F691 改性檢測在高嶺土懸浮液絮凝實驗應用

時間：2023-03-24 15:55:27來源：food欄目：食品快速檢測閱讀：

F691 改性檢測在高嶺土懸浮液絮凝實驗應用

[db:作者] / 2022-12-30 00:00

(2)高嶺土懸浮液絮凝實驗應用

①劉四清使用FQ-C對高嶺土懸浮液進行絮凝實驗，并以此同陽離子型聚丙烯酰胺PAM-C的絮凝性能作比較。實驗發現，采用PAM-C絮凝時產生的絮團較密實，且效果優于前者。這與FQ-C藥劑分子鏈上陽離子取代度高有關，因而此類藥劑絮凝優勢在于電性中和能力強，易通過庫侖引力加快吸附橋連速度，使之形成絮團。

當pH值升高時，因高嶺土顆粒表面負電性增加，PAM-C的絮凝效果降低，此時PAM-C的電性中和能力進一步降低，絮凝主要靠橋連進行。當pH值降低后，因高嶺土顆粒表面負電性減弱，PAM-C絮凝效果得到改善，可形成粗大絮團。說明當顆粒部分脫穩后，不利于FQ-C的絮凝。在較低用量時，PAM-C的絮凝效果優于FQ-C。

②藥劑FNP-C及FNP-CC具有良好的絮凝沉降性能，用它處理高嶺土懸浮液，在藥劑最佳投加量為4mg/L的情況下，處理后水的剩余濁度為2.5NTU。進一步的研究表明，藥劑FNP-C具有比其他陽離子高分子絮凝劑如PAM-C更寬的藥劑投加量范圍，以及更寬的pH值適應范圍。這主要因為藥劑FNP-C與FNP-CC具有以葡萄糖結構單元為骨架的半剛性高分子結構，以及高達60%的陽離子季銨鹽取代度。

③使用FIQ-C處理含高嶺土的懸濁水樣(濁度為45NTU，pH值為7.0)，并與陽離子型聚丙烯酰胺PAM-C進行比較，結果如圖3-23所示。由圖3-23可以看出，FIQ-C的絮凝效果優于PAM-C，投加量3mg/L時，懸濁液的剩余濁度就可降到1.5NTU以下，從圖中還可看出，當PAM投加量超過4mg/L時，懸浮液剩余濁度反而升高，即發生絮凝惡化現象，顯然FIQ-C的絮凝惡化現象沒有PAM-C的顯著。

④陽離子F691粉絮凝劑FNQD處理含高嶺土200mg/L的懸濁水樣，水樣的濁度為46.3NTU，pH值為7.0。其中投加量對絮凝效果的影響見圖3-24。由圖3-24可知FNQD的絮凝效果優于PAM-C，投加量3mg/L時高嶺土懸濁液的剩余濁度就可降至最少2.0NTU。即用FNQD處理高嶺土懸濁液時，藥劑不僅具有橋連作用，而且因電荷中和能力強，使得顆粒間產生廣泛的局部接觸凝聚，從而導致絮凝沉降速度快，絮體密實。同時，由于投加FNQD時產生的“不可逆接觸凝聚”能力強，因而脫穩顆粒再分散穩定的趨勢減少，故在多投加藥劑時FNQD的絮凝惡化現象沒有PAM-C的嚴重。

圖3-23FIQC和PAM-C的投加量對絮凝性能的影響

圖3-24投加量對絮凝劑性能的影響

圖3-25沉降時間對絮凝性能的影響

通過試驗進一步研究了不同沉降時間下處理水的剩余濁度來比較FNQD與PAM-C的沉降性能，二者的投加量均為3mg/L，結果如圖3-25所示。從圖3-25中可以看出，在相同的沉降時間下，加FNQD時粒子的沉降性能比加PAM-C時的好，這表明雖然FNQD的分子量比PAM-C低，但由于其分子鏈上陽離子取代度高，因而能充分發揮電性中和能力強這一優勢，使膠體粒子易于脫穩，脫穩粒子再通過高分子的特殊網狀架橋作用形成絮團而沉淀，從而彌補了分子量稍低而導致的橋連作用稍弱的不足。因此，在相同的沉降時間下，加FNQD時粒子的沉降性能比加PAM-C時的好。

還研究了pH值對FNQD處理高嶺土懸濁液絮凝性能的影響，同時選擇PAM-C進行對比實驗，二者的投加量均為3mg/L，結果見表3-74。

由表3-74可知，FNQD在中性及偏酸性條件下絮凝性能很好，且處理效果相差不大，在偏堿性條件下絮凝效果有所下降，但下降率很小；而PAM-C在偏堿性條件下絮凝能力差，在中性及偏酸性條件下性能轉好但仍不及FNQD。這一實驗結果表明FNQD的絮凝效果受pH值變化的影響較小，因而水處理過程中它的適應性較強。

表3-74 不同pH值時FNQD與PAM-C絮凝效果比較

FNQD絮凝能力強的另一主要原因是FNQD中多聚糖和纖維素的高分子鏈是半剛性的，在這個半剛性分子鏈的鏈節上接上柔性的喹啉季銨基團，形成剛柔相濟的具一定支鏈的線性高分子，這樣的分子結構對捕獲懸浮粒子有更大的能力，這已為前面的實驗結果所證實。同時，由于FNQD半剛性的主鏈使整個大分子撐開為以支鏈為輔，直鏈為主的類似網狀的結構，分子形態相對比較穩定，分子鏈上的陽離子離解度不易受pH值的影響，因此FNQD 對pH值的適應范圍比PAM-C的廣。

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