[發(fā)明專利]有機(jī)高分子絮凝劑溶脹倍率與凝膠強(qiáng)度關(guān)系的測定方法

無效

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• 申請日: 2012-10-15
• 公開（公告）號: CN103728415A
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張健
• 申請（專利權(quán)）人: 張健
• 主分類號: G01N33/00
• 分類號: G01N33/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種有機(jī)高分子絮凝劑溶脹倍率與凝膠強(qiáng)度關(guān)系的測定方法。

背景技術(shù)

絮凝劑按照其化學(xué)成分總體可分為無機(jī)絮凝劑和有機(jī)絮凝劑兩類。其中無機(jī)絮凝劑又包括無機(jī)凝聚劑和無機(jī)高分子絮凝劑；有機(jī)絮凝劑又包括合成有機(jī)高分子絮凝劑、天然有機(jī)高分子絮凝劑和微生物絮凝劑。

有機(jī)高分子絮凝劑出現(xiàn)于20世紀(jì)50年代，它們應(yīng)用前途廣闊，發(fā)展非常迅速。已用于給水凈化，水/油體系破乳，含油廢水處理，廢水再資源化及污泥脫水等方面；還可用作油田開發(fā)過程的泥漿處理劑，選擇性堵水劑，注水增稠劑，紡織印染過程的柔軟劑，靜電防止劑及通用的殺菌、消毒劑等。

有機(jī)高分子絮凝劑有天然高分子和合成高分子兩大類。從化學(xué)結(jié)構(gòu)上可以分為以下3種類型：(1)聚胺型-低分子量陽離子型電解質(zhì)；(2)季銨型-分子量變化范圍大，并具有較高的陽離子性；(3)丙烯酰胺的共聚物-分子量較高，可以幾十萬到幾百萬、幾千萬，均以乳狀或粉狀的劑型出售，使用上較不方便，但絮凝性能好。根據(jù)含有不同的官能團(tuán)離解后粒子的帶電情況可以分為陽離子型、陰離子型、非離子型3大類。有機(jī)高分子絮凝劑大分子中可以帶-COO-、-NH-、-SO3、-OH等親水基團(tuán)，具有鏈狀、環(huán)狀等多種結(jié)構(gòu)。因其活性基團(tuán)多，分子量高，具有用量少，浮渣產(chǎn)量少，絮凝能力強(qiáng)，絮體容易分離，除油及除懸浮物效果好等特點(diǎn)，在處理煉油廢水，其它工業(yè)廢水，高懸浮物廢水及固液分離中陽離子型絮凝劑有著廣泛的用途。特別是丙烯酰胺系列有機(jī)高分子絮凝劑以其分子量高，絮凝架橋能力強(qiáng)而顯示出在水處理中的優(yōu)越性。

絮凝沉淀法是選用無機(jī)絮凝劑(如硫酸鋁)和有機(jī)陰離子型絮凝劑聚丙烯酰銨(PAM)配制成水溶液加入廢水中，便會產(chǎn)生壓縮雙電層，使廢水中的懸浮微粒失去穩(wěn)定性，膠粒物相互凝聚使微粒增大，形成絮凝體、礬花。絮凝體長大到一定體積后即在重力作用下脫離水相沉淀，從而去除廢水中的大量懸浮物，從而達(dá)到水處理的效果。為提高分離效果，可適時、適量加入助凝劑。處理后的污水在色度、含鉻、懸浮物含量等方面基本上可達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，可以外排或用作人工注水采油的回注水。

絮凝劑的分子質(zhì)量、分子結(jié)構(gòu)與形狀及其所帶基團(tuán)對絮凝劑的活性都有影響。一般來講，分子量越大，絮凝活性越高；線性分子絮凝活性高，分子帶支鏈或交聯(lián)越多，絮凝性越差；絮凝劑產(chǎn)生菌處于培養(yǎng)后期，細(xì)胞表面蔬水性增強(qiáng)，產(chǎn)生的絮凝劑活性也越高。處理水體中膠體離子的表面結(jié)構(gòu)與電荷對絮凝效果也有影響。一些報道指出，水體中的陽離子，特別是Ca2+、Mg2+的存在能有效降低膠體表面負(fù)電荷，促進(jìn)“架橋”形成。另外，高濃度Ca2+的存在還能保護(hù)絮凝劑不受降解酶的作用。微生物絮凝劑絮凝范圍廣、絮凝活性高，而且作用條件粗放，大多不受離子強(qiáng)度、pH值及溫度的影響，因此可以廣泛應(yīng)用于污水和工業(yè)廢水處理中。微生物絮凝劑高效、安全、不污染環(huán)境的優(yōu)點(diǎn)，在醫(yī)藥、食品加工、生物產(chǎn)品分離等領(lǐng)域也有巨大的潛在應(yīng)用價值。

縱觀絮凝劑的現(xiàn)狀可以看出，絮凝劑的品種繁多，從低分子到高分子，從單一型到復(fù)合型，總的趨勢是向廉價實(shí)用、無毒高效的方向發(fā)展。無機(jī)絮凝劑價格便宜，但對人類健康和生態(tài)環(huán)境會產(chǎn)生不利影響；有機(jī)高分子絮凝劑雖然用量少，浮渣產(chǎn)量少，絮凝能力強(qiáng)，絮體容易分離，除油及除懸浮物效果好，但這類高聚物的殘余單體具有“三致”效應(yīng)(致崎、致癌、致突變)，因而使其應(yīng)用范圍受到限制；微生物絮凝劑因不存在二次污染，使用方便，應(yīng)用前景誘人。微生物絮凝劑將可能在未來取代或部分取代傳統(tǒng)的無機(jī)高分子和合成有機(jī)高分子絮凝劑。微生物絮凝劑的研制和應(yīng)用方興未艾，其特性和優(yōu)勢為水處理技術(shù)的發(fā)展展示了一個廣闊的前景。

有機(jī)高分子絮凝劑的合成工藝過程中，蒸發(fā)時間對合成出的產(chǎn)品性能存在很大影響，所以，必須確定出一個適當(dāng)?shù)恼舭l(fā)時間。有機(jī)高分子絮凝劑的溶脹倍率與凝膠強(qiáng)度存在很大的關(guān)系，如何測定出復(fù)合有機(jī)高分子絮凝劑的溶脹倍率與凝膠強(qiáng)度的關(guān)系，對合成有機(jī)高分子絮凝劑顯得至關(guān)重要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和不足，提供有機(jī)高分子絮凝劑溶脹倍率與凝膠強(qiáng)度關(guān)系的測定方法，該測定方法能測定出有機(jī)高分子絮凝劑溶脹倍率與凝膠強(qiáng)度關(guān)系的關(guān)系，且測量精度高，測量步驟簡單，降低了測量成本。

本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：有機(jī)高分子絮凝劑溶脹倍率與凝膠強(qiáng)度關(guān)系的測定方法，包括以下步驟：

(a)將待測定的有機(jī)高分子絮凝劑分別加入四種介質(zhì)溶液中，使其分別在四種介質(zhì)溶液中達(dá)到一定的溶脹倍率；

(b)截取上述呈柱狀凝膠的混合溶液，兩端夾持，與彈簧拉力計相連；