水處理劑用高分子表面活性劑
隨著工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展,工業(yè)用水量急劇增加,導(dǎo)致產(chǎn)生的工業(yè)廢水也與日俱增。為了節(jié)約用水,大量的工業(yè)冷卻水必須經(jīng)過(guò)處理循環(huán)使用, 自來(lái)水、鍋爐水和生產(chǎn)工藝用水也需要處理, 目前, 中國(guó)每年消耗水處理劑2o萬(wàn)t,耗資10億元左右。為了防止廢水排放對(duì)環(huán)境造成的危害,提高水的利用率,保護(hù)珍貴的淡水資源,各類新型水處理劑應(yīng)運(yùn)而生。
目前在水處理劑中用量最大的是表面活性劑,其中用得最多的是高分子表面活性劑,主要用作循環(huán)水的絮凝劑和阻垢分散劑。高分子表面活性劑通常是指相對(duì)分子質(zhì)量在數(shù)千以上、具有表面活性的物質(zhì)。與普通表面活性劑一樣,高分子表面活性劑同樣由親水和親油兩部分組成。高分子表面活性劑具有分散、乳化、增溶、增稠等能力,毒性小,可用作分散穩(wěn)定劑、乳化劑、破乳劑、藥物增溶劑、保濕劑、洗滌劑、水處理劑等。其中用作水處理劑的高分子表面活性劑的品種主要有以下幾種:
聚丙烯酰胺(PAM):它是非離子型高分子表面活性劑。水處理劑總量的3/4是絮凝/凝聚劑,其中PAM占了絮凝/凝聚劑的一半,預(yù)計(jì)今年用量將達(dá)到8萬(wàn)t。
目前,上海農(nóng)藥所生化法PAM生產(chǎn)技術(shù)已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平;江西農(nóng)科化工有限公司建成的目前全國(guó)最大的年產(chǎn)6000t微生物法聚丙烯酰胺晶體生產(chǎn)裝置,已于去年順利投產(chǎn);北京恒通油田化學(xué)科技開(kāi)發(fā)公司與北京通州區(qū)淳縣鎮(zhèn)政府合作建成了2條聚丙烯酰胺生產(chǎn)線。
2一丙烯酰胺一2一甲基丙烷磺酸(AHPS)聚合物:它是一種陰離子高分子表面活性劑。目前,承德化工廠、南京高淳樹(shù)脂廠已有小規(guī)模(幾百噸)生產(chǎn),但質(zhì)量分?jǐn)?shù)在99%以下,生產(chǎn)工藝較落后,環(huán)保問(wèn)題也未得到解決。而國(guó)外已建有萬(wàn)噸級(jí)裝置,產(chǎn)品質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于99.5%a苯乙烯磺酸鈉聚合物:屬陰離子高分子表面活性劑。該單體國(guó)外早已有生產(chǎn),國(guó)內(nèi)還沒(méi)有正式生產(chǎn)的廠家。
二甲基二烯丙基氯化銨(DADMA)聚合物:屬陽(yáng)離子型高分子表面活性劑。目前,浙江省化工研究院正在研究開(kāi)發(fā),尚未正式生產(chǎn)。
陽(yáng)離子型聚丙烯酰胺:目前,錫山市新宇化工廠已有少量生產(chǎn),尚未形成生產(chǎn)規(guī)模。國(guó)外這類產(chǎn)品已占全部聚丙烯酰胺類絮凝劑的60%。今后中國(guó)應(yīng)將該產(chǎn)品逐步形成系列化、規(guī)?;a(chǎn)。
聚乙烯基吡咯烷酮(PVP):屬陽(yáng)離子型高分子表面活性劑。目前國(guó)內(nèi)年消費(fèi)量約為500t,預(yù)計(jì)今后幾年將呈上升趨勢(shì),年需求量將達(dá)到1O00t。中國(guó)PVP生產(chǎn)廠家很少,產(chǎn)品基本依賴進(jìn)口。目前世界PVP的年產(chǎn)量超過(guò)1萬(wàn)t,主要廠家有美國(guó)的GAF公司和德國(guó)的巴斯夫公司。
新型生物絮凝劑:這種絮凝劑不僅可以提高被絮凝物質(zhì)的沉降性,而且對(duì)環(huán)境無(wú)二次污染,使用方便,應(yīng)用范圍廣。
天然改性有機(jī)高分子化合物:甲殼素與殼聚糖是很好的陽(yáng)離子絮凝劑, 能有效地除去水中的有害物質(zhì),如對(duì)汞、鉛、鋅、銅、鉻等金屬離子的脫除能力已得到證實(shí),主要用于城市地下水、工業(yè)廢水的活性污泥處理。中國(guó)天然高分子資源極為豐富, 應(yīng)大力開(kāi)發(fā)甲殼素與殼聚糖在水處理方面的應(yīng)用。
水處理劑作為精細(xì)化工產(chǎn)品中的一個(gè)重要門(mén)類,今后應(yīng)在開(kāi)發(fā)價(jià)廉、低毒、無(wú)毒、無(wú)污染、一劑多效的產(chǎn)品上下功夫;在探討絮凝機(jī)理的基礎(chǔ)上,開(kāi)發(fā)新型高效多功能的高分子絮凝劑及兼具絮凝、緩蝕等多種功能的合成有機(jī)高分子水處理劑,如聚吡啶和聚喹啉的季銨衍生物、聚表鹵代醇噻嗪季銨鹽、季銨鹽型陽(yáng)離子絮凝劑等一劑多效的水處理劑。
此外,還要充分利用國(guó)內(nèi)淀粉、木質(zhì)素及蝦、蟹殼等天然高分子資源豐富的優(yōu)勢(shì), 開(kāi)發(fā)出更多高效、無(wú)毒、價(jià)廉的天然高分子改性陽(yáng)離子型絮凝劑。同時(shí)對(duì)天然高分子物質(zhì)進(jìn)一步進(jìn)行化學(xué)改性,使其不僅具有絮凝功能,而且還具有其他水質(zhì)處理性能,以滿足復(fù)雜水質(zhì)情況下多種水質(zhì)要求的需要,使高分子表面活性劑在水處理劑中得到更加廣泛的應(yīng)用。
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