『壹』 常用LAS阴离子废水处理方法有哪些
常用LAS阴离子废水处理方法有:
1、膜分离法
是利用膜的高渗透选择性来分离溶液中的溶剂和溶质。可用膜分离中的超滤和纳滤技术来处理LAS废水。
2混凝处理法
常用于表面活性剂废水处理的混凝剂有铁盐、铝盐及有机聚合物类。混凝反应不仅能去除废水中胶体颗粒和吸附在胶体表面上的LAS,还可与溶解在水相中的LAS形成难溶性的沉淀。
3、催化氧化法
催化氧化法是对传统化学氧化法的改进与强化。常用的Fenton试剂氧化即为催化氧化法的一种,属均相氧化法。处理时,如果铁盐浓度较高, LAS的去除主要靠絮凝作用;浓度低时,则主要靠氧化作用。近年来,催化氧化法又出现了多相催化氧化法和光催化氧化法。
4、泡沫分离法
是向废水中通入空气,生成气泡,使废水中的LAS吸附于气泡表面,升至水面富集形成泡沫层,除去泡沫层,将LAS从废水中浓缩分离出来的过程。
5、吸附分离法
常用的吸附剂包括活性炭、吸附树脂、硅藻土及高岭土等各种固体物料。对LAS废水用活性炭法处理效果较好,常温下对LAS的吸附容量可达到55.8mg/g。但活性炭再生能耗大,且再生后吸附能力亦有不同程度降低,因而其应用受到限制。
6、生物氧化法
生物法是LAS废水的主要处理方法,包括活性污泥法、生物膜及UASB等。可降解LAS的菌种包括邻单胞菌属的革兰氏阴性杆菌、黄单胞菌属的革兰氏阴性短杆菌等生物氧化法可直接处理偏碱性的LAS废水,设备简单,处理能力大,出水的pH值符合排放要求。
7、微电解法
复极性固定床电解法是一种较新型的水处理方法,它是在电解反应器中填充粒子,外加直流电场,使其中的导电粒子复极化而形成无数微小的电解单位,污染物被吸附到粒子表面发生电化学反应而被氧化除去的过程。
8、吸附法
常用的吸附剂主要包括活性炭、吸附树脂、硅藻土、高岭土等。常温下对表面活性剂废水用活性炭法处理效果较好,活性炭对LAS废水的吸附容量可达到55.8mg/g,活性炭吸附符合Freundlich公式。活性炭再生能耗大,且再生后吸附能力亦有不同程度的降低,因而限制了其应用。用吸附树脂处理表面活性剂废水,其优点是吸附速度快、稳定性好、再生容易,主要缺点是预处理较繁琐,一次性投资大。
『贰』 含洗涤剂废水怎么处理
表面活性剂废水的处理既要去除废水中的大量表面活性剂, 同时也要考虑降低废水专的COD 和 BOD 等。不同属类型的表面活性剂废水要采用不同的处理方法,目前国内外对于表面活性剂废水主要有以下几种处理技术: 1 泡沫分离法 泡沫法是发展比较早
『叁』 阴离子洗涤剂的阴离子(阴离子聚丙烯酰胺)
阴离子聚丙烯酰胺(APAM)是水溶性的高分子聚合物, 主要用于各种工业废水的絮凝沉降,沉淀澄清处理,如钢铁厂废水,电镀厂废水,冶金废水,洗煤废水等污水处理、污泥脱水等。还可用于饮用水澄清和净化处理。由于其分子链中含有一定数量的极性基团,它能通过吸附水中悬浮的固体粒子,使粒子间架桥或通过电荷中和使粒子凝聚形成大的絮凝物,故可加速悬浮液中粒子的沉降,有非常明显的加快溶液澄清,促进过滤等效果。 阴离子聚丙烯酰胺,由于它具有:
1、 澄清净化作用;
2、 沉降促进作用;
3、 过滤促进作用;
4、 增稠作用及其它作用。
在废液处理、污泥浓缩脱水、选矿、洗煤、造纸等方面,能够充分满足各种领域的要求。
洗煤废水处理方案:选煤厂对煤泥水的处理一般情况下采用“旋流器-浓缩机-压滤机(煤泥沉淀池)”处理工艺。一般情况下都是采购机高分子絮凝剂(聚丙烯酰胺)。高分子絮凝剂与煤泥微粒或煤泥胶体接触作用,中和了煤泥表面的电性,降低表面能,使煤泥微粒凝聚沉淀。聚丙烯酰胺的分子量一般在百万之间,不同粒度组成的煤泥水要选用不同分子量的絮凝剂。聚丙烯酰胺可以分为阴离子型聚丙烯酰胺,阳离子聚丙烯酰胺和非离子型聚丙烯酰胺三种类型。在使用聚丙烯酰胺进行水处理的时候,要保证类型与煤泥水的pH值相吻合,阴离子聚丙烯酰胺的适于偏碱性煤泥水,阳离子聚丙烯酰胺的适于偏酸性煤泥水,阴离子型和阳离子型聚丙烯酰胺混合使用,煤泥水絮凝沉淀效果更好。
特点:
1、 水溶性好,在冷水中也能完全溶解。
2、 添加少量本阴离子聚丙烯酰胺产品,即可收到极大的絮凝效果。一般只需添加0.01~10ppm(0.01~10g/m3),即可充分发挥作用。
3、 同时使用阴离子聚丙烯酰胺产品和无机絮凝剂(聚合硫酸铁,聚合氯化铝,铁盐等),可显示出更大的效果。 1)絮凝作用原理:PAM用于絮凝时,与被絮凝物种类表面性质,特别是动电位,粘度、浊度及悬浮液的PH值有关,颗粒表面的动电位,是颗粒阻聚的原因加入表面电荷相反的PAM,能使动电位降低而凝聚。
2)吸附架桥:PAM分子链固定在不同的颗粒表面上,各颗粒之间形成聚合物的桥,使颗粒形成聚集体而沉降。
3)表面吸附:PAM分子上的极性基团颗粒的各种吸附。
4)增强作用:PAM分子链与分散相通过种种机械、物理、化学等作用,将分散相牵连在一起,形成网状 药剂的投加方式
药剂的投加采用重力投加和压力投加,无论哪种投加方式,由溶解池到溶液池,到药液投加点,均应设置药液提升设备,常用的药液提升设备是计量泵和水射器。
1.重力投加
利用重力将药剂投加在水泵吸水管内或者吸水井的吸水喇叭口处,利用水泵叶轮混合。
2.压力投加
利用水泵或者水射器将药剂投加到原水管中,适用于将药剂投加到压力水管中,或者需要投加到标高较高、距离较远的净水构筑物内。
3.水泵投加
水泵投加是在溶液池中提升药液到压力管中,有直接采用计量泵和采用耐酸从而起增强作用。
聚丙烯酰胺在使用之前一般都需配制成0.1 %~0.5%的稀释溶液备用,配制好的溶液最好不要存放太长时间才用,这个浓度范围的溶液在使用之前还需要近一步稀释成0.01~0.05的溶液,原因就是可以更有肋于絮凝剂在悬浮体系中的分散,可以降低用量,而且可以取得更好的絮凝效果。 1. 用于纺织、印染工业。聚丙烯酰胺作为织物处理的上浆剂、整理剂,以及可生成柔顺、防皱、防霉菌的保护层。利用它的吸湿性强的特点,能减少纺细纱时的断张率。聚丙烯酰胺作后处理剂可以防止织物的静电和阻燃。用作印染助剂时,聚丙烯酰胺可使产品附着牢度大、鲜艳度高,还可作为漂白的非硅高分子稳定剂。
2、主要用作絮凝剂:对于悬浮颗粒,较粗、浓度高、粒子带阳电荷,水PH值为中性或碱性的污水,由于阴离子聚丙烯酰胺分子链中含有一定量极性基能吸附水中悬浮的固体粒子,使粒子间架桥形成大的絮凝物。因此它加速悬浮液中的粒子的沉降,有非常明显的加快溶液的澄清,促进过滤等效果。该产品广泛用于化学工业废水、废液的处理,市政污水处理。自来水工业、高浊度水的净化、沉清、洗煤、选矿、冶金、钢铁工业、锌、铝加工业、电子工业等水处理。
3、用于石油工业、采油、钻井泥浆、废泥浆处理、防止水窜、降低摩阻、提高采收率、三次采油得到广泛运用。
4、用于造纸工业、一是提高填料、颜料等存留率。以降低原材料的流失和对环境的污染;二是提高纸张的强度(包括干强度和湿强度),另外,使用PAM还可以提高纸抗撕性和多孔性,以改进视觉和印刷性能,还用于食品及茶叶包装纸中。
5、其他行业,食品行业,用于甘蔗糖、甜菜糖生产中蔗汁澄清及糖浆磷浮法提取。酶制剂发酵液絮凝澄清工业 ,还用于饲料蛋白的回收、质量稳定、性能好,回收的蛋白粉对鸡的成活率提高和增重、产蛋无不良影响,合成树脂涂料,土建灌浆材料堵水,建材工业、提高水泥质量、建筑业胶粘剂,填缝修复及堵水剂,土壤改良、电镀工业、印染工业等。
『肆』 阴离子表面活性剂的举例
阴离子聚丙烯酰胺(APAM)是水溶性的高分子聚合物, 主要用于各种工业废水的絮凝沉降,沉淀澄清处理,如钢铁厂废水,电镀厂废水,冶金废水,洗煤废水等污水处理、污泥脱水等。还可用于饮用水澄清和净化处理。由于其分子链中含有一定数量的极性基团,它能通过吸附水中悬浮的固体粒子,使粒子间架桥或通过电荷中和使粒子凝聚形成大的絮凝物,故可加速悬浮液中粒子的沉降,有非常明显的加快溶液澄清,促进过滤等效果。
功能特点
阴离子聚丙烯酰胺,由于它具有:
1、 澄清净化作用;
2、 沉降促进作用;
3、 过滤促进作用;
4、 增稠作用及其它作用。
在废液处理、污泥浓缩脱水、选矿、洗煤、造纸等方面,能够充分满足各种领域的要求。
洗煤废水处理方案:选煤厂对煤泥水的处理一般情况下采用“旋流器-浓缩机-压滤机(煤泥沉淀池)”处理工艺。一般情况下都是采购机高分子絮凝剂(聚丙烯酰胺)。高分子絮凝剂与煤泥微粒或煤泥胶体接触作用,中和了煤泥表面的电性,降低表面能,使煤泥微粒凝聚沉淀。聚丙烯酰胺的分子量一般在百万之间,不同粒度组成的煤泥水要选用不同分子量的絮凝剂。聚丙烯酰胺可以分为阴离子型聚丙烯酰胺,阳离子聚丙烯酰胺和非离子型聚丙烯酰胺三种类型。在使用聚丙烯酰胺进行水处理的时候,要保证类型与煤泥水的pH值相吻合,阴离子聚丙烯酰胺的适于偏碱性煤泥水,阳离子聚丙烯酰胺的适于偏酸性煤泥水,阴离子型和阳离子型聚丙烯酰胺混合使用,煤泥水絮凝沉淀效果更好。
特点:
1、 水溶性好,在冷水中也能完全溶解。
2、 添加少量本阴离子聚丙烯酰胺产品,即可收到极大的絮凝效果。一般只需添加0.01~10ppm(0.01~10g/m3),即可充分发挥作用。
3、 同时使用阴离子聚丙烯酰胺产品和无机絮凝剂(聚合硫酸铁,聚合氯化铝,铁盐等),可显示出更大的效果。
用途
1)用于污泥脱水根据污泥性质可选用本产品的相应型号,可有效在污泥进入压滤之前进行污泥脱水,脱水时,产生絮团大,不粘滤布,压滤时不散,流泥饼较厚,脱水效率高,泥饼含水率在80%以下。
2)用于生活污水和有机废水的处理,本产品在酸性或碱性介质中均呈现阳电性,这样对污水中悬浮颗粒带阴电荷的污水进行絮凝沉淀,澄清很有效。如生产粮食酒精废水,造纸废水,城市污水处理厂的废水,啤酒废水,味精厂废水,制糖废水,有机含量高 废水、饲料废水,纺织印染废水等,用阳离子聚丙烯酰胺要比用阴离子、非离子聚丙烯酰胺或无机盐类效果要高数倍或数十倍,因为这类废水普遍带阴电荷。
3)用于以江河水作水源的自来水的处理絮凝剂,用量少,效果好,成本低,特别是和无机絮凝剂复合使用效果更好,它将成为治长江、黄河及其它流域的自来水厂的高效絮凝剂。
4)造纸用增强剂及其它助剂。提高填料、颜料等存留率、纸张的强度。
5)用于油田经学助剂,如粘土防膨剂,油田酸化用稠化剂。
6)用于纺织上浆剂、浆液性能稳定、落浆少、织物断头率低、布面光洁。
包装与贮存
阴离子聚丙烯酰胺包装、贮运及注意事项:
采用25Kg衬塑编织袋或纸塑复合袋包装,也可根据用户要求包装。贮运时,注意防热、防潮,防止包装破损,干粉产品长期露置会吸潮结块。堆码层数不得超过20层。有效储存期为2年。本产品粒度为20-80目,亦可根据用户要求生产。 综述
是亲水基为羧基的阴离子表面活性剂,包括高级脂肪酸的钾、钠、铵盐以及三乙醇铵盐。在水中电离后起表面活性作用的部分是脂肪酸根阴离子。如:
电离
RCOONa ——>RCOO-+Na+
脂肪酸盐表面活性剂是历史上开发最早的阴离子表面活性剂,也是重要的洗涤剂,目前仍是皮肤清洁剂的重要品种。
主要特性
⑴肥皂是最常见的脂肪酸盐阴离子表面活性剂 肥皂的主要性能特点是它的水溶液的pH在9.0~9.8,呈弱碱性,它有良好的润湿、发泡、去污等作用而被广泛用作洗涤剂。
肥皂的缺点是耐硬水性能差,在硬水中使用肥皂不仅洗涤力差,同时生成的钙皂污垢在 酸水中悬浮并且粘附在衣物上很难去除。肥皂与硬水中的钙、镁等离子反应生成皂垢,不但增加肥皂的耗费,而且粘结在衣物上产生的斑点会使衣物发硬。含有皂垢的布在印染加工时会造造成染色不匀。
肥皂在pH低于7的酸性介质中会转变成不溶于水的游离脂肪酸,会使皂液变混浊并粘附在衣物上不易被除去。因此肥皂只能在中性和碱性介质中使用。通常使用肥皂时常配合加入适量纯碱以保持皂液pH在10左右,其目的为防止肥皂水解和提高洗涤效果。注意在去除酸性污垢或在酸性媒液中不能使用肥皂。
软脂酸盐和硬脂酸盐水溶性差,要充分发挥它们的洗涤能力往往需要在较高温度条件下使用,而含有不饱和键的油酸盐比较适合在较低温度的洗涤场合。以上的高碳脂肪酸盐 隘由于在水中溶解度太低,但油溶性好,所以适合作掺水干洗溶剂中的表面活性剂(变性皂),脂肪酸的有机胺盐和二乙醇胺、三乙醇胺盐大多表现为油溶性的,常用作乳化剂、润湿剂,如三乙醇胺肥皂常在有机溶剂中作乳化剂。
⑵亲油基通过牛间键与羧基相连的羧酸盐(雷米邦A) 脂肪酸盐除了常见的肥皂外,还有这种形式的羧酸盐,如用多肽混合物与脂肪酰氯发生缩合反应制成的N—烷酰基多肽。其中用油酰氯与脱脂皮屑等废蛋白的水解产物缩合制成的表面活性剂,商品名为雷米邦A (Lamepon A),国内商品名为613洗涤剂,化学名称为N—油酰基多缩氨基酸钠(或N—油酰基多肽)。其合成反应式为:
产品介绍
油酰氯 多缩氨基酸钠 雷米邦A
(其中R'、R”是含有1~6个碳原子的烃基)
雷米邦A在毛纺、丝绸、合成纤维及印染工业等纺织部门常做洗涤剂、乳化剂、扩散剂,也可做金属清洗剂和皮肤清洁剂,由于它结构中的多肽部分化学结构与蛋白质相似,对皮肤刺 、激性低,可形成良好的保护胶体,因此也适用于头发用品和香波中或用于护肤香脂中。用它洗涤丝、毛等蛋白质类纤维织品,有洗后柔软、富有光泽、弹性的优点。它有很强的乳化力,如22份雷米邦A可乳化1000份植物油。并且它对钙皂有很强的分散力。它在中性和碱性介质中稳定,在碱性介质中去污力更佳。但在pH值小于5的介质中会以沉淀形式析出。由于它的吸湿力强,通常不制成粉状产品,商售为黄棕色粘稠状液体产品,活性物含量为32%~40%。
制造雷米邦A的多肤部分的原料来自皮屑、蚕蛹、猪毛、鸡毛、骨胶、豆饼、菜籽饼等蛋白质下脚料,经水解后得到水解蛋白液。油酰氯与水解蛋白液中的多缩氨基酸钠缩合即得到雷米邦A。 介绍
把在水中电离后生成起表面活性作用阴离子为磺酸根(R--S03)者称为磺酸盐型阴离子表面活性剂,包括烷基苯磺酸盐、α-烯烃磺酸盐、烷基磺酸盐、α-磺基单羧酸酯、脂肪酸磺烷基酯、琥珀酸酯磺酸盐、烷基萘磺酸盐、石油磺酸盐、木质素磺酸盐、烷基甘油醚磺酸盐等多种类型,其中比较重要和常用作洗涤剂的有下列几种。
重要产品
⑴烷基苯磺酸钠(LAS或ABS) 烷基苯磺酸钠通常是一种黄色油状液体,通式为CnH2n+1HC6H4SO3Na,其疏水基为烷基苯基,亲水基为磺酸基。
其早期产品为四聚丙烯苯磺酸钠(ABS),曲于烷基部分带有支链,所以生物降解性差,60年代各国相继改为生产以正构烷烃为原料的直链烷基苯磺酸钠(LAS)。烷基苯磺酸盐不是纯化合物;烷基组成部分不完全相同,因此烷基苯磺酸盐性质受烷基部分碳原子数、烷基链支化度、苯环在烷基链的位置、磺酸基在苯环上的位置及数目以及磺酸盐反离子种类影响而发生很大变化。
烷基苯磺酸盐是阴离子表面活性剂中最重要的一种品种,也是中国合成洗涤剂的主要活性成分。烷基苯磺酸钠去污力强、起泡力和泡沫稳定性以及化学稳定性好、而且原料来源充足、生产成本低,在民用和工业用清洗剂中有着广泛的用途。
①支链烷基苯磺酸盐(ABS) 当高级烯烃(如十二碳烯)与苯发生反应时,生成支链烷基苯,再与浓硫酸发生磺化反应,得到支链型烷基苯磺酸,与碱(NaOH)中和后得到支链型烷基苯磺酸钠盐,其中十二烷基苯磺酸钠是最常见的产品。
作用原理
十二烷基苯磺酸钠是一种性能优良的合成阴离子表面活性剂,它比肥皂更易溶于水,是一种黄色油状液体。易起泡由于它的泡沫粘度低所以泡沫易于消失。它有很好的脱脂能力并有很好的降低水的表面张力和润湿、渗透和乳化的性能。它的化学性质稳定,在酸性或碱性介质中以及加热条件下都不会分解。与次氯酸钠过氧化物等氧化剂混合使用也不会分解。它可以用烷基苯经过磺化反应制备,原料来源充足,成本低,制造工艺成熟,产品纯度高。因此自1936年由美国国家苯胺公司开始生产烷基苯磺酸钠以来,迄今历经60多年一直受到使用者的欢迎和生产者的重视,成为消费量最大的民用洗涤剂,在工业清洗中也得到广泛应用。
其不足之处是用它洗过的纤维手感不好。皮肤与它长时间接触会受到刺激。它易在洗涤物体表面形成吸附膜残留在物体上,这种吸附膜在低温下不易被水冲洗去除。它起泡性好,因此在不希望产生泡沫的情况下又是不受欢迎的。
十二烷基苯磺酸钠特别容易与其他物质产生协同作用(把两种物质混合后能产生比原来各自性能更好的使用效果叫协同作用),因此它常与非离子表面活性剂和无机助洗剂复配使用,以提高去污效果。
它在硬水中不会像肥皂那样生成钙皂沉淀,但生成的烷基苯磺酸钙不易溶于水,只能分散在水中使它的洗涤能力降低。使用时如果与三聚磷酸钠等络合剂复配,把钙、镁离子络合,就可以在硬水中使用而不影响它的洗涤效果。
支链结构的烷基苯磺酸钠由于难被微生物降解,对环境污染严重,所以从60年代中期,逐渐被直链烷基苯磺酸钠代替。
②直链烷基苯磺酸钠(LAS) 直链烷基苯磺酸盐是由直链烷烃与苯在特殊催化剂作用下合成直链烷基苯,再经过磺化,中和反应制得的。典型代表结构为(对位)直链十二烷基苯磺酸钠,它的性能与支链烷基苯磺酸钠相同,其优点是易于被微生物降解,从环境保护角度看是性能更优良的产品。目前使用的烷基苯磺酸钠已全部是直链烷基结构的了。
⑵α-烯烃磺酸盐(AOS) 是α-烯烃与SO3在适当条件下反应,然后中和、水解得到的具有表面活性阴离子的混合物,成分较复杂,随工艺条件和投料量不同成分有变化。其主要成分是烯基磺酸盐(R--CH==CH--(CH2)—pSO3Na)、羟烷基磺酸盐(RCH--(CH20)—pSO3Na)和少量二磺酸盐(R'—CH=CH—CH-(CH2)-SO3Na)或R'—CH—(CH2)—xCH—(CH2)—ySO3Na。其商品名为。—烯烃磺酸盐,缩写AOS。
α—烯烃磺酸盐是一种性能优良的洗涤剂,尤其是在硬水中和有肥皂存在时具有很好的起泡力和优良的去污力。由于它的毒性低对皮肤刺激性小以及性能温和的优点,在家庭和工业、清洗中均有广泛的用途。常用作个人保护、卫生用品、手洗餐具清洗剂、重垢衣物洗涤剂、毛羽,毛清洗剂、洗衣用合成皂、液体皂以及家庭用和工业用硬表面清洗剂的主要成分。
⑶烷基磺酸盐(AS和SAS) 烷基磺酸盐的通式为RSO3M(M为碱金属或碱土金属),R为C12~C20范围的烷基,其中以十六烷基磺酸盐性能最好。其中正构烷基在、引发剂作用下与SO2、O2反应得到的磺酸盐,分为伯烷基磺酸盐(AS)和仲烷基磺酸盐(SAS)两类。其中仲烷基磺酸盐结构式为R--CH--R',缩写名称为SAS,国内商品名为601洗涤剂,是一种具,有很好水溶性、润湿力、除油力的洗涤剂。烷基碳原子一般为C14~C18,以C15~C16去污能力最强。其去污能力与直链烷基苯磺酸(LAS)相似,发泡力稍低,是配制重垢液体洗涤剂的主要原料。它的毒性和对皮肤的刺激性都比iLAS低,生物降解性好。使用时常与醇醚硫酸(AES),α—烯基磺酸盐(AOS)复配,以弥补SAS在硬水中泡沫性差的缺点。可做个人卫生盥洗制品、各种洗衣物以及硬表面清洗剂。
⑷α—磺基单羧酸及其衍生物(MES) 它们的结构式为CH2一COOR', (R为长链烃基或金属离子)。α-磺基单羧酸本身不具有表面活性,但通过酯化或酰胺化生成的衍生物具有表面活性,如CH2—C--OC12H25等。其中以脂肪酸甲酯为原料经磺化中和后得到的商品称为α-磺基脂肪酸甲酯,简称MES,通式为R--CH--COOCH3。
MES是近年来开发生产的一种由天然油脂为原料的阴离子表面活性剂。它有良好的生物降解性,有利于环境保护,使用安全而且去污力强。其去污力随水硬度增加下降较少,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则在低浓度高硬度水中的去污力明显高于只用LAS的配方。它还是优良的钙皂分散剂,它与肥皂配合使用可弥补肥皂不耐硬水会形成皂垢的缺点,因此它是液体皂的主要成分。MES起泡能力好。它对碱性蛋白酶、碱性脂肪酶的活性影响小,适合配制加酶洗衣粉。它对油污有很强的加溶能力,而且毒性低安全性好,因此是一种应用前景良好的新品种。但应防止其在碱性介质中水解失效。
⑸脂肪酸磺烷基酯(1geponA)和脂肪酸磺烷基酰胺(1gepon T) 商品名为伊捷邦A(1gepon A,洗净剂210)的阴离子表面活性剂典型代表物是油酰氧基乙磺酸钠
CH3(CH2)7CH=CH--(CH2)7—C—O CH2SO3Na。商品名为伊捷邦f(1gepon T又称FX洗涤剂,胰加漂T,万能皂,洗涤之王,209洗涤剂)的阴离子表面活性剂的典型代表物是N—油酰基N-甲基牛磺酸钠,其分子式为CH3(CH2)7CH-=CH(CH2)7C-CH2CH2SO3N。
Igepon A是由羟乙基磺酸钠与脂肪酸或脂肪酰氯反应生成的:
R一C—Cl+HOCH2CH2— SO3Na——>O CH2CH2SO3Na+HCl 其通式为R1—C--O R2S03M。
Igepon T是由N—甲基牛磺酸钠与脂肪酸或脂肪酰氯反应生成的:
R—C—c1+HN一CH2CH2S03Na—>Rc—CH2CH2SO3Na+HCl 通式为R1c—N—R3SO3M
当改变通式中R1、R2、R3、M四个可变因素时,表面活性剂的乳化、泡沫、润湿、洗涤性能会发生相应改变。
脂肪酸磺烷基酯(1gepon A)和脂肪酸磺烷基酰胺(1gepon T)最初是做纺织助剂使用的,特别是Igepon T系列产品具有对硬水不敏感、有良好去污能力、润湿力和对纤维柔软作用,并可在酸性介质中使用,所以在纺织工业中有广泛用途。其中N—油酰基—N甲基牛磺酸钠是最重要的一种,用于粗羊毛、合成纤维以及染色布料的清洗,而且对纤维有很好的柔软作用。磺烷基酯和磺烷基酰胺两类产品是重垢精细纺织品洗涤剂,手洗、机洗餐具洗涤剂,各种香波、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酰胺。其物理性质及表面活性见表7—7和表,7—8。
物理特性
表7-7 脂肪酸磺烷基酯和磺烷基酰胺的物理性质
①在35℃测定。
②克拉夫特点(Krafft Point)。离子型表面活性剂在温度较低时溶解度很小,但随温度升高而逐渐增加,当到达某一特定温度时,溶解度急剧陡升,把该温度称为临界溶解温度(又称克拉夫特点)以rk表示。
⑹石油磺酸盐 是由天然石油馏分或化工反应所得高碳烃副产物经磺化、中和得到的,是多种烃磺化产物的混合物。石油磺酸盐主要用作发动机润滑油的清洁分散剂及起分污泥,保持金属部件清洁,降低酸性抑制锈蚀的作用。作这种用途的石油磺酸盐约占总产量60%。石油磺酸盐配制的金属清洗剂可有效地去除金属部件上的油污。
⑺其他磺酸盐型阴离子表面活性剂 包括以下几种。
表7-8 脂肪酸磺烷基酯和磺烷基酰胺的表面活性
① 在35℃测定。
①琥珀酸酯磺酸盐 按结构分为琥珀酸单酯磺酸盐和双酯磺酸盐。
AerosolOT(渗透剂OT)是最早问世的一种琥珀酸双酯磺酸盐,是优良的工业用润湿剂渗透剂。它是由脂肪醇聚氧乙烯醚和脂肪酸单乙醇酰胺与马来酸酐生成的单酯经磺化得到的产品。它性能温和对皮肤、眼睛刺激性低、袍沫性优良,在个人保护用品中应用日益广泛。因原料充分、生产成本低并不产生三废,近年来得到很大发展。
AerosolOT化学名称为琥珀酸二异辛酯磺酸钠。
②烷基萘磺酸盐 典型产品如二丁基萘磺酸钠,俗称拉开粉,是纺织印染行业常用的一种渗透剂、乳化剂。
另有烷基萘磺酸盐的甲醛缩合物,商品名称为分散剂NNO。
③木质素磺酸盐 是造纸工业中亚硫酸法制浆过程中废水的主要化学成分。它的结构相当复杂,一般认为它是含有愈创木基丙基、紫丁香基丙基和对羟苯基丙基的多聚物磺酸盐,相对分子质量200~10000,是以非石油化学制造的表面活性剂中重要的一类。由于价格低,具有低泡性,主要用作固体分散剂、O/W型乳状液的乳化剂,染料、农药、水泥等悬浮液的分散剂,可加在石油钻井泥浆配方中控制钻井泥浆的流动性,还可作矿石浮选剂或水处理剂。
④烷基甘油醚磺酸盐(AGS) 其通式为ROCH2--CH—CH2SO-3M+,它具有良好的水溶性, OH对酸碱稳定是有效的润湿剂,泡沫剂和分散剂,但由于价格高,使应用和发展受到限制。
另外,磺酸盐型阴离子表面活性剂还有,净洗剂LS(净洗剂MA),化学名称为对甲氧基脂肪酰胺基苯磺酸钠,结构为 是一种有优良净洗、发泡、对钙皂分散能力好的表面活性剂,易溶于水,耐酸碱和硬水,可作羊毛和蚕丝的洗涤剂。 介绍
硫酸是一种二元酸与醇类发生酯化反应时可以生成硫酸单酯和硫酸双酯。硫酸单酯和碱中和生成的盐叫硫酸酯盐。
ROH+HOSO2--OH===RO--SO2--OH+H2O
(醇) (硫酸) (硫酸单酯)
RO--S02—OH+NaOH=RO--SO2--ONa+H20
(硫酸酯盐)
R0一S02—0Na一般写成R—OSO3Na形式,有的书上写成RSO4Na并简称为烷基硫酸酯盐。它与磺酸盐结构的区别在于硫酸酯盐中的硫原子不与烃基中的碳原子直接相连。它们性质上的最大区别在于硫酸酯盐在酸性条件下可以发生水解:
分类
硫酸酯盐型阴离子表面活性剂主要有脂肪醇硫酸酯盐(又称伯烷基硫酸酯盐)和仲烷基硫酸酯盐两类。
⑴脂肪醇硫酸(酯)盐(FAS或AS) 脂肪醇硫酸盐的通式为:ROS0-3M+,R为烷基,M+为钠、钾、铵、乙醇胺基等阳离子,又名伯烷基硫酸盐,英文简写为FAS或AS①。
FAS是肥皂之后出现的最早阴离子表面活性剂,是由椰子油氢解生成的C12~C14脂肪醇与硫酸酯化并中和制得。它有合适的溶解性、泡沫性和去污性。大量应用于洁齿剂、香波、泡沫浴和化妆品中,也是轻垢、重垢洗涤剂、地毯清洗剂、硬表面清洗剂配方中的重要组分。’如月桂基硫酸钠(C12H25OSO3Na),商品名为K12的洗涤剂在洁齿剂中有润湿、起泡和洗涤的作用;而月桂基硫酸酯的重金属盐有杀灭真菌和细菌的作用;用牛脂和椰子油制成的钠肥皂与烷基硫酸酯的钠、钾盐配制成的富脂香皂泡沫丰富、细腻,还能防止皂钙的生成;高碳脂肪醇硫酸盐与两性离子表面活性剂复配制成的块状洗涤剂有良好的研磨性和物理性能,并具有调理作用。
高碳脂肪醇硫酸盐可用作工业清洁剂、柔软平滑剂、纺织油剂组分、乳液聚合用乳化剂等。它们的铵盐和三乙醇胺盐用于香波和溶剂中。
商品名为阴离子洗涤剂ASEA的表面活性剂成分为脂肪醇硫酸酯单乙醇胺盐,结构为 ROS03NHaCH2CH20H。
⑵仲烷基硫酸盐(Teep01) 它是由。—烯烃与硫酸反应生成的仲烷基硫酸酯,经中和后得到的产品,通式为R厂CH—o—SOaN,,商品名为梯波尔(Teep01)。
与伯烷基硫酸(酯)盐不同,其硫酸酯盐部分一(O—SO3Na)是与烷基链上的仲碳原子相连,烷基链的碳原子数为10~18。
梯波尔(Teep01)与FAS相似,也是一种性能良好的表面活性剂,但由于结构上的差异,它的溶解性和润湿性更好。因制成粉状产品易吸潮结块,一般制成液体或浆状洗涤剂。
⑶脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸酯盐(AES) 脂肪醇聚氧乙烯醚是一种非离.子表面活性剂,与硫酸酯化、中和得到硫酸酯盐(AES)。实际上AES是非离子—阴离子型两性混合表面活性剂,一般也将它归在阴离子型硫酸酯盐表面活性剂中。
脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸酯盐,简称醇醚硫酸盐(AES)。由于它的溶解性能、抗硬水性能、
①AS可以是alk9nesul{。n9te,烷基磺酸盐,也可以是alkancswlfatc伯烷基硫酸酯盐的缩写,此处为后者。起泡性;润湿力均比脂肪醇硫酸盐(AS)好且刺激性低,因此常作为AS的替代晶广泛应用于香波、浴用品、剃须膏等盥洗卫生用品中,也是轻垢、重垢洗涤剂、地毯清洗剂、硬表面清洗剂的重要组分。
⑷脂肪酸衍生物的硫酸酯盐 这类物质的通式为R一CXR'OSO-3M+ (X为氧原子、--N、-N、R',为烷基、亚烷基、羟烷基、烷氧基)。这类产品有良好的润湿性和乳化性,通常用润湿剂。如用硫酸处理含有羟基或不饱和键的油脂或脂肪酸酯,中和后得到的产品为油脂或脂肪酸酯的硫酸酯盐。其中有代表性的是用蓖麻油酸化、中和得到的土耳其红油(因适合做土耳其红染料的匀染助剂而得名)。
⑸不饱和醇的硫酸酯盐 当脂肪醇硫酸酯盐结构中脂肪醇部分是含有双键的不饱和醇时其性能有较大改变,如在低温时仍呈透明状,有较低表面张力和临界胶束浓度,有良好的润湿性能。其中油醇硫酸盐[CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7一CH2OS3Na]是一种重要的不饱:和醇硫酸盐,它的起泡力好、去污力强并有良好的乳化能力和良好的钙皂分散力,是目前正在研制开发的新产品。 烷基磷酸酯盐包括烷基磷酸单、双酯盐,也包括脂肪醇聚氧乙烯醚的磷酸单双酯盐和烷基酚聚氧乙烯醚的磷酸单、双酯盐。常见的是烷基磷酸单、双酯盐。
⑴烷基磷酸单、双酯盐(AP) 这是烷基醇与磷酸酯化、中和后的产物。磷酸是三元酸可与脂肪醇酯化生成单酯、双酯与三酯。形成单酯、双酯的产物中仍含有显酸性的氢离子可与碱中和生成盐。生成的烷基磷酸单、双酯盐具有表面活性。
工业上从降低成本考虑,产物通常为单酯盐和双酯盐的混合物。从性能上看,烷基磷酸单酯盐的去污力差,烷基磷酸双酯盐稍好,其中又以二癸基磷酸双酯盐较好,但起泡性能差。由于具有降低纤维间静摩擦系数的作用,因此在纺织工业上常用作化纤产品的抗静电剂。
⑵醇醚、酚醚的磷酸酯盐 这是非离子表面活性剂烷基醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚与磷酸发生酯化反应,经中和后得到的产物。
它们实际上是非离子—阴离子型两性混合表面活性剂,但常归之于阴离子表面活性剂中,由于含有聚氧乙烯链段,具有一些非离子表面活性剂的性质,因此与烷基磷酸酯盐同类产品相比,去污、润湿性能都有所改进。烷基醇聚氧乙烯醚磷酸酯盐商品名为6503洗涤剂。 除上述四种阴离子表面活性剂外,还有其他的阴离子表面活性剂,如氨基酸盐(R-CHNH2COO-)、酚盐、烯醇盐、酮基磺胺盐([R-CO-N-SO2-R']-)及配位式阴离子盐(如[ROCe(NO3)5]-)等。它们在不同的pH值下溶解度各有不同,阴离子表面活性剂在生产生活中发挥着很多作用。是生活中必不可少的一类物质。
『伍』 阴离子表面活性剂 废水怎么处理
表面活性剂废水的处理既要去除废水中的大量表面活性剂, 同时也要考虑降低废水的COD 和 BOD 等。不同类型的表面活性剂废水要采用不同的处理方法,目前国内外对于表面活性剂废水主要有以下几种处理技术:
1 泡沫分离法
泡沫法是发展比较早、并己经有了初步应用的一种物理方法,是在含有表面活性剂的废水中通入空气而产生大量气泡,使废水中的表面活性剂吸附于气泡表面而形成泡沫,泡沫上浮升至水面富集形成泡沫层,除去泡沫层即可使废水得到净化。研究表明,用微孔管布气,气水比6 ∶1~9 ∶1 ,停留时间 30~40 min ,泡沫层厚度0. 3~0. 4 m ,此时泡沫分离对废水中LAS 的去除率可达90 %以上。宋沁 表明当进水LAS 低于70 mg ·L - 1 时,经处理后的出水LAS < 5 mg ·L - 1 ,LAS 平均去除率> 90 %。韦帮森采用泡沫分离技术在10 d 连续运行中,进水COD 平均浓度783. 14 mg ·L - 1 ,出水COD 平均浓度为49. 02 mg ·L - 1 , COD 平均去除率为 9315 %,出水做鼓泡试验无泡沫产生,说明表面活性剂浓度小于10 mg ·L - 1 ,处理效果好。泡沫分离法尤其是适用于较低浓度情况下的分离。但泡沫分离法对表面活性剂废水的COD 去除率不高,需要与其他方法联合使用。
2 吸附法
吸附法是利用吸附剂的多孔性和大的比表面积,将废水中的污染物吸附在表面从而达到分离目的。常用的吸附剂有活性炭、吸附树脂、硅藻土、高岭土等。常温下对表面活性剂废水用活性炭法处理效果较好,活性炭对LAS 的吸附容量可达到55. 8 mg ·g - 1 ,活性炭吸附符合Freundlich 公式 。但活性炭再生能耗大,且再生后吸附能力亦有不同程度的降低,因而限制了其应用。天然的粘土矿物类吸附剂货源充足、价廉,应用较多,为了提高吸附容量和吸附速率,对这类吸附剂研究的重点在于吸附性能、加工条件的改善和表面改性等方面 。吸附法优点是速度快、稳定性好、设备占地小,主要缺点是投资较高、吸附剂再生困难、预处理要求较高。
3 混凝法
混凝反应不仅能去除废水中胶体颗粒和吸附在胶体表面上的表面活性剂,还能与溶解在水相中的表面活性剂形成难溶性的沉淀。常用于表面活性剂废水处理的混凝剂有铁盐、铝盐及其聚合物和各种有机混凝剂。丁娟研究了三氯化铁、硫酸铝、聚合氯化铝对表面活性剂废水的混凝效果,指出聚合氯化铝为处理表面活性剂废水循环利用的最佳混凝剂。混凝法虽然处理成本低、工艺成熟,但其占地面积大、药剂用量大,并产生大量废渣与污泥,要常与其它的处理方法联合使用才能达到完全去除的目的,一般作为处理高浓度表面活性剂废水的预处理。宋爽利用混凝法预处理了洗涤剂生产废水中大量的SS、油脂类物质及表面活性剂,具有较好的效果,对保证后续处理达标有重要作用。
4 膜分离法
膜分离法指利用膜的高渗透选择性来分离溶液中的溶剂和溶质。常应用膜分离技术有反渗透、超滤、微滤、电渗析和纳滤,其中超滤膜和纳滤膜对表面活性剂废水有很好的处理效果。膜分离法效率高、能耗小,但膜易污染,清洗困难,操作费用高。王锦利用聚丙烯、聚丙烯腈和聚砜3 种不同材质超滤膜处理洗涤污水,发现聚丙烯腈膜较优,能有效去除了水中浊度、悬浮物、油脂等污染物,一定程度保留了游离阴离子表面活性剂,长期循环洗涤对衣物的白度无不良影响。薛罡令洗浴废水经微絮凝纤维过滤- 超滤组合工艺处理后,使原水中超标的COD、浊度、LAS 得到有效降低,而且工艺流程简单、占地面积小、运行操作简易,实现了洗浴废水的简易物化处理法。膜分离的关键是寻找高效高渗透膜和提高处理量,并解决好膜污染问题。近年来膜生物反应器污水处理技术发展较快,它是将膜分离技术中的膜组件与污水生物处理工程中的生物反应器相互结合的新型技术,目前对LAS 废水的处理正处在小试阶段。这种技术综合了膜分离和生物处理技术的优点,在废水回用方面是极具有发展前景的处理技术。
5 催化氧化法
催化氧化法是对传统化学氧化法的改进与强化。常用的Fenton 处理法就是催化氧化法的一种, 属均相氧化法,处理时,如果铁盐浓度较高,则LAS 的去除主要靠絮凝作用;浓度低时,则主要靠氧化作用而去除。近年出现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处理COD 为 840 mg ·L - 1 、LAS 为360 mg ·L - 1的废水,处理后 COD 去除率为84. 8 %,LAS 去除率为88. 3 % ,去除率随反应温度升高而降低,p H 的变化对去除率没有影响。光催化氧化法是在光与催化剂的作用下, 利用反应过程中产生的HO ·等自由基离子来氧化分解表面活性剂的。单建国以TiO2 / GAC 作光催化剂,用太阳光作光源对洗涤剂模拟废水进行光催化降解。结果表明,1 g TiO2 / GAC 可将120 mg 左右、起始质量浓度为150 mg ·L - 1 的LAS 降至 20 mg ·L - 1 。光催化降解速率与表面活性剂的分子结构、离子电荷、吸附性能有很大关系。研究发现,表面活性剂分子中芳环部分比烷基链或烷氧基更易受到·OH、·OOH 的攻击而实现断链降解, 芳香族衍生物比脂肪族衍生物易于光催化降解,在相同条件下光催化降解速率一般为阴离子型> 非离子型> 阳离子型。Hidaka等利用人工光源研究了LAS 和BDDAC 在TiO2 表面上的催化降解, 发现阴离子表面活性剂比阳离子表面活性剂降解快,芳环部分比烷基部分降解快。
6 生物法
生物法降解表面活性剂是目前研究得最多的一种方法,而且已经被一些污水处理厂采用。该法可以粗略地分为活性污泥法、厌氧消化法和利用土壤的自净作用的方法,他们均是利用微生物可以将表面活性剂作为唯一碳源加以利用的特性来完成对表面活性剂的降解。研究发现假单胞菌的许多菌属, 包括沟槽假单胞菌属、孔雀尾假单胞菌属、德阿昆哈假单胞菌属、膜状假单胞菌属、小田假单胞菌属、克罗斯韦假单胞菌属等和克雷伯氏菌属、无色细菌属、黄杆菌属、微球菌属等都可以降解表面活性剂,但对于高浓度的表面活性剂废水,这些细菌的降解活性会受到一定程度的限制。
『陆』 废水处理药剂的絮凝剂工作原理
絮凝沉淀法是选用无机絮凝剂(如硫酸铝)和有机阴离子型絮凝剂聚丙烯酰胺(PAM)配制成水溶液加入废水中,便会产生压缩双电层,使废水中的悬浮微粒失去稳定性,胶粒物相互凝聚使微粒增大,形成絮凝体、矾花。絮凝体长大到一定体积后即在重力作用下脱离水相沉淀,从而去除废水中的大量悬浮物,从而达到水处理的效果。为提高分离效果,可适时、适量加入助凝剂。处理后的污水在色度、含铬、悬浮物含量等方面基本上可达到排放标准,可以外排或用作人工注水采油的回注水。 无机絮凝剂为高价金属盐,如硫酸铝、硫酸铁、氯化铁、四氯化钛及无机酸和碱。
氯化铁的特性:1、水解速度快,水合作用弱。形成的矾花密实,沉降速度快。受水温变化影响小,可以满足在流动过程中产生剪切力的要求。2、固态产品为棕褐色,红褐色粉末,极易溶于水。3、可有效去除源水中的铝离子以及铝盐混凝后水中残余的游离态铝离子。4、适用范围广,生活饮用水,工业用水,生活用水,生活污水和工业污水处理等。5、用药量少,处理效果好,比其它混凝剂节约10-20%费用。6、使用方法和包装用途以及注意事项同聚合氯化铝基本一样。三氯化铁是城市污水及工业废水处理的高效廉价絮凝剂,具有显著的沉淀重金属及硫化物、脱色、脱臭、除油、杀菌、除磷、降低出水COD及BOD等功效。
硫酸铝的特性:极易溶于水,硫酸铝在纯硫酸中不能溶解(只是共存),在硫酸溶液中与硫酸共同溶解于水,所以硫酸铝在硫酸中溶解度就是硫酸铝在水中的溶解度。常温析出含有18分子结晶水,为18水硫酸铝,工业上生产多为18水硫酸铝。含无水硫酸铝51.3%,即使100℃也不会自溶(溶于自身结晶水)。不易风化而失去结晶水,比较稳定,加热会失水,高温会分解为氧化铝和硫的氧化物。加热至770℃开始分解为氧化铝、三氧化硫、二氧化硫和水蒸气。溶于水、酸和碱,不溶于乙醇。水溶液呈酸性。水解后生成氢氧化铝。水溶液长时间沸腾可生成碱式硫酸铝。工业品为灰白色片状、粒状或块状,因含低铁盐而带淡绿色,又因低价铁盐被氧化而使表面发黄。粗品为灰白色细晶结构多孔状物。无毒,粉尘能刺激眼睛。
典型的例子是某些选矿厂往浓密池中加石灰以加速精矿的沉降,提高浓密与过滤的效率减少金属的流失。
有机絮凝剂有机絮凝剂分为离子型和非离子型。 离子型絮凝剂,即能改变颗粒表面电荷,又能起桥链作用,引起絮凝。如我们经常使用的聚丙烯酰胺(也称3絮凝剂)。用于加速浓密池精矿的快速沉降。从而降低精矿含水,较少金属流失。 絮凝剂在选矿中的另一应用实例是选择絮凝。通过向矿浆中加入絮凝剂和分散剂使有用矿粒选择性絮凝沉降而脉石矿物仍处于分散状态,从而到达有用矿物与脉石分离的目的。典型的例子是某些选矿厂往浓密池中加石灰以加速精矿的沉降,提高浓密与过滤的效率减少金属的流失。 有机絮凝剂分为离子型和非离子型。
离子型絮凝剂,即能改变颗粒表面电荷,又能起桥链作用,引起絮凝。如我们经常使用的聚丙烯酰胺(也称3絮凝剂)。用于加速浓密池精矿的快速沉降。从而降低精矿含水,较少金属流失。
絮凝剂在选矿中的另一应用实例是选择絮凝。通过向矿浆中加入絮凝剂和分散剂使有用矿粒选择性絮凝沉降而脉石矿物仍处于分散状态,从而到达有用矿物与脉石分离的目的。
絮凝剂的作用:一是去电作用,一是桥链作用。
所谓去电作用是:悬浮粒子间有相互作用力,它主要由于离子表面的ζ电位所引起的。带相同电荷的颗粒,相互排斥而不容易絮凝,带相反电荷的颗粒相互吸引发生絮凝。添加絮凝剂的目的就是降低颗粒表面的电荷从而降低颗粒相互接近时产生的斥力而使之絮凝。
所谓桥链作用是:絮凝剂分子不只吸附在一个颗粒上,特别是高分子絮凝剂的分子,在颗粒之间好像架一座桥一样,将颗粒连接起来,通常称为“桥链作用”使颗粒絮凝。
有机絮凝剂一般分子量比较大,通常达几万、几十万、甚至上百万、故添加量很少即可起到桥链作用。通常配成1/万数量级的极稀硫酸,添加量也就是毫升数量级。当然具体的添加量还需通过试验来确定。
絮凝剂不可多加,多加后吸附絮凝剂的矿粒间相互排斥,破坏了桥链作用,反而不易絮凝。 聚丙烯酰胺由于具有高分子化合物的水溶性以及其主链上活泼的酰基,因而在石油开采、水处理、纺织印染、造纸、选矿、洗煤、医药、制糖、养殖、建材、农业等行业具有广泛的应用,有“百业助剂”、 “万能产品”之称。
1 水处理领域
聚丙烯酰胺在水处理工业中的应用主要包括原水处理、污水处理和工业水处理3个方面。在原水处理中,聚丙烯酰胺与活性炭等配合使用,可用于生活水中悬浮颗粒的凝聚和澄清;在污水处理中。聚丙烯酰胺可用于污泥脱水;在工业水处理中,聚丙烯酰胺主要用作配方药剂。在原水处理中,用有机絮凝剂聚丙烯酰胺代替无机絮凝剂,即使不改造沉降池,净水能力也可提高20%以上。所以许多大中城市在供水紧张或水质较差时,都采用聚丙烯酰胺作为补充。在污水处理中,采用聚丙烯酰胺可以增加水回用循环的使用率。
2 石油采油领域
在石油开采中,聚丙烯酰胺主要用于钻井泥浆材料以及提高采油率等方面,广泛应用于钻井、完井、固井、压裂、强化采油等油田开采作业中,具有增粘、降滤失、流变调节、胶凝、分流、剖面调整等功能。我国油田开采已经步入中后期,为提高原油采收率,主要推广聚合物驱油和三元复合驱油技术。通过注入聚丙烯酰胺水溶液,改善油水流速比,使采出物中原油含量提高。国外聚丙烯酰胺在油田方面的应用不多,我国由于特殊的地质条件,大庆油田和胜利油田已经开始广泛采用聚合物驱油技术。
3 造纸领域
聚丙烯酰胺在造纸领域中广泛用作驻留剂、助滤剂、均度剂等。它的作用是能够提高纸张的质量,提高浆料脱水性能,提高细小纤维及填料的留着率,减少原材料的消耗以及对环境的污染等。聚丙烯酰胺在造纸中使用的效果取决于其平均分子量、离子性质、离子强度及其它共聚物的活性。非离子型聚丙烯酰胺主要用于提高纸浆的滤性,增加干纸强度,提高纤维及填料的留着率;阴离子型共聚物主要用作纸张的干湿增强剂和驻留剂;阳离子型共聚物主要用于造纸废水处理和助滤作用,另外对于提高填料的留着率也有较好的效果。此外,聚丙烯酰胺还应用于造纸废水处理和纤维回收。
4 纺织印染工业
在纺织工业中,聚丙烯酰胺作为织物后处理的上浆剂、整理剂,可以生成柔顺、防皱、耐霉菌的保护层。利用它的吸湿性强的特点,能减少纺细纱时的断线率;聚丙烯酰胺作后处理剂可以防止织物的静电和阻燃;用作印染助剂时,聚丙烯酰胺可使产品附着牢度大、鲜艳度高,还可以作为漂白的非硅高分子稳定剂;此外,聚丙烯酰胺还可以用于纺织印染污水的高效净化。
5 其他领域
在采矿、洗煤领域,采用聚丙烯酰胺作絮凝剂可促进采矿、洗煤回收水中固体物的沉降,使水澄清,同时可回收有用的固体颗粒,避免对环境造成污染;在制糖工业中,聚丙烯酰胺可加速蔗汁中细粒子的下沉,促进过滤和提高滤液的清澈度;在养殖工业中,聚丙烯酰胺可改善水质,增加水的透光性能,从而改善水的光合作用;在医药工业中,聚丙烯酰胺可用作分离抗菌素的絮凝剂、用作药片的赋型粘接剂以及工艺水澄清剂等;在建材工业中,聚丙烯酰胺可用作涂料增稠分散剂、锯石板材冷却剂以及陶瓷粘接剂等;在农业上,聚丙烯酰胺作为高吸水性材料可用作土壤保湿剂以及种子培养剂等。在建筑工业中,聚丙烯酰胺可以增强石膏水泥的硬度,加速石棉水泥的脱水速度。此外,聚丙烯酰胺还可用作天然或合成皮革的保护涂层以及无机肥料的造粒助剂等。
进口聚丙烯酰胺 聚丙烯酰胺 日本聚丙烯酰胺 日本三菱聚丙烯酰胺 阳离子聚丙烯酰胺
『柒』 阴离子表面活性剂介绍及应用
我们都知道化学的奇妙之处,它能把身边很多的物质通过实验来改变自身很多特性,比如有些物质界面在添加一些表面活性剂后,我们可以发现该物质发生了很明显的变化。今天我们的就来了解一下表面活性剂里其中一种-阴离子表面活性剂。
阴离子表面活性剂能使水中解离,而在解离后它表面的活性作用就会带有负电荷,并具有表面活性。阴离子表面活性剂通过其中的化学结构区分主要有四种,分别是硫酸酯盐、磷酸酯盐、羧酸盐和磺酸盐。阴离子表面活性剂在我们生活中是很常见的,我们洗刷时用的洗涤剂能够去污作用就是在其中添加了阴离子表面活性剂,还有起泡剂的发泡效果和乳化剂。分散剂等些,它们其中的分散和乳化作用都是活性剂的添加。
阴离子表面活性剂很广泛的被运用起来,在一些废水清理站厂,就会运用到阴离子表面活性剂的阴离子聚丙烯酰胺,它可以放在工业废水中使一些废渣絮凝沉淀,就是使用活性剂里的基团吸附水里漂浮的固体粒子,使粒子集聚起来,然后促使集聚物沉淀并加快水溶液的澄清效果,从而使废水变活水,这样工业废水经过沉淀处理可安全排除或是重新利用。在一些电镀厂废水和洗煤废水等污水处理上都得到很好的使用和明显的效果。我们饮喝的水也会通过这样澄清和净化过程。
在农业方面也会用到阴离子表面活性剂,通过与表面活性剂加工过的农药制成的农业用剂,经过用水混合在农田上喷洒使用,不仅可以更好的促进药性对植物的渗透提高药效利用率,同时还一方面降低农药的制作成本和对种植土壤的改良有了很好的提升。
我们清洁剂方面也有阴离子表面活性剂作为成分的添加,在经过开发研究后,一些人体肤面能接触的活性剂也相继出现,如我们生活使用的沐浴露、洗面奶等一些洗涤的用品,表面活性剂的个别物质通过调节后,使它的的柔和度和湿润度适合人体肤质的使用。同时在添加使用后对于原本的效果更是有了明显的提升,如活性剂的磷酸月桂酯钠盐制成的洗发水对头发不仅有很好的软化效果,同时还可以防止头发头皮的生长。
『捌』 浴池水面浮污水怎么沉淀下去
气浮处理法
气浮法是电絮凝气浮组合工艺技术的基础,其处理洗浴废水的机理是在待处理的洗浴废水中通入大量密集的微细气泡,使其与杂质、絮粒相互粘附,形成整体比重小于水的浮体,从而依靠浮力浮出水面,以完成固液分离。
气浮处理法在理论上有许多适合于处理洗浴废水的特点:
(1)洗浴废水中污染物质形成的絮凝体较轻,有利于通过气浮去除;
(2)气浮所形成的大量微气泡可使洗浴废水中易于氧化的有机质得到氧化,利于去除;
(3)在气浮过程中,阴离子洗涤剂(LAS)也得以去除;
(4)洗浴废水中表面活性剂的存在有利于微气泡的形成与稳定。
从工程应用的角度分析,气浮法有许多适合洗浴废水中水工程的特点:占地面积小,对絮凝的要求低,可缩短反应时间及减小反应池池容。采用气浮法处理回用洗浴废水,出水水质能够达到生活杂用水水质标准(CJ25.1-89)。
混凝处理法
混凝法是废水处理中常采用的方法,是电絮凝气浮组合工艺技术不可缺少的重要环节,不仅能降低废水的浊度和色度,更能去除废水中的大量有机物和悬浮物。混凝就是通过投加某些电解质使水中的细小颗粒相互聚集形成絮状大颗粒的过程。
处理洗浴废水时,即使在冬季刚排放的洗浴废水水温也一般在20℃以上,该温度更有利于水中絮凝体的形成;其次,水温高,脱稳凝聚能力较好;再者,洗浴废水产生过程中,废水的pH值基本保持在7.0左右,这个范围有利于胶体的形成。由于用于废水处理的混凝剂种类繁多,武跃等研究表明,复合使用无机和有机高分子混凝剂处理洗浴废水,混凝效果好,混凝速度快,同时药剂用量大大减少。
混凝剂使用方便,货源充足,价格也相对较低。因此,用混凝法处理洗浴废水是一种较经济的方法。但是,也由于混凝对洗浴废水中的阴离子洗涤剂和病菌类污染物去除效果不是很理想,所以往往混凝与过滤相结合而作为废水回用的预处理应用较多。絮凝剂产品有:聚丙烯酰胺、聚合氯化铝等。
电解处理法
电解处理法也是电絮凝气浮组合工艺技术的基础,主要是利用电解原理对水进行电化学处理。除了氧化-还原作用外,还有凝聚、杀菌消毒、调整pH值和吸附共沉淀等多种功能,可以去除多种污染物。电解法处理污水后,不但去除了有毒有害物质,而且还可用于工业、市政杂用、家用中水等。
实践表明,电解法不但操作便捷,无二次污染,而且处理出水同样能达到回用水的标准,同时电解法处理后的水,不易滋生细菌,便于蓄存。对于其他一些轻度污染的污水,例如,洗浴废水、城市污水厂二级生物处理后的出水等将有很大的实用价值。
电絮凝气浮组合处理法
该法是电解、絮凝和气浮的结合。电絮凝气浮法的原理是:在欲净化的水中放置金属铝或铁作阳极,在电解过程中由阳极上溶解而转移到溶液中的三价铝离子或二价铁离子水解而成为分散杂质的有效絮凝剂。由电极的反应化学式表日月,由此在阳极上产生氧气泡,在阴极上产生氢气泡。这些气泡在上升时,就将悬浮物带出水面,在水面上形成浮渣层;另一方面三价铝离子(或二价铁离子)及其水解聚合产物与悬浮杂质相互作用而发生絮凝。
在洗浴废水再生方面,电絮凝气浮法与通常的混凝法相比有很多优点:可省去投加任何化学混凝剂;电絮凝气浮法没有阴离子,也没有杂质;电絮凝反应器所形成的电场,使颗粒间由原来的相互排斥变为吸引、聚结;电絮凝气浮反应中生成的O2及H2气浮的微小气泡,吸附轻质悬浮颗粒或憎水物质,使之从水中分离出来;可以通过去除水中的悬浮物和选用特殊电极来达到去除细菌的效果。孙金勇等用电絮凝气浮法处理生活废水,研究发现在一定条件下,浊度去除率可达95%,COD去除率可达59%。
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活性炭处理法
活性炭处理法是生物活性炭组合工艺的基础。它本身无毒,并且具有较大的表面积和较强的吸附能力。已证明活性炭对于印染废水、化工废水、石油精制废水、生活废水中的有机物、表面活性剂、色素、臭味等有较好的去除效果。在国外已经有多年的生产应用实践,一般对轻污染废水先进行混凝沉淀和过滤,然后进行活性炭吸附,且运行效果都比较理想。因此,采用活性炭处理洗浴废水等轻污染废水从技术看是可行的。张军运用粉末活性炭处理微污染水,认为粉末活性炭特别在去除有机物和色度方面较为理想。
『玖』 水处理用絮凝剂中不同阴离子起到什么作用
聚合体絮凝剂的效果根据被处理原水的状态而有所不同。原水中悬浮物的种类、大小、浓度及PH等都会依水质而不同。另外需要注意的是,这些条件通常也会不断地发生变化。搅拌条件也会影响絮状物形成的状态。因此,为了获得最佳结果,我们需要调整PH值和搅拌条件。需要使用的高分子量絮凝聚合体将因絮凝沉淀、加压气浮、污泥脱水及其它处理目的而有所不同。
1、选择聚合体絮凝剂
(1)聚合体絮凝剂的效果 为了选择最佳的絮凝剂,用户必须考虑到上述因素,并作出与实际使用条件极其相似的选定试验。
(2)试验方法试验步骤因处理方式的不同而各不相同。但在一般条件下,需要处理的原水被倒入一量筒内,并静置一小时。如果大部分污泥已经沉淀,则可以单独使用高分子量絮凝聚合体进行处理。使用具有代表性的阴离子、非离子及阳离子高分子量絮凝剂开始试验。选择能够产生稳定絮状物的絮凝剂。区别其离子是阴离子还是阳离子。然后通过对比弱、中、强阴离子以及阳离子来确定选用最佳的絮凝剂类型。确定适当的絮凝剂类型后,从该类型中选择两到三种产品。确定最佳产品的剂量,以产生最佳沉淀速度、透明度和脱水效果。(3)与其它化学品组合使用如果单独使用高分子量絮凝剂未能产生预期效果,则可通过与硫酸铝、聚氯化铝和其它无机絮凝剂组合使用的方法来改善其效果。 此外,根据不同的污泥类型,使用阳离子高分子量絮凝剂代替无机絮凝剂也可能产生较好的效果。添加这些化学品时,无机絮凝剂通常首先加入并搅拌,然后再混合高分子絮凝剂。
2、溶解高分子量絮凝剂
(1)使用自动高度分散溶解器 絮凝剂必须分散和谨慎溶解,避免因粉末表面迅速溶解而导致了粒子间相互附着,造成了粒子内部未能溶解的“鱼眼”。因此,通常的做法是使用各种类型的分散溶解器。如果不使用粉末分散溶解器,则应按照下列步骤进行溶解操作。
(2)不同分散溶解器水至溶解槽容积的一半。用搅拌器进行搅拌,将称重过的絮凝剂沿搅拌产生的旋涡边缘平静且迅速地倒入。在溶液的粘性变大之前,絮凝剂与溶剂完全混合非常重要。如果溶液的粘性太大,则会产生结块现象。加水至指定位置,并调整到特定浓度。继续搅拌直至高分子量絮凝聚合体完全溶解。
(3)分散溶解絮凝剂时应注意项目溶解时间根据下列情况,溶解絮凝剂所需的时间会有所不同:
a. 高分子量絮凝聚合体的类型;
b. 溶解絮凝剂所用的水质;
c. 水温;
d. 搅拌效率。
但是,大多数絮凝剂通常需要约1小时的搅拌时间才能使粉末充分溶解。絮凝剂混合不充分或者结块可能影响絮凝剂的性能,甚至可能产生沉积和阻塞管道和泵。 搅拌速度 搅拌速度的理想转速为每分钟200至400转。我们建议不要使用无法降低马达旋转速度的高速搅拌器。因为它可能破坏絮凝剂分子。对于容积为1~2立方米的混合槽,其理想搅拌器的马达功率应为1马力。 溶解速度 阴离子和非离子絮凝剂通常溶解于浓度为0.1%的溶剂中,阳离子絮凝剂则可溶解于浓度为0.2%的溶剂中。也可以略高的浓度开始溶解,然后在使用前立即稀释絮凝剂混合液。