人工合成有机高分子絮凝剂多为聚丙烯、聚乙烯物质,如聚丙烯酰胺、聚乙烯亚胺等。这些絮凝剂都是水溶性的线型高分子物质,每个大分子由许多包含带电基团的重复单元组成,因而也称为聚电解质。包含带正电基团的为怊离子型聚电解质,包含带负电基团的为阴离子型聚电解质,既包含带正电基团又包含带负电基团,称之为非离子型聚电解质。
人工合成有机高分子絮凝剂(指聚丙烯酰胺)在我国应用历史较短,但是在净水行业中用量广泛,应用比较多的是非离子型的聚丙烯酰胺,随着技术引进和实际需求的不断增长,近年阴离子聚丙烯酰胺和阳离子聚丙烯酰胺的应用范围正在扩大。人工合成有机高分子絮凝剂均是水溶性聚合物,以聚丙烯酰胺为例,重复单元中引入带正电荷基团的为阳离子型聚丙烯酰胺,引入带负电荷基团的为阴离子聚丙烯酰胺,重复单元中一部引入带有正电荷基团,另一部分引入带有负电荷基团的为两性离子聚丙烯酰胺,不引入带电基团的则为非离子聚丙烯酰胺。
我国当前使用较多的是聚丙烯酰胺类非离子型高聚物,常与铁、铝盐合用。利用铁、铝盐对胶体微粒的电性中和作用和高分子絮凝剂优异的絮凝功能,从而*满意的处理效果。聚丙烯酰胺在使用中具有投量少,凝聚速度快,絮凝体粒大强韧的特点。我国目前供应的人工合成有机高分子絮凝剂中80%是这种产品。
1,聚丙烯酰胺(PAM)
以丙烯晴为主要原料,将其与水按一定比例混合,经过水合、提纯、聚合、干燥等工序便可生出聚丙烯酰胺(PAM)。水合时温度控制在80℃~140℃,并在铜催化剂的条件下完成;聚合时要加注引发剂(过氧化物、有机偶氮化合物、过硫酸盐等)。基本的流程如下图:
聚丙烯晴 水 Cu进行水合→提纯(闪蒸离子交换)→聚合→干燥→粉碎→聚丙烯酰胺
2,丙烯酸二乙基乙酯(DEAEA)的共聚物TXE(污泥脱水剂)共聚物TXE是阳离子型污泥脱水剂,它的供应过程分两步。其一是单体丙烯酸二乙基乙酯(DEAEA)的合成,其二是在步的前提下再合成,供应出共聚物TXE。具体工艺是先制取丙烯酸二乙基乙酯(DEAEA),即将原料丙烯酸、二乙氨基乙醇、二甲苯、铜粉按一定比例放入装有搅拌、回流分水装置的反应器中反应12小时,减压分馏制得液体产品。然后进行共聚物TXE的合成,即把原料DEAEA、丙烯酰胺、硫酸二甲酯、过硫酸钾、亚硫酸氢钠按比例加到合成转化反应釜中,温度控制在60~80℃,搅拌反应6小时便*粘稠凝胶产品,转化率为98%,这种药剂很适合污泥脱水用。