F691 改性检测在高岭土悬浮液絮凝实验应用

时间：2023-03-24 15:55:27来源：food栏目：食品快速检测阅读：

F691 改性检测在高岭土悬浮液絮凝实验应用

[db:作者] / 2022-12-30 00:00

(2)高岭土悬浮液絮凝实验应用

①刘四清使用FQ-C对高岭土悬浮液进行絮凝实验，并以此同阳离子型聚丙烯酰胺PAM-C的絮凝性能作比较。实验发现，采用PAM-C絮凝时产生的絮团较密实，且效果优于前者。这与FQ-C药剂分子链上阳离子取代度高有关，因而此类药剂絮凝优势在于电性中和能力强，易通过库仑引力加快吸附桥连速度，使之形成絮团。

当pH值升高时，因高岭土颗粒表面负电性增加，PAM-C的絮凝效果降低，此时PAM-C的电性中和能力进一步降低，絮凝主要靠桥连进行。当pH值降低后，因高岭土颗粒表面负电性减弱，PAM-C絮凝效果得到改善，可形成粗大絮团。说明当颗粒部分脱稳后，不利于FQ-C的絮凝。在较低用量时，PAM-C的絮凝效果优于FQ-C。

②药剂FNP-C及FNP-CC具有良好的絮凝沉降性能，用它处理高岭土悬浮液，在药剂最佳投加量为4mg/L的情况下，处理后水的剩余浊度为2.5NTU。进一步的研究表明，药剂FNP-C具有比其他阳离子高分子絮凝剂如PAM-C更宽的药剂投加量范围，以及更宽的pH值适应范围。这主要因为药剂FNP-C与FNP-CC具有以葡萄糖结构单元为骨架的半刚性高分子结构，以及高达60%的阳离子季铵盐取代度。

③使用FIQ-C处理含高岭土的悬浊水样(浊度为45NTU，pH值为7.0)，并与阳离子型聚丙烯酰胺PAM-C进行比较，结果如图3-23所示。由图3-23可以看出，FIQ-C的絮凝效果优于PAM-C，投加量3mg/L时，悬浊液的剩余浊度就可降到1.5NTU以下，从图中还可看出，当PAM投加量超过4mg/L时，悬浮液剩余浊度反而升高，即发生絮凝恶化现象，显然FIQ-C的絮凝恶化现象没有PAM-C的显著。

④阳离子F691粉絮凝剂FNQD处理含高岭土200mg/L的悬浊水样，水样的浊度为46.3NTU，pH值为7.0。其中投加量对絮凝效果的影响见图3-24。由图3-24可知FNQD的絮凝效果优于PAM-C，投加量3mg/L时高岭土悬浊液的剩余浊度就可降至最少2.0NTU。即用FNQD处理高岭土悬浊液时，药剂不仅具有桥连作用，而且因电荷中和能力强，使得颗粒间产生广泛的局部接触凝聚，从而导致絮凝沉降速度快，絮体密实。同时，由于投加FNQD时产生的“不可逆接触凝聚”能力强，因而脱稳颗粒再分散稳定的趋势减少，故在多投加药剂时FNQD的絮凝恶化现象没有PAM-C的严重。

图3-23FIQC和PAM-C的投加量对絮凝性能的影响

图3-24投加量对絮凝剂性能的影响

图3-25沉降时间对絮凝性能的影响

通过试验进一步研究了不同沉降时间下处理水的剩余浊度来比较FNQD与PAM-C的沉降性能，二者的投加量均为3mg/L，结果如图3-25所示。从图3-25中可以看出，在相同的沉降时间下，加FNQD时粒子的沉降性能比加PAM-C时的好，这表明虽然FNQD的分子量比PAM-C低，但由于其分子链上阳离子取代度高，因而能充分发挥电性中和能力强这一优势，使胶体粒子易于脱稳，脱稳粒子再通过高分子的特殊网状架桥作用形成絮团而沉淀，从而弥补了分子量稍低而导致的桥连作用稍弱的不足。因此，在相同的沉降时间下，加FNQD时粒子的沉降性能比加PAM-C时的好。

还研究了pH值对FNQD处理高岭土悬浊液絮凝性能的影响，同时选择PAM-C进行对比实验，二者的投加量均为3mg/L，结果见表3-74。

由表3-74可知，FNQD在中性及偏酸性条件下絮凝性能很好，且处理效果相差不大，在偏碱性条件下絮凝效果有所下降，但下降率很小；而PAM-C在偏碱性条件下絮凝能力差，在中性及偏酸性条件下性能转好但仍不及FNQD。这一实验结果表明FNQD的絮凝效果受pH值变化的影响较小，因而水处理过程中它的适应性较强。

表3-74 不同pH值时FNQD与PAM-C絮凝效果比较

FNQD絮凝能力强的另一主要原因是FNQD中多聚糖和纤维素的高分子链是半刚性的，在这个半刚性分子链的链节上接上柔性的喹啉季铵基团，形成刚柔相济的具一定支链的线性高分子，这样的分子结构对捕获悬浮粒子有更大的能力，这已为前面的实验结果所证实。同时，由于FNQD半刚性的主链使整个大分子撑开为以支链为辅，直链为主的类似网状的结构，分子形态相对比较稳定，分子链上的阳离子离解度不易受pH值的影响，因此FNQD 对pH值的适应范围比PAM-C的广。

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