絮凝剂的种类介绍,大奉送聚合三氯化铁(PFC)a.物化性能:棕黄色粘稠液体相对密度1.450,酸性,易溶于水聚合氯化铁是20世纪80年 代后期,针对铝盐絮凝剂残留铝对人体带来严重危害及铝的生物毒性等问题,铁盐絮凝剂混凝效 果差、产品稳定性不好等不足,研制开发的新型无机高分子絮凝剂聚合氯化铁絮凝效果与三氯 化铁比较要高得多当处理的水温较低时,效果更明显b.制备方法:在三氯化铁溶液中加入氢 氧化钠,生成碱式氯化铁一钠,加入氢氧化钙生成碱式氯化铁一钙要求铁离子(Fe3+)浓度在 0.01〜0.75mol/L,氢氧根与铁的比(OH/Fe)在0〜2.5之间具体配制如下:将10mL 0.5mol/L 六水氯化铁(FeCB6H2O)用水稀释到200mL,在快速搅拌下,缓慢地加入50mL 0.25mol的氢 氧化钠,控制碱化度为 11%左右,即为产品每次制备数量不宜过多,制备后立即使用存放 不得超过20h,否则溶液将发生变化c.产品应用:该产品可用于生活用水及生产给水的净化处 理可直接计量投加或适当稀释后投加,用做原水处理时有效投加量20〜50mg/L,适用pH值 范围广,处理后水的 pH 降低不大,不增加水的色度,是一种新型高分子絮凝剂。
聚合氯化硫酸铁(PFCS)a.物化性质:棕黄色粘稠液体,无味或略带氯气味相对密度1.450,酸性,易溶于水b.制 备方法:(1)以FeSO4为原料,FeSO4用量为23%〜64%,水用量为15%〜20%,催化剂用量 为2%〜8%,次氯酸钠为氧化剂,充分搅拌反应3h,静止熟化后过滤,即得产品2)以硫酸 铁为原料,以氯气为氧化剂,使二价铁氧化为三价铁离子,然后以氢氧化钠中和调整碱化度,同 时加入氯化钙为稳定剂,反应0.5h,可得到液体产品c.产品应用:该产品可用于生活用水及 生产给水的净化处理可直接计量投加或适当稀释后投加,用做原水处理时有效投加量 20〜 50mg/L,适用pH值范围广,处理后水的pH降低不大,不增加水的色度,是一种新型高分子絮 凝剂聚磷硫酸铁(PPFS)a.物化性能:深红棕色液体,经浓缩、干燥得红棕色固体聚磷硫酸铁是新型无机高分子净水剂, 它是在聚合硫酸铁的基础上引入磷酸根而合成的其特点是不仅可以用于pH范围广的水质,而 且其水解、沉降速度快,对废水中的S2-, COD、浊度有较高的去除率b.制备方法:聚磷硫 酸铁的制备原理是先由硫酸亚铁经氧化制备聚合硫酸铁,然后向聚合硫酸铁溶液中加入计量的磷 酸钠,在一定的温度下,反应一段时间后,即生成聚磷硫酸铁,将溶液浓缩干燥,可得红棕色固 体产品。
在反应器内加入硫酸亚铁,然后加入计量的 98%的浓硫酸和 30%的过氧化氢水溶液, 将其加热至80°C反应2ho然后再加入计量的磷酸钠,在80°C下,反应0.5h即得深红棕色液体, 产物经浓缩、干燥,得红棕色固体c.产品应用:聚磷硫酸铁是一种低温低浊度的净水剂,pH 范围在7〜10之间混凝效果最佳,对COD有好的去除效果聚硅硫酸铝(PASS)a.物化性能:聚硅酸硫酸铝是无色透明液体,有效浓度2%左右b.制备方法:一般由含有适 量硫酸根的聚合氯化铝、聚合硫酸铁等作原料王德英等报道了用Al3+ : SiO2=1 : 1的摩尔比, 用硅酸钠、硫酸和硫酸铝作原料制备聚硅酸硫酸铝絮凝剂其过程为:取计量的硅酸钠,用去离 子水溶解后,用硫酸溶液调pH值到一定范围将计量的硫酸铝加入到硅酸溶液中,用水稀释到 二氧化硅含量为2%,充分搅拌后,放置2h即制得聚硅酸硫酸铝絮凝剂c.产品应用:聚硅酸硫 酸铝是一种低温低浊度的净水剂,pH范围在7〜10之间混凝效果最佳,对COD的去除效果也 比较好三氯化铁a.物化性能:固体产品为褐绿色晶体,密度2.898mg/cm3,熔点282°C,在空气中极易吸收水 分而潮解。
液体产品为红棕色溶液易溶于水、乙醇、甘油、乙醚和丙酮,难溶于苯氯化铁应 用于水处理做絮凝剂,在 20世纪70年代初期,因其良好的溶解性能及优良的絮凝效果,一度 引起广泛的关注但由于其强烈的吸水性,为包装、储存和运输带来不便,使其应用受到一定的 限制b.制备方法:原料可用铁屑或铁粉、盐酸为综合利用,也可用烧渣,烧渣中含铁为20%〜 30%其反应式如下:2Fe+6HCI—2FeCI3+3H2 t向带蒸汽夹套的反应锅内加入30%〜31% 的盐酸,加热到40〜50C时,加入烧渣烧渣与盐酸的质量比为(0.3〜0.5):1,进行搅拌,当 反应锅内溶液达到38〜80波美度时,停止加渣,继续搅拌,反应1〜1.5h当料达到40〜42 波美度时,反应基本完成将反应溶液移入另一容器内,静止一昼夜,上部黄色透明液体为三氯 化铁然后将其蒸发浓缩至55〜60波美度时,即可冷却结晶,经过1〜2d,析出棕黄色粒状三 氯化铁结晶,纯度可达85%以上在生产中要控制好温度和波美度C.产品应用:该产品用于 饮用水及工业给水净化处理液体产品可直接计量投加,固体产品需在溶解池调配成 10%〜20% 溶液后计量投加固体产品吸湿性极强,开封后最好一次性配成溶液,有效投加浓度一般在10〜 50mg/L。
产品腐蚀性强,投加设备需进行防腐处理,操作工人应配备保护设施可用于活性污 泥脱水使用的 pH 值范围为 6.0〜11.0,最佳的 pH 值范围为 6.0〜8.4通常的用量为 5〜 100mg/L形成的絮凝体粗大,沉淀速度快,不受温度的影响用它来处理浊度高的废水,效果 更显著它的腐蚀性大,比硫酸亚铁的腐蚀性强,能腐蚀混凝土和使某些塑料变形当它溶解于 水时,产生氯化氢气体,污染周围环境三氯化铁不仅可做絮凝剂,也可做防水剂等聚天冬氨酸(PASP)a.物化性能:淡黄色透明水溶液b.制备方法:PASP的合成一般有以下两种:(1)L-天冬氨酸 无水热聚合L-天冬氨酸(L-ASP)呈白色叶状结晶粉末,在自然界存在于甜菜的糖蜜、乳白朊、 蛋白朊、牛乳酪朊等各种蛋白质中可用固定化天冬氨酸酶以反丁烯二酸为底物生产L-ASP,天 冬氨酸是少数几个可加热均聚的氨基酸之一 加热天冬氨酸可生成线形热塑性缩聚产物聚琥珀 酰亚胺,用碱溶液对聚琥珀酰亚胺进行水解,可得到无规共聚物与通常只具有L-氨基酸的天 然蛋白质相比,聚合物具有完全的外消旋性反应过程较容易控制并且重复性好单体到聚合体 的转化率可达到 95%以上加入催化剂可在聚合过程中形成熔融相以调整聚合物的分子量。
(2) 顺丁烯二酸热聚合聚琥珀酰亚胺亦可由顺丁烯二酸和氨水在160C下热聚合生成,这样得到的 聚天氨冬酸的相对分子质量通常小于2500C.产品应用:聚天冬氨酸(PASP)属于聚氨基酸中的 一类从环境相容性考虑,可生物降解性使其成为特别有价值的水处理剂利用后的聚天冬氨酸 可高效、稳定地被微生物、真菌降解为对环境无害的最终产物作为阻垢剂特别适合于抑制冷却 水、锅炉水的碳酸钙垢和膦酸钙垢的形成一般用量为0.2〜2mg/kg,对碳酸钙的阻垢率可达 100%聚-2-丙烯酰基-2-甲基丙磺酸钠 a.物化性能:无色透明或淡黄色透明粘性液体b.制备方法:聚-2-丙烯酰基-2-甲基丙磺酸钠 的制备可分为两步进行 (1)2-丙烯酰基-2-甲基丙磺酸单体制备在装有搅拌器、回流装置、分 液漏斗、温度计的反应釜内,用高纯氮赶走空气,加入丙烯腈和98%的浓硫酸,升温至30〜60°C 水解,使丙烯酰胺生成量至少有丙烯腈质量分数的1%后,加入异丁烯,于30min内加完,搅拌 1min,加入少量水,然后冷却滤去沉淀物,用丙烯腈洗净后干燥,可得2-丙烯酰基-2-甲基丙磺 酸无色晶体,收率77.8%,纯度98.8%,其25%的水溶液的色泽为(APHA)10。
用氢氧化钠中和 可得到2-丙烯酰基-2-甲基丙磺酸钠2)溶液聚合按化学计量的N-丙烯酰基-N-甲基丙磺酸钠 溶于适量的去离子水中,加入到装有电动搅拌器、回流冷凝器、滴液漏斗的聚合反应器中将计 量的过硫酸铵用适量的去离子水配成稀溶液,放入滴液漏斗中开动搅拌并将反应温度缓缓升至 85〜90C,保持此温度并在搅拌下滴加溶有计量的过硫酸铵的水溶液控制滴加速度在3〜4h内 加完,加完后保持反应温度继续反应1h,停止加热,将反应液冷至室温C.产品应用:由N- 丙烯酰基-N-甲基丙基磺酸钠经自由基均聚合反应制得的聚N-丙烯酰基-N-甲基丙磺酸水溶性磺 酸型大分子,是一种磺酸型阻垢分散剂磺酸基所起的作用使大分子本身具有分散污垢颗粒,溶 解难溶盐类的能力这类阻垢分散剂一般不单独使用,多与其他药剂复配苯乙烯磺酸钠a.物化性能:无色透明或淡黄色透明粘性液体b.制备方法:(1)苯乙烯磺酸钠的制备用98% 的浓硫酸作磺化剂,Ag2SO4作催化剂,对苯二酚作阻聚剂浓硫酸:苯乙烯(摩尔比)=2 :1, 催化剂质量分数1%,阻聚剂质量分数1%当温度为54C时开始加料,加完料升温至70C, 恒温反应2〜2.5h,得到棕色溶液,再用氢氧化钠中和,即可得到苯乙烯磺酸钠单体。
2)聚苯 乙烯磺酸钠是由苯乙烯磺酸钠在水溶液中由过硫酸钠作引发剂,经自由基均聚合反应制得将一 定量的去离子水加入到装有电动搅拌器、回流冷凝器、滴液漏斗的聚合反应器中,称取定量的苯 乙烯磺酸钠单体溶入反应器中的去离子水中,在搅拌下将反应温度缓慢升至85〜90C,然后滴 加用去离子水配制的计量的过硫酸铵水溶液,控制滴加速度,使反应在90C左右聚合反应3〜 4h,停止加热,冷却至室温,即制得相对分子质量适中的聚苯乙烯磺酸钠水溶液c.应品应用: 聚苯乙烯磺酸钠用作工业冷却水系统的阻垢分散剂具有独特作用,大分子链上的磺酸基团,使其 具有很强的浸润分散作用,能将较大的污垢颗粒分散成微小颗粒并悬浮于水中,对系统中已有的 老垢也能使其逐渐分散溶解直至消除垢层另外,由于磺酸基在水中能够稳定有机膦酸基团,对 多种金属盐有增溶分散作用,因此能与其他阻垢分散剂配合使用,并起增效协同效应丙烯酸-丙烯酸-B -羟丙酯-次磷酸钠调聚物a.物化性能:黄色透明液体b.制备方法:由丙烯酸、丙烯酸-B -羟丙酯和次磷酸在含有引发 剂的溶剂中反应而得所用溶剂有水、醇或二噁水溶液引发剂可选用双偶氟异亚硝酸异丁酯, 有机过氧化物如过氧化苯、过氧化甲基乙基甲酮、二叔丁基过氧化物,以及氧化剂如过氧化氢、 过硼酸钠和过硫酸钠等。
丙烯酸-B -羟丙酯可由丙烯酸与环氧丙烷反应制得次磷酸可由次磷 酸氢钠经离子交换树脂处理制取反应产物为溶液,可通过蒸发方法除去其中部分或全部溶剂 本产品可不经精制直接使用1)将丙烯酸-B -羟丙酯22.5g和丙烯酸37.9g混合备用在内装 40.1g水、13.2g次磷酸和0.38g过氧化苯甲酰的烧瓶中,加入上述混合物6g,升温至95〜98C, 并在100C下回流之后,将余下的混合物经加料漏斗滴加到烧瓶内,当滴加5〜10mL后,即 能观察到回流速度加快,反应液变得粘稠而后,在10min内将剩余的混合物慢慢地加入瓶内, 回流速度随之加快,聚合反应发生,如此在100C下回流3h,最后将反应物放置过夜,即可得 到含固量54.5%的液体产品产品的组成为丙烯酸:丙烯酸-B -羟丙酯:次磷酸=3 : 1 : 1(摩 尔)⑵将6.37g过硫酸钠及100g水的溶液和54g丙烯酸与9.75g丙烯酸-B -羟丙酯的混合液, 于2h以上滴加到75°C的4.54g次磷酸钠的52g水的溶液中,加完后,升温至85°C并保持1.5h, 可得到质量分数为33.1%的丙烯酸-丙烯酸-B -羟丙酯-次磷酸钠调聚物221gc.产品应用:本 品能有效抑制水系统碳酸钙和磷酸钙结垢,对钙离子具有很高的容忍性能,除适用于钙离子浓度 >300mg/L的循环冷却水值系统外,还宜在锅炉水系统,洗涤塔系统,盐水脱盐、除尘系统以及 反渗透等水系统中使用。
本调聚物经瑞士全国腐蚀工程师协会阀限值试。