lecture 24_06-1_2 水处理化学品概述、凝聚剂和絮凝剂.PPT

第六章 水处理（剂）化学品Chapter 6 Chemicals for Water-treatment 目 录 6.1 概述 6.2 凝聚剂和絮凝剂 6.3 阻垢剂及阻垢分散剂 6.4 杀菌灭藻剂 第六章 水处理（剂）化学品 第一节 概 述 概 述 水 水是生命的源泉 水是人类赖以生存的物质基础 水是地球上最为宝贵的自然资源之一 水处理 目的：提高水质、节约用水和保护环境 水处理化学品 又称水处理剂，是为了除去水中的大部分有害物质（如腐蚀物、金属离子、污垢及微生物等），得到符合要求的民用或工业用水而在水处理过程中添加的化学药品。 概 述 水处理化学品的分类 按应用目的 净化水质，保证水质条件符合使用要求 离子交换树脂、絮凝剂、杀菌灭藻剂等 保证工业生产及用水设备的长期安全运行 阻垢剂、缓蚀剂等 按产品的性能和用途 凝聚剂和絮凝剂、阻垢剂及阻垢分散剂、杀菌灭藻剂、缓蚀剂、离子交换树脂等10大类，30余种。 第六章 水处理（剂）化学品 第二节 凝聚剂和絮凝剂 一、凝聚剂及其生产技术 凝聚剂：使胶体粒子表面改性（静电中和）或由于压缩双电层而产生脱稳作用的化学品称为凝聚剂。 概 述 胶体分散体系：分散相颗粒在1～100nm之间 胶体和固液悬浮体：质点表面都带有电荷,电荷吸附形成双电层 胶体或悬浮颗粒相互间的静电作用力使颗粒能够维持稳定悬浮 双电层与ξ电位 一、凝聚剂及其生产技术 凝聚剂：使胶体粒子表面改性（静电中和）或由于压缩双电层而产生脱稳作用的化学品称为凝聚剂。 无机凝聚剂：主要是水溶性的两价或三价的金属盐，铝、铁、钙盐等。 无机聚合物：兼有凝聚和絮凝两种功能（混凝），聚合氯化铝、聚合硫酸铁等。 二、絮凝剂及其生产 絮凝剂：使脱稳后的胶粒通过粒间搭桥和卷扫作用黏结在一起的化学品称为絮凝剂。 （一）硫酸铝 硫酸加压分解铝土矿法 １、原料 粉碎设备 （一）硫酸铝 ２、反应原理 ３、生产流程 （二）聚合氯化铝 铝屑酸溶法 １、原料：废铝屑、工业盐酸 ２、反应原理 溶出反应 水解反应 聚合反应 ３、生产流程 （三）聚合硫酸铁 硫酸亚铁催化氧化聚合法 １、原料：废铁屑、硫酸 ２、反应原理 硫酸亚铁制备 催化氧化聚合 ３、生产流程 二、絮凝剂及其生产 絮凝剂：使脱稳后的胶粒通过粒间搭桥和卷扫作用黏结在一起的化学品称为絮凝剂。 絮凝剂主要是天然和人工合成的水溶性高分子化合物。 天然高分子絮凝剂 水溶性淀粉、瓜尔胶、壳聚糖、骨胶等 合成高分子絮凝剂 离子型水溶性聚合物（聚电解质），兼具凝聚和絮凝作用，水处理剂中占重要地位。 非离子型水溶性聚合物，无凝聚作用，市场需求量少。 （一）壳聚糖（chitosan） 来源：甲壳类动物骨骼 制备：甲壳素经脱乙酰化制得 用途： 作絮凝剂用于水处理、食品工业 医药工业、纺织工业、饲料工业、化妆品、环境保护等 甲壳素（chitin）与壳聚糖（ chitosan） 壳聚糖的生产 1、提取甲壳素 虾皮、蟹壳为原料 甲壳素不溶于水，应用受限。 2、甲壳素脱乙酰化 方法：氢氧化钠水解 目的：转化为可溶性甲壳素 ，即壳聚糖。 合成高分子絮凝剂 （二）聚丙烯酰胺PAM 1、单体 主要物理性质 主要化学性质 （二）聚丙烯酰胺PAM 2、聚合生产工艺技术 （1）理论基础 ①聚合反应原理 ◆聚合反应类型 自由基聚合 ◆聚合方法 溶液聚合、反相乳液聚合 ◆引发方式 引发剂 、超声波、紫外线、离子气体、等离子体、高能辐射 （二）聚丙烯酰胺PAM 2、聚合生产工艺技术 （1）理论基础 ②水溶液聚合生产技术问题 ◆如何及时导出聚合热 ◆如何降低残余单体（不挥发）含量 ◆如何将高黏度流体干燥脱水转变为固体产品 ◆如何自由控制产品分子量 （二）聚丙烯酰胺PAM 2、聚合生产工艺技术 （1）理论基础 ③产品分子量的控制：易聚合得到超高分子量产品 ◆使用链转移剂：异丙醇 ④聚合温度控制：反应热效应很大 ◆避免高温交联-高温交联的原因？ ⑤金属离子的控制 ◆Fe3+的阻聚作用 （二）聚丙烯酰胺PAM 2、聚合生产工艺技术 （2）工业生产技术路线 ①水溶液聚合 ◆聚合体系组成 去离子水 单体水溶液 引发剂 链转移剂、螯合剂 （二）聚丙烯酰胺PAM 2、聚合生产工艺技术 （2）工业生产技术路线 ①水溶液聚合 ◆聚合工艺控制 ◆传热如何控制？ ◆如何降低残余单体（不挥发）含量? ◆如何将高黏度流体干燥脱水转变为固体产品? （二）聚丙烯酰胺PAM 2、聚合生产工艺技术 （2）工业生产技术路线 ②反相乳液聚合 ◆聚合体系组成 ◆分散相 单体水溶液 引发剂 水溶性表面活性剂