Флокуляция полиакриламид

Для некоторых полимерных реагентов (полиакриламида, мета-са, биополимеров) характерны избирательная флокуляция шлама и облегчение удаления его из раствора. Полиакриламид (ПАА) придает раствору вязко-упругие свойства. [c.56]

Рис. П.2. Инфракрасные спектры суспензии кварца и полиакриламида 1 — исходный кремнезем 2 — кремнезем после флокуляции полиакриламидом 3— полиакриламид 4 — механическая смесь кремнезема и полиакриламида

Рис. 7.6. Схема процесса флокуляции взвешенных частиц полиакриламидом (ПАА)

Скорость и эффективность процесса флокуляции зависят от состава сточных вод, их температуры, интенсивности перемешивания и последовательности введения коагулянтов и флокулянтов. Дозы флокулянтов принимаются обычно 0,1—10 г/м а в среднем 0,5—1 г/м . Так, применение добавок полиакриламида в концентрации 1 г/м при коагуляции [c.128]

Благодаря сравнительной дешевизне флокулянтов, флокуляция широко используется для очистки природных и сточных вод. Большое практическое применение в качестве флокулянта находит полиакриламид (ПАЛ) [c.145]

Для исследования флокуляции технических суспензий и сточных вод обычно используют косвенные методы — измерения скорости седиментации, фильтрования объема осадков, реологических параметров. Они позволяют судить о степени флокуляции по изменению указанных характеристик в результате агрегации частиц. Иными словами, здесь изучается не сама агрегация, а ее проявление. До недавнего времени считалось, что все эти методы дают равноценную информацию о флокуляции дисперсий. Однако это не так. Флокулирующие концентрации ВМС, определенные различными методами, могут существенно различаться. Слейтер и Китченер (1966) обнаружили, что доза полиакриламида, соответствующая максимальной скорости фильтрования, выше, чем отвечающая наибольшей скорости седиментации, максимальному объему осадков или минимальной мутности. [c.131]

Полимеры делят на флокулянты полные, селективные и полимеры двойного действия [19]. Полные флокулянты вызывают флокуляцию всей находящейся в суспензии твердой фазы независимо от ее минералогического состава и дисперсности. Обычно это частично гидролизованный полиакриламид. [c.40]

Способность таких полиэлектролитов, как частично гидролизованный полиакриламид, адсорбировать или химически связывать (за счет групп СООН и NH2) ионы взвешенных частиц и сшивать их друг с другом используется для флокуляции (коагуляции) водных суспензий. Быстро оседающие при этом укрупненные образования легко отделяются от жидкой фазы [7]. [c.577]

Низкомолекулярные вещества, способные.образовывать Н-связь (ацетамид, акриламид, мочевина), на флокуляцию иллита полиакриламидом не влияли, что обусловлено, по-видимому, большой энергией Н-связи, возникающей между макромолекулами и коллоидными частицами, ее аддитивностью и вытеснением вследствие этого адсорбированных простых молекул. Незначительная адсорбция акриламида по сравнению с адсорбцией полиакриламида установлена в опытах В. П. Неберы [17]. [c.70]

Постепенное уменьшение отрицательного электрокинетического потенциала до нуля, изменение знака заряда на положительный и увеличение положительного электрокинетического потенциала наблюдалось при флокуляции глинистых частиц полимерными четвертичными аммониевыми основаниями (ВА-2, ВА-3 и др.). Нулевые значения потенциала соответствовали оптимальным дозам полимера и области наиболее эффективной флокуляции (рис. 11.17), Несколько иная картина наблюдалась в золях гидроокиси железа, флокулированных частично, гидролизованным полиакриламидом. Несмотря на то, что после добавления полимера наблюдалось некоторое уменьшение электрокинетического потенциала, последний оставался положительным при всех дозах, включая область наиболее интенсивной флокуляции (рис. 11.18). Такое действие полиакриламида может быть объяснено тем, что при закреплении по- [c.90]

При введении электролита после полиакриламида флокуляция происходила слабее и стабилизирующий эффект проявлялся при меньших дозах ВМВ. Эффективность флокуляции при различном порядке дозирования ВМВ и электролита особенно сильно отличалась при повышенных расходах электролита и низких значениях pH, когда сама коагуляция коллоидных частиц протекала достаточно быстро и до введения полимера успевали- образовываться конгломераты частиц. [c.96]

Гетерокоагуляции аналогичен процесс флокуляции, заключаю-и ийся в образовании агрегатов (хлопьев) из гетерогенных частиц в результате собирающего действия высокомолек лярных веществ, называемых флокулянтами. Механизм действия флокулянтов заключается в пх адсорбции на нескольких частицах с образованием полимерных мостиков, связывающих частицы между собой. Прн неоптимальных количествах флокулянта мол<ет наблюдаться, наоборот, стабилизация дисперсной -системы. Флокуляиты подразделяют на неорганические и органические, природные и синтетические, на ионогенные, неионогенные и амфотерные. Из неорганических флокулянтов применяется активная кремневая кислота (АК). Природными органическими флокулянтами являются крахмал, карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ) и др. Наибольшее распространение в настоящее время получил выпускаемый промышленностью полиакриламид (ПАЛ) /—СНг—СН— , имеющий относитель- [c.345]

В заключение следует остановиться на флокуляции в концентрированных растворах электролитов. В этих растворах отсутствует неравномерное распределение ионов и у поверхности частиц нет двойного электрического слоя. Диссоциация ионогенных групп в цепочке полимера полностью подавлена, и молекулы синтетических флокулянтов, в частности полиакриламида, свернуты в плотные клубки, имеющие минимальные размеры. [c.97]

Под флокуляцпей подразумевают такой процесс агрегирования частиц дисперсной фазы, когда присоединение их друг к другу осуществляется полимерными молекулами, называемыми флокулян-тами. Флокуляция особенио характерна для линейных полимеров с активными функциональными группами, взаимодействующими с поверхностью дисперсных частиц (полиакриламидов, поливиниловых спиртов и т. д.). Присоединяясь двумя концами к двум разным частицам дисперсной фазы, длинная молекула образует между ними полимерный (углеводородный) мостик. Связанные поли-74 [c.74]

Таблица 11.6. Дозы полиакриламида, вызывающие наиболее интенсивную флокуляцию суспензии иллитовой глины

Молекулы флокулянтов, стягивая частицы и приближая их друг к другу, изменяют структуру хлопьев и уменьшают объем осадка. Такое изменение структуры хлопьев и объема осадка было установлено при добавлении полиакриламида к мутным и цветным водам, коагулированным сернокислым алюминием. Прямых данных о плотности хлопьев, полученных при флокуляции, не имеется. [c.103]

Улучшение качества фильтрования воды при использовании коагулированного сернокислого алюминия было достигнуто при обработке фильтрующего материала полиакриламидом. Действие полиакриламида может быть объяснено образованием более прочной связи между пленкой полимера и частицами гидроксида.. Кроме того, по-видимому, происходят постепенное растворение полиакриламида и флокуляция хлопьев во всей толще загрузки. Возможность этого явления подтверждается меньшим приростом потерь напора в лобовом слое модифицированной загрузки. [c.136]

Удельные гидравлические нагрузки на открытые гидроциклоны в 10 раз больше, чем на радиальные отстойн ики, а с флокуляцией полиакриламидом составляют при содержании взвешенных веществ в осветленной воде 150—200 мг/л для сточных вод газоочисток конвертерных и мар- [c.84]

Разработанный метод обогащения боксита, включающий обработку пульпы в диспергаторе смесью 400 мг/дм ЫагСОз, 250 мг/л NaOH и 350 мг/дм ГМФ, при облучении в течение 5 мин ультразвуком, а затем селективную флокуляцию полиакриламидом (2,5+ 1,0 мг/дм ), позволяет добиться извлечения АЬОз в осадках до 68,2 %. Предложена полупромышленная установка для проведения процесса СФ бокситовых минералов с использованием аппаратов промышленного типа. [c.172]

Указанные теоретические зависимости были проверены на системе дистиллированная вода — азот. Предварительно экспериментально была определена критическая скорость дросселирования раствора, которая оказалась равной 7 м/с. Все испытания осуществляли на лабораторной напорной флотационной установке, на сточной воде с С= 135-1-1500 мг/л эмульгированного мазута. Коагулирование производили положительным золем гидроокисида алюминия, флокуляцию — полиакриламидом. [c.86]

Проведенные опыты по коагуляции коллоидного раствора (сточных вод) электролитами (кислотами и солями), нагреванием, вымораживанием, действием ультразвуковых колебаний, деструктивным окислением перекисью водорода и хлорной известью не дали положительных результатов. Это экспериментально подтвердило теоретические предположения о необходимости использования для очистки гетерокоагуляции. Очистка стока коагуляцией сернокислым алюминием оказалась малоэффективным и дорогостоящим методом, не нашедшим практического применения. В 1965 г. был разработан более эффективный метод коагуляции стока хлористым магнием в щелочной среде с последующей флокуляцией полиакриламидом (ПАА). В процессе очистки происходит гетерокоагуляция частиц полимера с активной гидроокисью магния. Метод внедрен в 1968— 1969 гг. на Узловском заводе пластмасс и Ангарском нефтехимическом комбинате. Расход реагентов при очистке 1 м воды 700— 800 г NaOH, 300—400 г Mg lg, 20 г ПАА. После физико-химической очистки сточные воды могут быть доочищены аналогичным методом [биологическое потребление кислорода (БПК) — 14—15 мг]. Стоимость очистки 1 м сточной воды хлористым магнием составляет 0,26 руб. [c.81]

Флокуляция [5.3, 5.4, 5.33, 5.38, 5.55, 5.64]. Под флокуляцией понимают процесс агрегирования взвешенных частиц при добавлении в воду высокомолекулярных веществ, называемых флокулян-iaMH. Последние подразделяются на три основные группы неорга-Ьические (кремниевая кислота), природные (крахмал, декстрин, афиры целлюлозы) и синтетические органические (полиакриламид, [c.480]

Для уменьшения продолжительности отстаивания скоагулированпой сточной воды производится флокуляция 0,1 — 1 %-ным раствором полиакриламида дозой 10—20 мл/л. Выпадающий при коагуляции сточной воды осадок отделяется от ее осветленной части методом отстаивания. Осадок уплотняется отсосом воды под вакуумом. Осветленная сточная вода направляется на нейтрализацию и далее на сооружения биологической очистки. [c.315]

Полиакриламид (ПАА) находит широкое применение как флокулянт, и его взаимодействию с кремнеземом уделяется особое внимание. Кузькин и др. [329] сообщили, что ПАА вызывает флокуляцию отрицательно заряженных минеральных частиц ниже значения pH 8 и его эффективность повышается с увеличением молекулярной массы. Этот полимер при pH 1,2 имеет слабо выраженные катионные свойства. Грайот и Китченер [330] показали, что водородная связь оказалась видом взаимодействия при флокуляции под действием этого полимера. Эффект, оказываемый полиакриламидом в нейтральном растворе, был наиболее заметен при использовании пирогенного кремнезема, на иоверхности которого имеется только ограниченное число силанольных групп. Полимер образует водородные связи с эти.ми группами, как показывает тот факт, что коагуляция совершенно меняется при воздействии конкурирующих агентов с низкими молекулярными массами, способными образовывать водородные связи. Удивительно то, что, когда поверхность кремнеземных частиц становится полностью гидратированной, полиакриламид не вызывает никакой флокуляции. Но если кремнезем снова дегидратируется при 300°С и повторно диспергируется, то опять появляется возможность флокуляции. Это различие оказывается настолько поразительным, что процесс регидратацпи поверхности кремнезема при действии таких катализаторов, как HF или ионы ОН , можно контролировать по степени коагуляции. Вполне очевидно, что водородная связь [c.540]

Существование полимерных мостиков было обнаружено Э. М. Натансоном, который заметил в ультрамикроскопе образование связанных цепочек и груцп частиц вольфрама при добавлении золей каучука и этилцеллюлозы. Агрегаты из частиц коллоидов и суспензий, связанных макромолекулами, наблюдались впоследствии на многих электронно-микроекопических снимках. На рис. 11.1 приведены фотографии, полученные при флокуляции суспензии глины полиакриламидом и золей золота флокулянтом ВА-2. [c.65]

Одной из самых важных причин адсорбции полимера на взвешенных частицах является образование химических валентных связей при адсорбции полимеров. Указывается на возможность образования таких связей при реакции карбоксильных групп полиакрилатов ц гидролизованного полиакриламида с глинистыми минералами, содержащими кальций поверхностных кальциевых солей. Прочные химические соединения образует крахмал, содержащий эфиры фосфорной кислоты в присутствии катионов Са, Ag и 2п. Наконец, к этому же типу реакции относится необратимое замещение ионообменных катионов глинистых минералов на органические амины хлористый дециламин, гексадецилоксиметилпи-ридийхлорид и др. Нами [И] показано, что подобное замещение происходит при флокуляции глинистых суспензий (иллита, гумбри-на, каолинита и бентонита) катионными флокулянтами ВА-2 и ВА-3, в молекуле которых имеются группы четвертичных аммониевых оснований. [c.70]

Нами была изучена кинетика флокуляции золя гидроксидов леза и суспензий глины, к которым добавляли электролит СаС12 и полиакриламид. Изменение числа частиц оценивали путем измерения интенсивности светорассеяния. [c.80]

Выполненные намй опыты по флокуляции глинистых частиц анионными полимерами показали, что введение в воду, содержащую агрегативно-устойчивые отрицательно заряженные частицы ( -потенциал равен 32,4 мВ) альгината натрия, полиакриламида, сульфополистирола, карбокси-метилцеллюлозы и других анионных флокулянтов в диапазоне концентраций от 0,002 до 0,1 мг/мг твердой фазы не привело к флокуляции. После добавления флокулянтов не изменялась оп к ическая плотность растворов, не происходило хлопьеобразова-ние и осаждение взвешенных веществ, практически не наблюдалась адсорбция, мало изменялся электрокинетический потенциал. Все это указывало н а отсутствие какого- [c.94]

Для очистки природных и сточных вод полиакриламид, как правило, используется совместно с электролитами-коагулянтами, чаще всего с сульфатом алюминия или хлоридом железа (III). По традиционной схеме флокулянт вводят в очищаемую воду спустя некоторое время после ее обработки коагулянтом. Этот разрыв во времени (1—2 мин) необходим для равномерного распределения коагулянта в воде, его гидролиза и обра- зования первичных частиц. Показано [117], что добавки полиакриламида оказывают положительное влияние на гидравлическую крупность и плотность хлопьев, образующихся в осветлителе со взвешенным осадком введение ПАА через 2 мин после коагулянта — сульфата алюминия позволило в значительной степени увеличить концентрацию взвешенного осадка при обработке как мутной, так и цветной воды. Этот же реагент улучшает осветление воды при фильтровании через песок, что связывается с усилением адгезии взвешенных частиц к зернам фильтрующей загрузки вследствие увеличения лиофильности загрузки при адсорбции ВМС, а также за счет флокуляции частиц с образованием крупных и плотных агрегатов. Во всех случаях было обнаружено, что с увеличением дозы флокулянта задерживающая способность фильтрующей загрузки проходит-через максимум. [c.150]

Однако флокуляция наблюдалась только при добавлении таких полимеров, как слабогидролизованный полиакриламид ПАА, альгинат натрия и других, содержащих СООН-группы и имеющих относительно небольшой заряд макроиона (рис. П.21 и П.22). [c.95]

При более детальном изучении флокулирующего действия слабозаряженных полимеров типа полиакриламида и альгината натрия было установлено, что оптимальная доза полимера, выше которой начиналось ухудшение процесса флокуляции, мало зависела [c.95]

В высокодисперсных агрегативно-устойчивых золях Иллитовой глины эффективность флокуляции зависит от того, в какой последовательности дозируются реагенты — коагулирующий электролит и полиакриламид. Предварительное введение коагулирующего электролита вызывает более эффективную флокуляцию (табл. П.7). [c.96]

Флокуляция может быть достаточно успешной, если в результате адсорбции произойдет гидрофобизация поверхности частиц, а в макромолекуле значительно снизится количество гидрофильных групп (см. стр. 76). Поэтому полиакриламид, сохраняющий при адсорбции гидрофильные СОМИг-группы, не вызывает флотации частиц кварца, глинистых минералов и эмульгированных нефтепродуктов. Малоперспективно применение для флотофлокуляции и других полимеров, в макромолекуле которых имеются в доста- [c.107]

Для флокуляции осадков городских и производственных сточных вод, содержащих органические вещества, рекомендуются катионные сополимеры акриламида или метакриламида с аминоалкиловыми эфирами метакриловой кислотЫ или. амино-М-замещен-ные полиакриламиды с молекулярной массой около нескольких миллионов. [c.181]

Вместе с тем для подготовки к обезвоживанию путем центрифу-гир0ва 1ия концентрированных глинисто-угольных суспензий в сильно минерализованной воде (концентрация твердой фазы десятки тысяч граМ Мов в 1 м , содержание растворенных солей 1 г в 1 л) с успехом используются анионные флокулянты (гидролизованный полиакриламид, метас). Механизм действия этих флокулянтов рассмотрен в гл. II. Действие флокулянтов основано на адсорбции карбамидных групп карбоксильные группы обеспечивают конфигурацию макрдэмолекулы при повышенном содержании в воде простых электролитов. Вследствие высокого содержания твердой фазы для флокуляции с успехом применяют анионные полимеры с меньшей молекулярной массой порядка сотен тысяч. [c.182]

Свойства технических полиакриламидов описаны в [117, 119]. Полиакриламиды являются малотоксичными соединениями. Они широко применяются в водоподготовке, в очистке промышленных сточных вод, для флокуляции и флокулярной флотации (т. е. флотации с предварительным агрегированием частиц с помощью флокулянтов) большого числа [c.125]

Представления о мостикообразовании широко использовались, например, для объяснения флокуляции суспензий отрицательно заряженных частиц фосфатных шламов, фторида кальция, глин, аморфного и кристаллического кремнезема анионными полиэлектролитами (картофельным крахмалом, гидролизованрым полиакриламидом и др.) [2, 125, 127, 132], суспензий кремнезема [126, 127] и отходов флотации углеобогатительных фабрик [144] полиэтиленоксидом, суспензии оксида железа КМЦ [128] и т. д. Обнаруженное улучшение флокулирующего действия полиэлектролитов за счет добавок электролитов, содержащих многозарядные противоионы [2, 141, 146], может быть объяснено образованием между частицами сложных мостиков типа частица — макроион — многозарядный противоион — макроион — частица . Такие мостики формируются вследствие химического взаимодействия многозарядных ионов (например, Са +, А1 +, Ре +, Се +) с функциональными группами адсорбированного на частицах полиэлектролита. Эти представления позволили, например, объяснить значительное ускорение седиментации дисперсии 5102, МпОд, фосфатных и урановых шламов и др. [2, 126, 127] при их флокуляции смесями полиэлектролит — электролит. [c.143]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология