(4)洗浴廢水中表面活性劑的存在有利於微氣泡的形成與穩定。
從工程應用的角度分析,氣浮法有許多適合洗浴廢水中水工程的特點:佔地面積小,對絮凝的要求低,可縮短反應時間及減小反應池池容。採用氣浮法處理回用洗浴廢水,出水水質能夠達到生活雜用水水質標准(CJ25.1-89)。
混凝處理法
混凝法是廢水處理中常採用的方法,是電絮凝氣浮組合工藝技術不可缺少的重要環節,不僅能降低廢水的濁度和色度,更能去除廢水中的大量有機物和懸浮物。混凝就是通過投加某些電解質使水中的細小顆粒相互聚集形成絮狀大顆粒的過程。
處理洗浴廢水時,即使在冬季剛排放的洗浴廢水水溫也一般在20℃以上,該溫度更有利於水中絮凝體的形成;其次,水溫高,脫穩凝聚能力較好;再者,洗浴廢水產生過程中,廢水的pH值基本保持在7.0左右,這個范圍有利於膠體的形成。由於用於廢水處理的混凝劑種類繁多,武躍等研究表明,復合使用無機和有機高分子混凝劑處理洗浴廢水,混凝效果好,混凝速度快,同時葯劑用量大大減少。
混凝劑使用方便,貨源充足,價格也相對較低。因此,用混凝法處理洗浴廢水是一種較經濟的方法。但是,也由於混凝對洗浴廢水中的陰離子洗滌劑和病菌類污染物去除效果不是很理想,所以往往混凝與過濾相結合而作為廢水回用的預處理應用較多。絮凝劑產品有:聚丙烯醯胺、聚合氯化鋁等。
電解處理法
電解處理法也是電絮凝氣浮組合工藝技術的基礎,主要是利用電解原理對水進行電化學處理。除了氧化-還原作用外,還有凝聚、殺菌消毒、調整pH值和吸附共沉澱等多種功能,可以去除多種污染物。電解法處理污水後,不但去除了有毒有害物質,而且還可用於工業、市政雜用、家用中水等。
實踐表明,電解法不但操作便捷,無二次污染,而且處理出水同樣能達到回用水的標准,同時電解法處理後的水,不易滋生細菌,便於蓄存。對於其他一些輕度污染的污水,例如,洗浴廢水、城市污水廠二級生物處理後的出水等將有很大的實用價值。
電絮凝氣浮組合處理法
該法是電解、絮凝和氣浮的結合。電絮凝氣浮法的原理是:在欲凈化的水中放置金屬鋁或鐵作陽極,在電解過程中由陽極上溶解而轉移到溶液中的三價鋁離子或二價鐵離子水解而成為分散雜質的有效絮凝劑。由電極的反應化學式表日月,由此在陽極上產生氧氣泡,在陰極上產生氫氣泡。這些氣泡在上升時,就將懸浮物帶出水面,在水面上形成浮渣層;另一方面三價鋁離子(或二價鐵離子)及其水解聚合產物與懸浮雜質相互作用而發生絮凝。
在洗浴廢水再生方面,電絮凝氣浮法與通常的混凝法相比有很多優點:可省去投加任何化學混凝劑;電絮凝氣浮法沒有陰離子,也沒有雜質;電絮凝反應器所形成的電場,使顆粒間由原來的相互排斥變為吸引、聚結;電絮凝氣浮反應中生成的O2及H2氣浮的微小氣泡,吸附輕質懸浮顆粒或憎水物質,使之從水中分離出來;可以通過去除水中的懸浮物和選用特殊電極來達到去除細菌的效果。孫金勇等用電絮凝氣浮法處理生活廢水,研究發現在一定條件下,濁度去除率可達95%,COD去除率可達59%。
5
活性炭處理法
活性炭處理法是生物活性炭組合工藝的基礎。它本身無毒,並且具有較大的表面積和較強的吸附能力。已證明活性炭對於印染廢水、化工廢水、石油精製廢水、生活廢水中的有機物、表面活性劑、色素、臭味等有較好的去除效果。在國外已經有多年的生產應用實踐,一般對輕污染廢水先進行混凝沉澱和過濾,然後進行活性炭吸附,且運行效果都比較理想。因此,採用活性炭處理洗浴廢水等輕污染廢水從技術看是可行的。張軍運用粉末活性炭處理微污染水,認為粉末活性炭特別在去除有機物和色度方面較為理想。
『玖』 水處理用絮凝劑中不同陰離子起到什麼作用
聚合體絮凝劑的效果根據被處理原水的狀態而有所不同。原水中懸浮物的種類、大小、濃度及PH等都會依水質而不同。另外需要注意的是,這些條件通常也會不斷地發生變化。攪拌條件也會影響絮狀物形成的狀態。因此,為了獲得最佳結果,我們需要調整PH值和攪拌條件。需要使用的高分子量絮凝聚合體將因絮凝沉澱、加壓氣浮、污泥脫水及其它處理目的而有所不同。
1、選擇聚合體絮凝劑
(1)聚合體絮凝劑的效果 為了選擇最佳的絮凝劑,用戶必須考慮到上述因素,並作出與實際使用條件極其相似的選定試驗。
(2)試驗方法試驗步驟因處理方式的不同而各不相同。但在一般條件下,需要處理的原水被倒入一量筒內,並靜置一小時。如果大部分污泥已經沉澱,則可以單獨使用高分子量絮凝聚合體進行處理。使用具有代表性的陰離子、非離子及陽離子高分子量絮凝劑開始試驗。選擇能夠產生穩定絮狀物的絮凝劑。區別其離子是陰離子還是陽離子。然後通過對比弱、中、強陰離子以及陽離子來確定選用最佳的絮凝劑類型。確定適當的絮凝劑類型後,從該類型中選擇兩到三種產品。確定最佳產品的劑量,以產生最佳沉澱速度、透明度和脫水效果。(3)與其它化學品組合使用如果單獨使用高分子量絮凝劑未能產生預期效果,則可通過與硫酸鋁、聚氯化鋁和其它無機絮凝劑組合使用的方法來改善其效果。 此外,根據不同的污泥類型,使用陽離子高分子量絮凝劑代替無機絮凝劑也可能產生較好的效果。添加這些化學品時,無機絮凝劑通常首先加入並攪拌,然後再混合高分子絮凝劑。
2、溶解高分子量絮凝劑
(1)使用自動高度分散溶解器 絮凝劑必須分散和謹慎溶解,避免因粉末表面迅速溶解而導致了粒子間相互附著,造成了粒子內部未能溶解的「魚眼」。因此,通常的做法是使用各種類型的分散溶解器。如果不使用粉末分散溶解器,則應按照下列步驟進行溶解操作。
(2)不同分散溶解器水至溶解槽容積的一半。用攪拌器進行攪拌,將稱重過的絮凝劑沿攪拌產生的旋渦邊緣平靜且迅速地倒入。在溶液的粘性變大之前,絮凝劑與溶劑完全混合非常重要。如果溶液的粘性太大,則會產生結塊現象。加水至指定位置,並調整到特定濃度。繼續攪拌直至高分子量絮凝聚合體完全溶解。
(3)分散溶解絮凝劑時應注意項目溶解時間根據下列情況,溶解絮凝劑所需的時間會有所不同:
a. 高分子量絮凝聚合體的類型;
b. 溶解絮凝劑所用的水質;
c. 水溫;
d. 攪拌效率。
但是,大多數絮凝劑通常需要約1小時的攪拌時間才能使粉末充分溶解。絮凝劑混合不充分或者結塊可能影響絮凝劑的性能,甚至可能產生沉積和阻塞管道和泵。 攪拌速度 攪拌速度的理想轉速為每分鍾200至400轉。我們建議不要使用無法降低馬達旋轉速度的高速攪拌器。因為它可能破壞絮凝劑分子。對於容積為1~2立方米的混合槽,其理想攪拌器的馬達功率應為1馬力。 溶解速度 陰離子和非離子絮凝劑通常溶解於濃度為0.1%的溶劑中,陽離子絮凝劑則可溶解於濃度為0.2%的溶劑中。也可以略高的濃度開始溶解,然後在使用前立即稀釋絮凝劑混合液。