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聚丙烯酰胺剂量对絮体粒径的影响

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【发布日期】:2018/7/12 19:26:54

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聚丙烯酰胺.jpg本实验选用高岭土作为模型颗粒物,分别配置成浓度为30mg/L和50mg/L的悬浊液。在高岭土浓度分别为30mg/L和50mg/L的情况下,絮体的粒径、分形维数(Df)及絮体强度随聚丙烯酰胺剂量的变化规律如图1所示:

阳离子PAM剂量对絮体微观特性的影响.jpg

聚丙烯酰胺.jpg从图1(A)可以看出,当高岭土浓度为50mg/L时,随着聚丙烯酰胺剂量的增加,絮体的粒径先增大后减小,存在一个聚丙烯酰胺的最佳剂量(0.0625mg/L),使悬浊液絮体的粒径达到最大(660μm)。当高岭土浓度为30mg/L时,同样存在一个聚丙烯酰胺的最佳剂量(0.0375mg/L),此时悬浊液絮体的最大粒径达到(450μm)。聚丙烯酰胺剂量对絮体粒径的影响可用悬浊液中高岭土颗粒与聚丙烯酰胺分子的相互作用来解释.高岭土颗粒先在硫酸铝水解产物的电中和作用下通过碰撞形成细小的絮体.加入阳离子型聚丙烯酰胺后,一方面,高岭土颗粒表面负电荷得到进一步中和,粒间距离缩短;另一方面,由于聚丙烯酰胺分子为长链结构,碳链上有活性基团,能在水中相邻的不同高岭土颗粒的表面产生专性吸附,在颗粒间成功“架桥”,使絮体粒度逐渐增大,最终在聚丙烯酰胺浓度与絮体粒度间形成一个平衡。当聚丙烯酰胺浓度较高时,高分子助凝剂在颗粒表面的覆盖率接近100%,颗粒表面已无吸附空位,桥连作用无法实现,此时吸附层的接近反而引起空间压缩作用,颗粒因位阻效应较大而分散,絮体粒径反而减小。

聚丙烯酰胺.jpg从不同高岭土浓度下絮体粒径的变化曲线可知,在一定的聚丙烯酰胺剂量下,高岭土浓度为30mg/L时生成的絮体粒度小于50mg/L时的粒度。这种现象可用传统的混凝理论来解释。颗粒浓度愈高,颗粒间的碰撞几率就愈大,在同样聚丙烯酰胺浓度下,絮体粒度就会愈大。

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