【正文】 PDADMA）及二甲基二烯丙基氯化銨－丙烯酸胺共聚物（ DMDAACAM）屬陽(yáng)離子型高分子化合物，用于水處理能獲得比目前較常用的無(wú)機(jī)高分子絮凝劑和有機(jī)高分子絮凝劑 PAM 更好的處理效果，可單獨(dú)使用，也可與無(wú)機(jī)絮凝劑并用。潘漢松等人用木薯粉為原料，采用兩步法合成了淀粉 聚丙烯酰胺接枝型共聚物陽(yáng)離子絮凝劑，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，這種接枝型淀粉聚丙烯酸胺對(duì)洗煤廢水的絮凝沉降速度和上層清液的 透光率都比聚丙烯酰胺好。 由于這類物質(zhì)分子中均含有酰胺基及氨基、羥基，因此具有絮凝、吸附等功能，不僅對(duì)重金屬有螯合吸附作用，還可有效地吸附水中帶負(fù)電荷的微細(xì)顆粒。肖錦等人以華南地區(qū)合膠植物粉 F691 為原料研制了一系列絮凝－緩蝕劑、絮凝－殺菌劑、絮凝－阻垢劑如 CMTA、 XPFC、 CMTA2 等。同等用量下，與現(xiàn)在常用的各類絮凝劑如 FeCl PAM、藻蛋白酸鈉相比， AJ 7002 產(chǎn)生的絮凝劑對(duì)活性污泥的絮凝速度最大，而且絮凝沉淀比較容易用濾布過(guò)濾。一般來(lái)說(shuō)，作為微生物絮凝劑的物質(zhì)，其分子量多在 105 以上。近期在繼續(xù)深入研究應(yīng)用對(duì)象的同時(shí)，更主要是研究采用廉價(jià)的培養(yǎng)基以降低成本，縮短培養(yǎng)時(shí)間和提高絮凝活性。復(fù)合型絮凝劑以其高效價(jià)廉的優(yōu)勢(shì)必將迅速發(fā)展，簡(jiǎn)化有機(jī)合成制備過(guò)程，降低生產(chǎn)成本，盡可能減少可能存在的二次污染問(wèn)題。 當(dāng)前復(fù)合高分子絮凝劑的發(fā)展現(xiàn)狀 方向 ： (1)加強(qiáng)基礎(chǔ)研究的必要性；復(fù)合絮凝劑由于組分的復(fù)雜，對(duì)于其在水中可能存在的形態(tài)、轉(zhuǎn)化規(guī)律及相互作用尚有很多 模糊之處；因此，盡可能的應(yīng)用現(xiàn)代先進(jìn)的檢測(cè)技術(shù)，在水化學(xué)研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合絮凝劑生產(chǎn)過(guò)程、混凝過(guò)程的實(shí)際，尤其是廢水水質(zhì)狀況，對(duì)其中形態(tài)分布、轉(zhuǎn)化及相互作用從分子水平予以揭示，從中確定具有優(yōu)勢(shì)混凝性能的形態(tài)，并加以合理研制和開(kāi)發(fā)。同時(shí)，還要加強(qiáng)絮凝劑應(yīng)用過(guò)程中投藥的控制技術(shù)、配合使用技術(shù)、絮凝劑性能的比較、高效反應(yīng)器等的基礎(chǔ)研究，提高混凝效率 和出水水質(zhì)。 而鐵系高分子絮凝劑是水處理、化工、輕工、礦山、冶金等部門(mén)廣泛使用的藥劑。其中包括電中和作用、吸附架橋作用和卷掃作用。原水膠體雜質(zhì)含量少時(shí)，所需絮凝劑量大，反之亦然。有關(guān)聚合鐵水溶液的研究表明， Fe(Ⅲ )具有強(qiáng)烈的水解傾向，其配位水分子可以連續(xù)離解失去質(zhì)子而轉(zhuǎn)化為結(jié)構(gòu)羥基，從而生成多種可能的單體形式。 對(duì)無(wú)機(jī)絮凝劑作用機(jī)理的探討一直是推動(dòng)其發(fā)展的根本所在，傳統(tǒng)鋁、鐵鹽的絮凝作用機(jī)理，即以其水解形態(tài)與水體顆粒物進(jìn)行電中和脫穩(wěn)、吸附架橋或黏附網(wǎng)捕卷掃，從而形成粗大絮體再加以分離。使用性能優(yōu)越的絮凝劑，控制合適的加藥量及混合反應(yīng)條件，再經(jīng)沉淀或過(guò)濾，便能獲得理想的處理效果。然后 和市面上的 PAC相比較， 主要通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行 比較 。該法具有反應(yīng)速度快、設(shè)備投資少、工藝簡(jiǎn)單 、操作方便的優(yōu)點(diǎn) ,是我國(guó)以金屬鋁為原料生產(chǎn) PAC 的主要工業(yè)化方法。該法的關(guān)鍵是鋁鹽的充分水 解 ,為此可向鋁鹽溶液不斷滴加稀堿溶液 ,并充分?jǐn)嚢枰员苊饩植繅A過(guò)量而產(chǎn)生氫氧化鋁沉淀。此工藝的優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)條件溫和 ,產(chǎn)品質(zhì)量好。 該生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單 ,設(shè)備投資小、生產(chǎn)周期短、產(chǎn)品質(zhì)量?jī)?yōu)良 ,是一種值得推廣的生產(chǎn)工藝。酸法適用于粘土礦、煤矸石、高嶺土、一水軟鋁石、三水鋁石等礦物原料 ,不適合于一水硬鋁土礦。將制備的未經(jīng)減壓濃縮的氯化鋁溶液 ,調(diào)整到相對(duì)密度d418 = 1. 12 ,氯化鋁質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 13. 5 % ,在 30℃攪拌下 ,緩慢加入 20 %的氫氧化鈉攪拌 4 h ,保持溫度 15～ 20 ℃ ,熟化 5d ,即得到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 30%的 PAC 溶液 ,經(jīng)減壓濃縮可生產(chǎn)固體PAC ,固體產(chǎn)品中氧化鋁質(zhì)量分?jǐn)?shù)大 于 30 % ,堿化度為 78 %。 電法生產(chǎn) PAC 技術(shù) (1) 電解法制備 PAC 中科院生態(tài)中心開(kāi)發(fā)了一種高質(zhì)量的 PAC 的制備技術(shù) ,該技術(shù)以三氯化鋁為電解液 ,鋁板為陽(yáng)極 ,鐵板為陰極 ,通一定時(shí)間的低電壓、大電流的直流電 ,可制得堿化度為 60 %～80 %的高效 PAC ,其有效絮凝成分 Alb 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 60 %～ 90 % ,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于市售 PAC 產(chǎn)品。其反應(yīng)如下： 3 2 2 26 ( ) ( 1 2 )nA lCl H O n H O A l O H n H O n H Cl?? ? ??? ? ? ? 6 2 6 2( ) [ ( ) ]n n n n mm A l O H Cl m H O A l O H Cl H O???? ??? ? 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和分析方法 聚合氯化鋁的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) （ 1） 外觀：液體產(chǎn)品是無(wú)色、淡灰色、淡黃色或棕褐色透明或半透時(shí)液體，無(wú)沉淀。用移液管移取 20mL，置于 250mL 錐形瓶中，加 2mL 硝酸溶液，煮沸 1min。 （ 2） 分析結(jié)果的表述 以質(zhì)量百分?jǐn)?shù)表示的氧化鋁 (AI2O3)含量 (x1)按式 (1)計(jì)算： x1=Vc 98/m20/500 100=Vc式中： V—— 第二次滴定消耗的氯化鋅標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積 mL； C—— 氯化鋅標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的實(shí)際濃度， mol/L； m—— 試料的質(zhì)量， g； 98—— 與 氯化鋅標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液 [c(ZnCI2)=]相當(dāng)?shù)囊钥吮硎镜难趸X的質(zhì)量。加入 5 滴酚酞指示液，立即用氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定至溶液呈現(xiàn)微紅色即為終點(diǎn)。然后，在布氏漏斗中，用恒重的中速定量濾紙抽濾。再將試樣溶液倒入燒杯，將甘汞電極和玻璃電極浸入被測(cè)溶液中，測(cè)其 pH 值 (1min 內(nèi) pH 值的變化不大于 )。 從測(cè)定的各項(xiàng)指標(biāo)來(lái)看，各批次的整體性能都符合國(guó)家化工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。 表 制備的 PAC 的 氧化鋁 含量、鹽基度和 PH 值和不溶物含量 6 組 PAC 的 氧化鋁 含量、鹽基度和 PH 值和不溶物含量 柱狀圖見(jiàn) 圖 6組PAC的氧化鋁含量、鹽基度和PH值和不溶物含量051015202530351 2 3 4 5 6 7組號(hào)氧化鋁含量/（%）鹽基度/（%）PHx3/% s 圖 制備的 PAC 的 氧化鋁 含量、鹽基度和 PH 值和不溶物含量 不同批次 PAC 絮凝實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)用可編程絮凝攪拌器編好絮凝程序：絮凝分 3 步，第 1 步是快速攪拌并加入絮凝劑，攪拌速度為 250r/min，時(shí)間為 5 分鐘 。 表 PAC 投加量為 時(shí) 的絮凝效果 PH 10 11 投加量 /g 原水濁度 處理后濁度 實(shí)驗(yàn)效果 —— —— —— 有小礬花 效果好 有小礬花 但不明顯 表 PAC 投加量為 時(shí) 的絮凝效果 PH 10 11 投加量 /g 原水濁度 處理后濁度 實(shí)驗(yàn)效果 —— —— —— —— 有小礬花 效果好 表 PAC 投加量為 時(shí) 的絮凝效果 PH 10 11 12 投加量 /g 原水濁度 處理后濁度 實(shí)驗(yàn)效果 —— —— —— 有小礬花 效果好 有小礬花 效果一般 表 PAC 投加量為 時(shí) 的絮凝效果 PH 11 12 投加量 /g 原水濁度 處理后濁度 實(shí)驗(yàn)效果 —— —— 有小礬花 效果很好 有小礬花 效果一般 有小礬花 效果一般 第 27 頁(yè) 共 45 頁(yè) 表 PAC 投加量為 時(shí) 的絮凝效果 PH 11 12 投加量 /g 原水濁度 處理后濁度 實(shí)驗(yàn)效果 —— —— —— 有小礬花 效果一般 小節(jié)：由以上幾組實(shí)驗(yàn)可 以看出， 1 號(hào) PAC 在第 4 組試驗(yàn)時(shí)的絮凝效果是最好的，其最佳絮凝條件為： PH 為 ，投加量為 ，它的最佳去濁率為 %。 表 PAC 投加量為 時(shí) 的絮凝效果 PH 10 11 投加量 /g 第 32 頁(yè) 共 45 頁(yè) 原水濁度 處理后濁度 實(shí)驗(yàn)效果 —— —— —— 有小礬花 效果好 有小礬花 但不明顯 表 PAC 投加量為 時(shí) 的絮凝效果 PH 10 11 12 投加量 /g 原水濁度 處理后濁度 實(shí)驗(yàn)效果 —— —— —— 有小礬花 效果好 有小礬花 但不明顯 表 PAC 投加量為 時(shí) 的絮凝效果 PH 10 11 12 投加量 /g 原水濁度 處理后濁度 實(shí)驗(yàn)效果 —— —— —— 礬花很大 效果非常好 有小礬花 但不明顯 表 PAC 投加量為 時(shí) 的絮凝效果 PH 10 11 12 投加量 /g 原水濁度 處理后濁度 實(shí)驗(yàn)效果 —— —— —— 有小礬花 效果好 有小礬花 但不明顯 小節(jié)：由以上幾組實(shí)驗(yàn)可以看出， 5 號(hào) PAC 在第 3 組試驗(yàn)時(shí)的絮凝效果是最好的，其最佳絮凝條件為： PH 為 ，投加量為 ，它的最佳去濁率為 %。 表 PAC 投加量為 時(shí) 的絮凝效果 PH 10 11 投加量 /g 原水濁度 處理后濁度 實(shí)驗(yàn)效果 —— —— —— 有小礬花 但不明顯 有小礬花 但不明顯 表 PAC 投加量為 時(shí) 的絮凝效果 PH 10 11 12 投加量 /g 原水濁度 處理后濁度 實(shí)驗(yàn)效果 —— —— —— 有小礬花 效果好 有小礬花 但不明顯 表 PAC 投加量為 時(shí) 的絮凝效果 第 34 頁(yè) 共 45 頁(yè) PH 10 11 12 投加量 /g 原水濁度 處理后濁度 實(shí)驗(yàn)效果 —— —— —— 礬花大 效果好 有小礬花 效果一般 表 PAC 投加量為 時(shí) 的絮凝效果 PH 10 11 12 投加量 /g 原水濁度 處理后濁度 實(shí)驗(yàn)效果 —— —— —— 礬花很大 效果好 有小礬花 效果一般 表 PAC 投加量為 的絮凝效果 PH 10 11 12 投加量 /g 原水濁度 處理后濁度 實(shí)驗(yàn)效果 —— —— —— 有小礬花 效果一般 有小礬花 但不明顯 小 節(jié)：由以上幾組實(shí)驗(yàn)可以看出， 6 號(hào) PAC 在第 4 組試驗(yàn)時(shí)的絮凝效果是最好的，其最佳絮凝條件為： PH 為 ，投加量為 ，它的最佳去濁率為 %。 表 PAC 投加量為 時(shí) 的絮凝效果 PH 10 11 投加量 /g 原水濁度 處理后濁度 編號(hào) 1 2 3 4 5 最佳 去濁率 % 第 28 頁(yè) 共 45 頁(yè) 實(shí)驗(yàn)效果 —— 有小礬花 效果好 有小礬花 但不明顯 —— —— 表 PAC 投加量為 時(shí) 的絮凝效果 PH 10 11 投加量 /g 原水濁度 處理后濁度 實(shí)驗(yàn)效果 —— —— —— 有小礬花 效果一般 —— 表 PAC 投加量為 時(shí) 的絮凝效果 PH 10 11 投加量 /g 原水濁度 處理后濁度 實(shí)驗(yàn)效果 —— —— 有小礬花 效果很好 有小礬花 效果一般 有小 礬花 效果一般 表 PAC 投加量為 時(shí) 的絮凝效果 PH 10 11 投加量 /g 原水濁度 處理后濁度 實(shí)驗(yàn)效果 —— —— —— 有小礬花 效果好 有小礬花 效果一般 小節(jié)：由以上幾組實(shí)驗(yàn)可以看出， 2 號(hào) PAC 在第 3 組試驗(yàn)時(shí)的絮凝效果是最好的，其最佳絮凝條件為： PH 為 ，投加量為 ，它 的最佳去濁率為 %。第 3 步為沉淀階段，沉淀 15min 后，用濁度儀測(cè)上清液的濁度。 表 水不溶物含測(cè)定 PAC 序號(hào) m1/g m2/g m/g x3/% 1 2 3 4 5 6 水不溶物含測(cè)定 柱狀圖 見(jiàn)圖表 。 表 實(shí)驗(yàn)儀器 ` 實(shí)驗(yàn)試劑 實(shí)驗(yàn)試劑有 ： 高嶺土 、 市售 PAC、 陽(yáng)離子 PAM、 陰離子 PAM。C 干燥至恒重。 （ 3） 分析結(jié)果的表述 以百分比表示的鹽基度 (x2)按式 (2)計(jì)算： x2 = (V0V)c 10