无机高分子絮凝剂在固体杂质处理中的应用

2023-06-25 理论教育版权反馈

【摘要】：无机絮凝剂包括硫酸铝、氯化铝、硫酸铁、氯化铁等，其中，硫酸铝是最早使用并一直沿用至今的一种重要的无机絮凝剂。与传统絮凝剂相比，无机高分子絮凝剂能成倍地提高效能，且价格较低，因而，有逐步成为主流絮凝剂的趋势。其中，固体杂质是以胶体形式存在的，粒径一般≤0.1μm，这些颗粒无法用过滤形式脱除，需要通过捕集和絮凝的方式逐步增加粒径，再通过气浮脱除。

絮凝的过程是使水中悬浮的固体微粒集聚变大，或形成絮团，从而加快粒子的聚沉，达到从液体中分离悬浮微粒的目的。絮凝通常是通过在待处理液体中添加适当的絮凝剂来实现的，其作用是吸附微粒，在微粒间“架桥”，从而促进集聚。常用的絮凝剂分为两大类别：铁制剂系列和铝制剂系列，其中，又可以进一步分为有机絮凝剂和无机絮凝剂。聚丙烯酰胺（polyacrylamide，常简写为PAM）是常用的有机絮凝剂，不同分子量的聚丙烯酰胺可以在不同的场合下使用。无机絮凝剂包括硫酸铝、氯化铝、硫酸铁、氯化铁等，其中，硫酸铝是最早使用并一直沿用至今的一种重要的无机絮凝剂。无机絮凝剂的优点是比较经济、用法简单，但具有用量大、絮凝效率低及腐蚀性强的缺点。与传统絮凝剂相比，无机高分子絮凝剂能成倍地提高效能，且价格较低，因而，有逐步成为主流絮凝剂的趋势。这类无机聚合物絮凝剂主要是铝盐和铁盐的聚合物，如聚合氯化铝（PAC）、聚合硫酸铝（PAS）、聚合氯化铁（PFC）以及聚合硫酸铁（PFS）等。无机聚合物絮凝剂之所以比其他无机絮凝剂效果好，其根本原因在于它能提供大量的络合离子，且能够强烈地吸附胶体微粒，通过吸附、架桥、交联作用，使胶体凝聚。

Lyocell纤维生产过程中，凝固浴中通常含有多种成分，包括体系带入的固体杂质、低聚合度纤维素、木质素、半纤维素、其他高分子杂质、大部分带色物质、非溶解性油性乳液、微溶油性物质、大部分高化合价金属离子等。其中，固体杂质是以胶体形式存在的，粒径一般≤0.1μm，这些颗粒无法用过滤形式脱除，需要通过捕集和絮凝的方式逐步增加粒径，再通过气浮脱除。絮凝是在回收液中加入聚丙烯酰胺类絮凝剂，除去其中的固态和胶态的非溶解性杂质，而后，通过沉降或气浮法去除絮凝物，以减轻后续阴阳离子交换处理的负担。此法虽然引入新的杂质，但能大幅度提高离子交换树脂的处理倍数，能有效地提高过滤的质量和效率。

在NMMO凝固浴的回收中，聚合氯化铝（PAC）是常用的捕集剂，该物质在弱碱性水溶液中可以电离出水合氢氧化铝阴离子，它能够吸附胶体杂质并生成颗粒较大的沉淀物。聚丙烯酰胺（PAM）则是絮凝剂，该物质在碱性水溶液中会形成大分子量的阴离子，可以使捕集后的固体杂质再一次凝集并形成大颗粒沉淀物。经过捕集和絮凝后，将含固体杂质的凝固浴与空气混合，并在浮上澄清桶中释放，达到分离固体杂质的目的。

无机高分子絮凝剂在固体杂质处理中的应用

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