https://www.doczj.com/doc/784279518.html, 木质素絮凝剂的制备及性能研究最新进展
李明飞
北京林业大学材料科学与技术学院
E-mail:lmfeifei@https://www.doczj.com/doc/784279518.html,
摘要:本文概述了木质素的改性机理研究现状，并着重介绍了阴离子型、阳离子型和两性木质素絮凝剂的最新研究成果。
关键词：木质素，改性，絮凝剂
全世界陆生植物每年可产生500亿吨木质素，其中制浆造纸工业的蒸煮废液中产生的工业木质素就有3000万吨。造纸工业木质素主要分为磺酸盐木质素和碱木质素两大类，由于尚未合理利用而造成了严重的环境污染。如何有效的利用好木质素资源，提高其附加值，并解决环境污染问题已成为备受研究者关注的一个重要方向。
絮凝法是处理废水的重要方法。目前絮凝剂在我国的生产与使用已形成一定规模，但与发达国家相比，品种较少，特别是天然及人工合成的有机高分子絮凝剂基本上局限于阴离子及非离子型，且价格昂贵，难以推广使用。因此，开发高效价廉的新型高分子絮凝剂具有十分重要的意义。木质素作为天然高分子絮凝剂的一种，由于它具有高效无毒的独特性能，已成为絮凝剂开发的热点。用作絮凝剂的木质素可分为普通型和改性型。普通型木质素作为絮凝剂使用时存在平均分子量偏低，活性吸附点少等问题，可通过交联、缩合等改变其空间构型、增大分子量、引进具有絮凝性能的官能团等方式改善其絮凝性能。
1. 木质素结构与化学反应性能
木质素在针叶木中的含量一般为25%～35%，阔叶木中18%～22%，禾本科植物中16%～25%。木质素的来源不同，其组成与结构也不相同。由于木质素在分离和提纯的过程中结构易于发生变化，因此准确测定其结构十分困难。研究表明，木质素主要为三种基本单元羟基肉桂醇、松柏醇和芥子醇的醚键以及C-C联结结构，是一种各向异性的无定形态天然高分子聚合物。
由于木质素中含有大量的活性基团，具有较强的化学反应活性。木质素的改性反应可分为芳香核选择性反应和侧链反应两大类。木质素所含官能团主要为芳香核、酚基和羰基、醇羟基、乙烯基等和苯甲醇、烷基醚键、芳基醚键等。芳香核上较易发生的是卤化和硝化反应，也能发生羟甲基化、酚化等；侧链官能团的反应主要是烷基化、酰基化、异氰化、酯化和酚化等。
化学制浆过程中，木质素发生了碱性降解或磺化反应，废液中木质素结构发生了较大的变化。与天然木质素相比，废液中木质素许多官能基团同样具有较强的反应活性，因此木质素进行化学改性后可开发出新型的木质素化合物。
木质素改性后可得到具有絮凝性能的化合物，而对其反应的机理研究进行深入研究进行得还比较少。通过接枝反应可以连接上特定的官能团，从而增加木质素分子的活性吸附点，提高其絮凝性能。J .B. Dought [1]用三乙胺，环氧氯丙烷与木质素生成季铵型木质素胺，其反应为: (C 2H 5
)N + CH 2O
CH 2CH 2Cl (C 2H 5)3N Cl CH 2+
OH
CH 3O
Lignin NaOH O CH 3O Lignin CH 2
CH OH CH 2N (C 2H 5)3Cl CH3CH O 方桂珍等[2]在阳离子絮凝剂木质素季胺盐的合成研究中发
现；木质素活化后（表示为R —O ·自由基）使环氧三元环断裂，生成木质素季胺盐，其中酸性催化剂活化木质素后的主要反应式如下:
R O CH 2
C O +R O CH 2C O
碱性催化剂活化木质素后的反应可表示为:
R OH CH 2
CH O +R O CH 2CH OH
2. 木质素絮凝剂的研究现状
2.1 阴离子型木质素絮凝剂
木质素磺酸盐是一种烷基苯磺酸盐，其形式为R ·Ar ·SO 3M （R 为烷基，Ar 为苯基，M 为金属离子，烷基苯为非极性部分），因其中的磺酸基、羟基等活性基团可以“捕集”废水中的一些阳离子基团和重金属离子而具有絮凝作用。
喻真英等[3]以芦苇制浆黑液原料，加入Na 2SO 3、H 2SO 4 (10%和98%)、NaOH (10%)、 KOH 、H 2SO 4 (0.05 mol/L 和3 mol/L)、HCHO(36%~38%)、对甲苯磺酸(99%)进行反应，制备出木质素磺酸盐，其最佳工艺条件: Na 2SO 3与木质素质量比为3∶4，反应时间4h ，工作压力0.6MPa 。证明了从碱法造纸黑液提取木质素，再利用木质素制备木质素磺酸盐是可行的，并且具有工艺流程简单，生产成本低的优点，特别适合于各中小型企业，也可适用于大型造纸企业和化工行业等。所得磺酸钙型木质素絮凝剂可很有效地提高造纸污水处理能力和处理深度，从而能够大大减少废水对环境的污染。
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刘千钧等[4]以木质素磺酸钙为原料，经接枝、胺甲基化制备木质素基絮凝脱色剂，并将其与硫酸铝复配，考察了对两种活性染料的脱色处理效果。研究指出：（1）木质素絮凝剂单独使用时效果欠佳，但与硫酸铝复配后也可达到较好的效果。（2）木质素脱色絮凝剂LSDC与硫酸铝协同脱色时，在 LSDC 投加量为200mg/L、硫酸铝投加量为400 mg/L 时，对活性艳橙Ｋ-Ｇ和活性黄Ｘ-Ｒ两种染料脱色率均可达到98%以上。（3）LSDC与硫酸铝复配后的复合型絮凝剂 FLSD，脱色性能明显增强，用量可大大减少。说明将木质素改性后的脱色絮凝剂与铝盐复配也是提高其絮凝脱色性能的有效方式。
随着对木质素絮凝剂脱色剂的研究，其反应逐渐得到初步研究。喻真英等[3]对碱木质素做了如下讨论：（1）碱法制浆过程中，木质素大分子水性基团发生降解并溶解于蒸煮溶液中，其主要是由酚、醚断裂产生大量酚羟基，还有较多的醇羟基和羧基，在碱性溶液中，以钠盐形成溶液，黑液酸化后，铵离子取代碱木质素酚羟基和羧基上的钠离子使黄色碱木质素呈疏水状态析出。黑液酸化后，碱木质素的不同成分依pH值而分级沉淀，甲氧基含量随pH值下降而减少，酚羟基和羧基随pH值下降而增多，在 pH 值达到3时，木质素充分析出。室温下酸化黑液析出的木质素凝聚性差，分离非常困难，升高温度，颗粒逐渐增大并产生沉淀，可采用离心分离和过滤分离，因此酸化后并升温处理成为工业化提取木质素的一个重要方式。（2）木质素较易与亚硫酸、亚硫酸盐等磺化剂起反应，生成木质素磺酸盐，其反应机理是亚硫酸与木质素分子的烯醇基加成引入磺酸基，引入磺酸基的试剂用 Na2SO3 ，主要影响因子有 Na2SO3 与木质素之比、温度、压力、pH值等。
2.2 阳离子型木质素絮凝剂
阳离子型絮凝剂的水溶液带正电荷，它可与水中带负电荷微粒起中和及吸附架桥作用，使体系中的微粒脱稳，絮凝，从而有利于沉降和过滤脱水，并且具有一定的脱色功能。
代军[5]等以精制木质素、三甲胺、环氧氯丙烷、氢氧化钠为材料，制备中间单体，并接枝聚合制备絮凝剂，利用制备的木质素季胺盐絮凝剂处理的生活污水，通过絮凝沉降速度和对污水的除浊效果来确定合成该絮凝剂的较佳工艺条件: 当木质素与单体之比为1∶2 5(ｍ/ｍ)，催化活化时间 1 min，催化剂4 mol/L NaOH 溶液用量为10 mL时，合成的木质素季胺盐絮凝剂处理污水沉降速度快，除浊效果最好。认为较易絮凝是由于其分子中含有羟基、羰基等反应活性基团及季胺阳离子，增强了吸附性能。
吴冰艳，余刚[6]以木质素、黄褐色的粉末状物质季胺盐单体、自制的一种带季胺盐的低分子有机化合物，其分子式为〔(CH3)3(CH2)2CHON+Cl- 〕、三甲胺、环氧氯丙烷及氢氧化钠为材料合成木质素季胺盐高分子絮凝剂，得出：(1)较佳工艺条件为反应物质量比(木质素:单体) 1:2.5; 催化剂NaOH用量4mol/L，投加量10mL，活化时间1min，恒温水浴温度70℃，反应时间4h。合成的絮凝剂为棕黑色粘稠液体，密度约为 1.2 kg/L，pH为10～11，固体含量约为50%。(2)用合成的絮凝剂处理高浓度、高色度的J酸染料废水，当投加量为20mg/L， pH为1～1.5时有较好的脱色效果。(3)红外光谱分析发现废水中带磺酸基团的分子减少，证明了木质素季胺盐的絮凝脱色作用。
方桂珍等[7]以硫酸盐法制浆黑液中的木质素为原料，合成了木质素季胺盐。研究结果表明，季胺盐单体的合成的适宜条件为:温度-3℃至-6℃，三甲胺和环氧氯丙烷的摩尔比1∶0.7;过硫酸铵催化剂加入量0.5%。生成木质素季胺盐为深褐色粘稠液体，pH值约为11～12.5，固含量约为47%～50%，密度约为1.19～1.25 g/cm3。木质素季胺盐对酸性染料废水的絮凝脱色性能:适合在弱酸性条件下使用(pH值为2～3)，投加量 2～3 g/L，所得的改性木质素季胺盐是一种性能良好的染料废水的絮凝剂。
刘德启[8]在碱性条件下利用尿、醛对木质素进行共混改性研究得出：(1)当尿醛的摩尔比为1∶1时，所合成的尿醛木质素絮凝剂为阳离子型。(2)改性后的絮凝剂比原木质素的絮凝效果大为改善，絮凝剂的使用酸碱度范围向碱性方向拓宽了2个单位，并且絮凝体的颗粒较大，沉降性能也明显变优。(3)在对重革鞣制与漂洗废水直接处理的实验中发现，当絮凝剂用量为700mg/L 时，色度去除率达到90%、COD去除率可达到85%，完全可以替代价格昂贵的有机复合脱色剂。
2.3 两性木质素絮凝剂
两性絮凝剂兼有阴、阳离子性基团的优点，对废水处理处理的适应性好，在污泥脱水中能发生电性中和，吸附桥联作用，同时又有分子间的"缠绕"包裹作用，处理后污泥颗粒粗大，较易脱水，从而能发挥较好的脱水助滤作用。
刘千钧等[9]用木质素磺酸钙为基材通过接枝、胺甲基化制备两性絮凝剂（LSDC）。木质素磺酸钙丙烯酰胺共聚物与甲醛、二甲胺的胺甲基化反应较佳条件为: 醛胺比1∶1，反应温度50℃，反应时间3ｈ，pH=10，用优化条件制备的两性木质素絮凝剂LSDC其阳离子度为0.6675; LSDC 对多种染料均有较好的脱色效果，脱色率均可达80%以上。
刘千钧等[10]以木质素磺酸钙为原料，通过接枝共聚和曼尼希反应合成了两性木质素絮凝剂（LSDC）。对生物活性污泥的絮凝脱水性能的研究结果表明，LSDC在提高沉降速度、降低污泥含永率和污泥过滤比阻方面有明显效果，优于对比样CPAM。将木质素絮凝剂LSDC应用于生物活性污泥的脱水处理研究发现：LSDC可使污泥的平均沉降速度由原始污泥的 1.86 mL/min 提高至2.33 mL／min，为原始污泥沉降速度的1．25倍。过滤比阻则降低至原始污泥的40％左右。无论在提高污泥沉降速度方面，还是在降低污泥含水率和污泥比阻方面其性能均优于对比样CPAM。詹怀宇等在随后的研究[11]中，进行LSDC的裂解气相色谱----质谱分析研究，证明了仲胺，叔胺，季铵阳离子基团的存在，为解释絮凝作用提供了证据。
3. 结语
随着人们环保意识和利用可再生资源意识的增强，木质素絮凝剂的已成为研究的热点。木质素是天然高分子混合物，成分复杂、组成不稳定、性能波动大，可通过化学改性，改变官能团的含量、引人新的官能团、改变大分子的空间构型等从而得到高效、稳定的木质素絮凝剂。木质素制备的絮凝剂不仅具有良好的絮凝沉降及脱色性能，还能满足复杂水质情况下多种水质要求的需要，但目前在这方面的研究还不能满足实际需要。充分利用丰富的木质素资源，开发高效、无毒、价廉的木质索絮凝剂是木质素利用研究的重要课题。在加强改性机理研究的同时，
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注意实验研究与生产工艺相结合，新型木质素絮凝剂开发将具有十分广阔的前景。
参考文献：
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Present Situation of the Research
on Lignin-Based Flocculan t
MingFei LI
College of Material Science and Technology, Beijing Forestry University, Beijing, PRC, 100083
Abstract：
The flocculant-oreinted modification of lignin from pulp and paper industry is summarized and the recent research findings of the anionic, cationic and amphoteric lignin -based flocculant is presented in this paper.
Keywords: lignin, modification, flocculant
作者简介：李明飞，男，1984年生，本科。主要研究方向：制浆造纸
絮凝剂溶解液的制备与分析 摘要：基于模糊控制的絮凝剂溶解液制备、自动添加控制装置和检测装置的相互间的有机组合，同时在不同选煤厂进行试验研究应用，分析影响控制煤泥水溢流浓度效果的因素。通过有效控制煤泥水溢流的浓度，从而有效地降低沉降成本。 关键词：煤泥水，絮凝剂溶解液，模糊控制 Study of Flocculants Dissolving and Analysis Abstract:Based on the fuzzy control of the flocculating agent dissolved liquid preparation, automatic add control device and testing device of mutual organic combination, and at the same time in different coal preparation plant experiment research and application, analyzed the control of the coal slime water overflow concentration effect factors. Through the effective control of the coal slime water overflow concentration, so as to effectively reduce the cost of settlement. Keywords：Slime water; flocculants dissolving liquids; fuzzy control 目前，处理煤泥水的典型工艺是先沉降浓缩后压滤。浓缩工艺是使浓缩池中的煤泥颗粒在重力作用下实现自由沉淀，达到煤泥与水的分离[1-2]。为了提高煤泥水处理效果，常向煤泥水中加入絮凝剂溶解液[3]，目前选煤厂煤泥水处理主要是添加絮凝剂[4]。在不同入料（絮凝剂）方式下，研究了浓缩池内的流速规律、表层流线，进一步分析了不同入料方式对煤泥沉降效果的影响[5]。通过絮凝剂溶解规律曲线试验和不同溶剂温度下絮凝沉降后的透光率与时间的关系，得出煤泥沉降分布规律的数学方程，为煤泥水的沉降处理和间接检测临界面提供重要理论依据，具有深远的实践意义。 1 煤泥水絮凝沉降影响因素分析 煤泥水硬度对絮凝剂絮凝效果有很大影响[6]，煤泥水中Mg2+，Ca2+浓度则是影响水硬度的主要因素[7]，当水的硬度较小时，煤泥水中的Mg2+，Ca2+无法大量中和带负电荷的煤泥颗粒,煤泥颗粒由于相对稳定的排斥力呈悬浮状态；当水的硬度较大时，煤泥水中的Mg2+，Ca2+大量中和带负电荷的煤泥颗粒，降低了颗粒表面的电位，颗粒间相互排斥力降低，从而使小颗粒逐渐凝聚，实现固、液的彻底分离。 本文所研究絮凝剂为阴离子聚丙烯酰胺，如果单独添加到煤泥水中，则由于煤泥水中分子结构和煤泥固体颗粒均带负电，互相排斥，对煤泥水沉降作用不大。若使煤泥水中Ca2+，Mg2+离子含量增多，煤泥水中的正、负电荷相互中和，固体颗粒之间的排斥力降低，增强了煤泥水的絮凝沉降效果，此时再向煤泥水中加入絮凝剂，由于煤泥水中的胶体颗粒失稳，不但可以减少药剂用量，还将大大提高絮凝效果。因此利用煤泥水中高含量Ca2+，Mg2+实现了一定的凝聚作用，增强了煤泥沉降效果，降低了生产成本，避免了过量凝聚剂带来的沉淀物不密实的问题。 2 絮凝剂溶解液制备机理 本文通过分析絮凝剂本身的物理、化学性质，运用多次试验数据分析总结得出其溶解规律，为絮凝剂溶解液制备装置的设计提供相关依据。 2.1 絮凝剂溶解规律 絮凝剂溶解过程不是瞬间完成的，而是一个复杂而缓慢的过程。絮凝剂在水中溶解要克服分子间的相互作用力，又要移动大分子链的重心。溶解时，絮凝剂分子链自身带有的酸胺基团能相互结合为氢键，氢键在水中有很强的吸附性，氢键不断结合且逐渐变大，然后慢慢
木质素编辑词条 B添加义项 ? 木质素（英语：Lignin）是一种广泛存在于植物体 中的无定形的、分子结构中含有氧代苯丙醇或其衍 生物结构单元的芳香性高聚物。植物的木质部（一 种负责运水和矿物质的构造）含有大量木质素，使 木质部维持极高的硬度以承拓整株植物的重量。 10 本词条正文缺少必要目录和内容, 欢迎各位编辑词条，额 外获取10个积分。 基本信息 ? 中文学名 ? 木质素 ? ? 别称 ? Lignin ? ? 界 ? 植物界 ? ? 门 ? 被子植物门 ? ?
纲 ? 双子叶植物纲 ? ? 分布区域 ? 许多 ? 目录 1基本简介 2主要特性3单体结构 4相关应用 5其他资料
基本简介折叠编辑本段 木质素是由聚合的芳香醇构成的一类物质，存在于木质组织中，主要作用是通过形成交织网来硬化细胞壁。木质素主要位于纤维素纤维之间，起抗压作用。在木本植物中，木质素占25%，是世界上第二位最丰富的有机物(纤维素是第一位)。 复纳新材料木质素 复纳新材料木质素主要特性折叠编辑本段 日本的八浜羲和曾对木质素下过这样的定义：木质素是在酸作用下难以水解的相对分子质量较高的物质，主要存在于木质化植物的细胞中，强化植物组织。其化学结构是苯丙烷类结构单元组成的复杂化合物，共有三种基本结构(非缩合型结构)，即愈创木基结构、紫丁香基结构和对羟苯基结构，分子结构式如图所示， 木质素单体的分子结构折叠
同时含有多种活性官能团，如羟基、羰基、羧基、甲基及侧链结构。其中羟基在木质素中存在较多，以醇羟基和酚羟基两种形式存在，而酚羟基的多少又直接影响到木质素的物理和化学性质，如能反映出木质素的醚化和缩合程度，同时也能衡量木质素的溶解性能和反应能力；在木质素的侧链上，有对羟基安息香酸、香草酸、紫丁香酸、对羟基肉桂酸、阿魏酸等酯型结构存在，这些酯型结构存在于侧链的α位或γ位。在侧链α位除了酯型结构外，还有醚型连接，或作为联苯型结构的碳-碳联结。同酚羟基一样，木质素的侧链结构也直接关系到它的化学反应性。 对羟苯基结构愈创木基结构紫丁香基 结构折叠 由于木质素的分子结构中存在着芳香基、酚羟基、醇羟基、碳基共扼双键等活性基团，因此可以进行氧化、还原、水解、醇解、酸解甲氧基、梭基、光解、酞化、磺化、烷基化、卤化、硝化、缩聚或接枝共聚等许多化学反应。其中，又以氧化、酞化、磺化、缩聚和接枝共聚等反应性能在研究木质素的应用中显示着尤为重要的作用，同时也是扩大其应用的重要途径。在此过程中，磺化反应又是木质素应用的基础和前提，到目前为止，木质素的应用大都以木质素磺酸盐的形式加以利用。在亚硫酸盐法生产纸浆的工艺中，正是由于亚硫酸盐溶液与木粉中的原本木质素发生了磺化反应，引进了磺酸基，增加了亲水性，而后这种木质素磺酸盐在酸性蒸煮液中进一步发生水解反应，使与木质素结合着的半纤维素发生解聚，从而使木质素磺酸盐溶出，实现
新型絮凝剂聚合硫酸铝的研究及应用 杨叶毅卢建业梁伟杰冯蔚龙广东奇力士石油化工有限公司 摘要：以硫酸铝为原料，采用中和法研制新型絮凝剂聚合硫酸铝，进行了最佳碱化剂的选择，并确定了最佳碱化度、最佳聚合反应时间及最佳PH值，并针对聚合硫酸铝稳定性相对较差的缺点，进行了聚合硫酸铝稳定剂的筛选。通过对其性能研究表明，聚合硫酸铝在无论在絮凝性能上还是在投加量上都比传统的硫酸铝有更大的优越性，并且具有更宽广的对原水PH值的使用范围。同时，在相同条件下，聚合硫酸铝的除浊效果明显优于硫酸铝，比聚合氯化铝略好。 关键词：聚合硫酸铝絮凝剂水处理 1 前言 随着工业生产的发展，用水量急剧增加，工业废水也相应增加，不论饮用水、工业用水，还是废水都必须经过处理才能使用或排放。水处理方法很多，如絮凝沉淀法、生化法、离子交换法等等。但应用最广泛、成本最低的处理方法还是絮凝沉淀法。 絮凝沉淀法的关键是絮凝剂，作为水处理方面的絮凝剂主要是无机絮凝剂和有机絮凝剂，无机絮凝剂主要有铁盐和铝盐两大类[1,2]。由于有机絮凝剂可能存在的毒性，加之其价格昂贵等原因，很少在净水处理上应用[3]。铁盐絮凝剂，其絮凝效果不错，但由于铁离子对饮用水及各种工业用水有着不良影响及其使用时对设备的强烈腐蚀性，在水处理上没有得到广泛应用[4]。在水处理方面，应用最广泛的还是铝盐絮凝剂，它主要有硫酸铝、聚合氯化铝等，但随着水处理工业的发展，对它们提出了更高的要求，为改善铝盐的絮凝效果和减少铝盐药剂的投加量，我们进行了聚合硫酸铝絮凝剂的研究。聚合硫酸铝絮凝剂在国外已有报道，但在国内，这方面的工作还相对较落后，因此积极研究和开发聚合硫酸铝絮凝剂具有重要的现实意义。 2 基本原理 2.1 以氢氧化钙为碱化剂 反应方程式为： nAl2(SO4)3·14H2O+(n×m/2)Ca(OH)2+xH2O 磷酸 [Al2(OH)m(SO4)3-m/2]n+( n×m/2)CaSO4↓
工程简要 华亭中煦煤化工有限责任公司年产60万吨甲醇项目 2、总则 2.1本技术附件提出的是最低限度的要求，并未对一切细节做出规定，也未充分引述有关标准和规范的条文，卖方应保证提供符合本技术规格书和有关最新工业标准的产品。 2.2本技术附件所使用的标准如与卖方所执行的标准发生矛盾时，按较高标准执行。 2.3卖方根据买方提供的数据单和技术要求，对其供货范围内的产品质量等承担 全部责任。 2.4买方为保证招标产品的质量所采取的一切技术手段，不能免除卖方在产品质量等应承担的全部责任。 2.5遵循本技术附件说明的任一条款均不能认为可以解除卖方对所供货物应承担的责任。2.6卖方的供货应遵循本技术附件提出的要求，如有偏离应取得买方的书面认可。卖方如果没有以书面形式对本技术附件的条文提出异议，买方可以认为卖方完全满足本技术附件的要求。 2.7买方有权因设计等原因对参数做局部的修改和调整。 3、技术要求 3.1煤样分析数据表：
3.2分散剂、絮凝剂技术指标要求 3.2.1名称：灰水分散剂 3.2.2作用：添加在由沉降槽溢流至灰水槽的灰水中及泵的入口管线，用来防止气化灰水系统和给水系统设备及管道结垢，防止堵塞，提高生产系统运行时间。 3.2.3技术要求： （1）按正常添加量约80ppm使用分散剂后能够有效的防止水系统结垢问题。 （2）分散剂能够有效地控制无机盐垢、金属氧化物和胶体沉积。 （3）分散剂阻垢性能优异，具有良好的化学稳定性，有一定程度的耐氧化性， 不易水解，能耐较咼温度，热稳定性好等优点，在咼温、咼硬、咼pH的水质条 件下具有良好的阻垢性能。 3.2.4系统灰水数据： 温度：45C?285E 压力：常压?6.5MPa 流量：w 560m3/h 3.2.5名称：絮凝剂 3.2.6作用：添加在气化渣水处理沉降槽中，用来沉降沉降槽内黑水中的固体颗粒，以得到悬
1 絮凝原理 餐饮废水中污染物主要以胶体形式存在。胶体本身既具有巨大的表面自由能、有较大的吸附能力，又具有布郎运动的特性，从而颗粒间有较多碰撞的机会，似乎可以粘附聚合成大的颗粒，然后受重力作用而下沉。但是由于同类的胶体微粒带着同性的电荷，它们之间的静电斥力阻止微粒间彼此接近而聚合成较大颗粒；其次，带电荷的胶粒和反离子与周围的水分子发生水化作用，形成一层水化壳，也阻碍各胶粒的聚合。投加铝盐等无机盐后，发生金属离子水解和聚合反应过程，被吸附的带正电荷的多核络离子能够压缩双电层、降低ζ电位，使胶粒间最大排斥能降低，从而使胶粒脱稳[1]。 使用无机盐絮凝剂处理的同时，有机高分子也常作絮凝剂使用。高分子絮凝剂有较好的架桥和吸附作用，和无机盐絮凝剂共同使用可以加快反应速度，提高处理效果。 2 实验方法 絮凝剂配成1g/L的溶液。烧杯搅拌实验在磁力搅拌器上进行，每次实验水样为200mL，水样取自某星级宾馆的餐饮废水，经初沉后用0.1mol/L稀盐酸和0.1mol/L氢氧化钠精确调pH值到要求值。操作程序为：在快速搅拌下投加絮凝剂反应2min后，改变搅拌速度为慢速，继续搅拌10min，静沉20min后，距上液面 约5cm处吸取部分上清液测定剩余浊度及CODcr[2]。 3 结果与讨论 3.1 絮凝剂的选择 各种絮凝剂的用量为2mL，试验温度为22～29℃，取絮凝处理后的上清液，测定CODcr及浊度，结 果见表1。 从表1可以看出，分别采用碱式氯化铝、硫酸铁、氯化铝、硫酸亚铁、硫酸铝钾、硫酸铝钾+聚丙烯酰胺处理餐饮废水，其中硫酸铝钾+聚丙烯酰胺去除废水CODcr效果最好，这说明单独使用一种无机盐作絮凝剂，效果不如复合絮凝剂使用效果好，为此选用硫酸铝钾+聚丙烯酰胺作絮凝剂。 3.2 絮凝条件的优化 确定了硫酸铝钾+聚丙烯酰胺作为絮凝剂后，对最佳絮凝条件进行摸索试验。 从图1中可看出，随着加药量的增加，絮凝后浊度呈现先增加，后降低，再增加的趋势，说明加药量不是越多越好，其最佳投药量为：200mL水样加入3.2mL硫酸铝钾+聚丙烯酰胺。确定了最佳投药量后，在此基础上实验确定最佳pH值，结果如图2。沉淀速度与pH的关系曲线见图3。
新资料目录： 1 .X 用于水处理的絮凝剂的制备方法 2 .2 一种聚合有机硫酸铝絮凝剂配方及制备方法 3 .3 一种高效藻絮凝剂及其用于治理赤潮及水华的方法 4 . 5 结构改性的聚合物絮凝剂 5 .X 油水分离絮凝剂及油水分离絮凝方法 6 . 7 有机无机复合型絮凝剂及其生产方法 7 .0 一种絮凝剂及生产方法 8 .8 造纸纸浆和包含酸性含水氧化铝溶胶的絮凝剂 9 .4 生态安全复合高效絮凝剂 10 .6 双机絮凝剂 11 .3 一种有机高分子絮凝剂及其制备方法 12 .3 新型复合絮凝剂及其制备方法 13 .3 聚硅铝絮凝剂的制备方法 14 .3 一种制备絮凝剂的方法及其设备 15 .5 木质素季铵盐阳离子絮凝剂合成工艺 16 采用新型施胶用絮凝剂进行中性-碱性造纸 17 一种水处理方法及其絮凝剂 18 .0 聚合氯化铝絮凝剂生产工艺 19 .2 碱式氯基硫酸铝，其制法及作为絮凝剂的应用 20 .0 用煤渣粉生产复合絮凝剂的方法 21 .4 一种絮凝剂的生产方法 22 .9 含铝、镁有机高分子絮凝剂及制法 23 .5 高分子复合絮凝剂的生产方法 24 .X 用于回收蛋白质的新型絮凝剂 25 .5 聚合硅酸-盐液体絮凝剂及制备方法 26 .5 聚合硅酸-盐絮凝剂及制备方法 27 .3 水处理用的絮凝剂 28 .1 吸附絮凝剂的制备 29 .6 聚合硅酸-铝复合絮凝剂及制备方法 30 .6 用于水处理的絮凝剂及其生产方法 31 .0 水处理用无机复合絮凝剂及其制备方法 32 .X 多氯聚硫钨酸铝絮凝剂的生产方法 33 .2 絮凝剂的回收方法 34 .7 用水淬渣或飞灰生产硅酸系絮凝剂的方法 35 .7 一种生产聚合氯化铝絮凝剂的工艺 36 .9 新型阳离子絮凝剂 37 .0 生产絮凝剂中的脱水方法 38 .7 聚硅酸锌絮凝剂的制备方法及用途 39 .3 一种处理造纸黑液的絮凝剂 40 .2 硅钙复合型聚合氯化铝铁絮凝剂及其生产方法 41 .8 施胶用絮凝剂及其制法
木质素的性质及应用 张XX （北京联合大学生物化学工程学院，北京，100023） 摘要 随着人类对环境污染和资源危机等问题的认识不断深刻,天然高分子所具有的可再生、可降解等性质日益受到重视。在自然界中,木质素的储量仅次于纤维素,而且每年都以500亿吨的速度再生。增强其制浆造纸工业每年要从植物中分离出大约14亿吨纤维素,同时得到5000万吨左右的木质素副产品,截止到2002年时,超过95%的木质素仍直接排入江河或浓缩后烧掉,绝少得到高效利用[1]。被用于化工高分子材料却仅占 1%。所以对于木质素的研究、开发及应用等具有十分重要的意义。本文简单介绍木质素的结构、性质。主要介绍其在发泡塑料方面的应用。 关键词：木质素；树脂；改性；发泡； 木质素的结构 木质素，是聚酚类的三维网状高分子化合物，其基本结构单元为苯丙烷结构，共有三种基本结构（非缩合型结构），即愈创木基结构、紫丁香基结构和对羟基苯基结构。木质素是由松柏醇基、紫丁香基和香豆基三种单体以 C－C 键、醚键等形式连接而成的具有三维空间结构的天然高分子物质。[2] 木质素的化学性质 木质素的分子结构中存在着芳香基、酚羟基、醇羟基、羰基、甲氧基、共轭双键等活性基团，可以进行氧化、还原、水解、醇解、酸解、光解、酰化、磺化、烷基化、卤化、硝化、缩聚或接枝共聚等许多化学反应，从而奠定了木质素在多方面应用的基础。特别是在高分子材料方面，以木质素为原料可以合成酚醛树脂，既可以用作酚与甲醛反应，也可用作醛与苯酚反应[3]；利用木质素所含的醇羟基，可与异氰酸酯类进行缩合反应，制得木质素聚氨酯；木质素与烯类单体在催化剂作用下能发生接枝共聚反应，如丙烯酰胺、丙烯酸、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈等。 木质素的应用 脲醛树脂 木质素作为一种洁净资源，可制备合成树脂和胶黏剂、补强剂、油田化学品和各种助剂，在轻工业及农业中有广泛的应用。 脲醛树脂是目前市场上多用作粘合剂,作为塑料使用的很少,而且都是闭孔泡沫塑料,但脲醛树脂泡沫塑料由于其硬而脆的缺点,在应用上受到了限制。 采用加入木质素磺酸钠改性脲醛树脂,以降低游离甲醛含量及充分利用木质素资源;同时加入三聚氰胺和聚乙烯醇,以改变树脂的柔韧性。通过碳酸氢铵发泡法发泡制得开孔改性脲醛树脂泡沫塑料。实验结果表明:改性后游离甲醛含量明显降低,韧性有了较大的提高。[4]
絮凝剂种类 参考资料：https://www.doczj.com/doc/784279518.html, 1无机絮凝剂 无机盐类絮凝剂主要分为铝盐和铁盐，它们有很大的缺点：残留在水中的铝离子会导致二次污染；铁离子本身有颜色，并对设备有腐蚀作用，提高成本；投加量大，产泥量高，运行费用高．无机盐聚合物类絮凝剂效果好，残留在水中的铝、铁离子少，而且易生产、价廉、使用范围广，在我国实际用量占絮凝剂总量的80％以上． 2有机合成高分子絮凝剂 合成高分子絮凝剂投加量少，一般在2％以下，效果好，形成的絮体大，而且强度大，不易破碎，不增加泥量，降低热值，无腐蚀性．它分非离子型、阳离子型、阴离子型和两性四种．常用有机絮凝剂有：聚丙烯酰胺(PAM)、聚丙烯酸钠、聚氧乙烯、聚乙烯胺、聚乙烯磺酸盐等，其中聚丙烯酰胺的应用最多，占合成高分子絮凝剂的80％左右．然而这一类絮凝剂由于存在着一定量的残余单体丙烯酰胺，不可避免的带来毒性，所以限制了它的应用。高分子量聚丙烯酸钠属阴离子型絮凝剂，有强烈的絮凝作用而且无毒；对悬浮于水中的细微粒产生非离子性吸附，使粒子之间产生交联；对具有金属氢氧化物这类正电荷的胶体粒子更显示出其优良性能． 3天然高分子絮凝剂 天然高分子絮凝剂易生物降解，本身或中间降解产物对人体无毒，具有选择性大、价廉、产泥量少等优点．若在生化系统中投加该类絮凝剂，可为城市污水处理后的回用提供符合要求的水质．另外淀粉磷酸酯和淀粉黄原酸脂也是良好的絮凝剂．壳聚糖、甲壳素类絮凝剂作为水处理剂在工业上已大量应用，美国主要用于给水及饮用水处理；日本主要用于水处理及污水处理，其中用于水处理的壳聚糖每年达500吨之多；我国改良了工艺，絮凝剂除了对水中的固体悬浮物(ss)有较好的絮凝作用外，还对水中的COD、色度和重金属离子等有较好的去除效果．由于该类聚合物具有无毒无味、抗菌、可生物降解等优点使其被大量应用于食品工业废水处理中，壳聚糖可使各种食品加工废水的固形物减少70％～98％． 4微生物絮凝剂 微生物絮凝剂是一类由微生物或其分泌物产生的代谢产物，它是利用微生物技术，通过细菌、真菌等微生物发酵、提取、精制而得的，是具有生物分解性和安全性的高效、无毒、无二次污染的水处理剂．它主要由微生物代谢产生的各种多聚糖类、蛋白质，或是蛋白质和糖类参与形成的高分子化合物，能产生微生物絮凝剂的微生物种类很多，它们大量存在于土壤、活性污泥和沉积物中．由于絮凝剂的分子量很大，一个絮凝剂分子可同时与几个悬浮颗粒结合，在适宜条件下迅速形成网状结构而沉积，从而表现出很强的絮凝能力．微生物絮凝性与分子结构、分子量、活性基团等多种内部环境因素有关，另外，外界环境因素如pH值、温度、离子种类、离子强度等对微生物絮凝剂的活性也有影响．微生物絮凝剂
Botanical Research 植物学研究, 2016, 5(1), 17-25 Published Online January 2016 in Hans. https://www.doczj.com/doc/784279518.html,/journal/br https://www.doczj.com/doc/784279518.html,/10.12677/br.2016.51004 Progress in Research on Lignin Yongbin Meng1*, Lei Xu1, Zidong Zhang1, Ying Liu2, Ying Zhang2, Qinghuan Meng2, Siming Nie2, Qi Lu1,2 1National Engineering Laboratory for Ecological Use of Biological Resources, Harbin Heilongjiang 2Key Laboratory of Forest Plant Ecology, Ministry of Education, Northeast Forestry University, Harbin Heilongjiang Email: 347576614@https://www.doczj.com/doc/784279518.html,, luqi42700473@https://www.doczj.com/doc/784279518.html, Received: Dec. 10th, 2015; accepted: Dec. 24th, 2015; published: Dec. 30th, 2015 Copyright ? 2016 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). https://www.doczj.com/doc/784279518.html,/licenses/by/4.0/ Abstract Lignin is a renewable aromatic polymer in nature, and it can be used in the process of high added value. In addition, the oil and natural gas are facing the serious situation of increasingly exhausted. Lignin as a part of alternative fossil raw materials shows a good application prospect. In order to realize the use of lignin, firstly, we must understand the composition and structure of lignin. Stat-ing from the chemical composition of lignin, this paper analyzed and compared some methods and techniques for separation as well as extraction, and application of lignin extraction, focused on the latest progress in the structure of lignin, and forecasted the development direction of lignin ap-plication. Keywords Lignin, Structure, Separation, Application 木质素的研究进展 孟永斌1*，徐蕾1，张子东1，刘英2，张莹2，孟庆焕2，聂思铭2，路祺1,2 1生物资源生态利用国家地方联合工程实验室，黑龙江哈尔滨 2东北林业大学森林植物生态学教育部重点实验室，黑龙江哈尔滨 Email: 347576614@https://www.doczj.com/doc/784279518.html,, luqi42700473@https://www.doczj.com/doc/784279518.html, 收稿日期：2015年12月10日；录用日期：2015年12月24日；发布日期：2015年12月30日 *第一作者。
(一) 无机混凝剂 1.低分子无机混凝剂目前应用最广泛的简单无机型絮凝剂是铁系、铝系金属盐.主要有三氯化铁、硫酸亚铁和硫酸铝.三氯化铁(Fe:常用的是六水合三氯化铁(FeCl3?6H20)形成的矾花沉淀性好,处理低温水或低浊度水效果比铝盐好,适宜pH值范围较宽,但处理后水的色度比铝系的高,有腐蚀性. 硫酸亚铁(FeS04?H20)离解出的Fe2+只能生成最简单的单核络合物,不如二价铁盐那样有良好的混凝效果.硫酸铝(Al2(S04)3)是废水处理中使用最多的絮凝剂,使用便利,絮凝效果好,当水温低时水解困难,形成的絮体较松散,它的有效pH值范围较窄.明矶 (Al2(S04)3?的作用机理与硫酸铝同. 2.无机高分子絮凝剂无机离分子絮凝剂混凝效果高、价格低,有逐步成为主流药剂的趋势.我国此类絮凝剂的开发成绩显著.无机高分子絮凝剂的品种有阳离子型,如聚合氯化铝(PACL聚合硫酸铝(PAS)、聚合磷酸铝(PAP)、聚合硫酸铁(PFS)、聚合氯化铁(PFC)、聚合磷酸铁(PFP)、聚亚铁和阴离子型,如聚合硅酸〔PS〕. 聚合氯化铝(PAC)：对各种废水都可以达到好的絮凝效果,能快速形成大的矾花,沉淀性能好,适宜的pH值范围较宽(pH在5-9之间),且处理后水的pH值和碱度下降较小.水温低时,仍可保持稳定的絮凝效果,其碱化度比其它铝盐、铁盐为高,因此药液对设备的侵蚀作用小. 聚合硫酸铁(PFS)：混凝体形成速度快,密集且质量大且沉降速度快.尤其对低温低浊水有优良的处理效果,适用水体pH值范围(pH在4-11之间),腐蚀性小.实验表明,用聚铁净化水,可降低亚硝氮及铁的含量.因此,它是优良安全的饮用水混凝剂剂,有取代对人体有害的聚合铝混凝剂的趋势. 聚亚铁：可将高价金属离子还原成低价金属离子,且不需酸化.该混凝剂在水体中具有电荷中和与吸附架桥双重功能.与活性剂共用,可使胶体物质转变为混凝体,同时除去废水中的Cu、Zn、Ni等金属离子,成为高效电镀废水净化剂. 聚合硫酸铝(PAS)：去除浊度效果显著,并有较广的温度使用范围和对原水的适用范围.不仅可处理工业用水,还可处理工业废水.聚合硫酸铝混凝剂国外已有报道.
聚合氯化铝[PAC] 分子式：[Al2OH)n Cl6-n·xH2O]m,式中m≤10，n=3—5 一、特性 该产品分固体和液体两种，液体产品分为无色或淡黄色的透明或半透明液体。固体产品为黄色粉末状，易容于水，固体产品易吸潮结块。 二、用途 该产品在工业给水和生活饮用水的净化处理中，做为絮凝剂使用。最佳絮凝pH 范围在5-9以上，最好与碱性药剂或有机高分子絮凝剂联合使用效果最佳。 注：工业具有的聚合氯化铝不检验砷和重金属 四、使用方法 该产品腐蚀性较强，投加设备需做防腐处理，操作人员应配备劳动保护用具。 五、包装、贮运 固体用内衬塑料袋、外套编织袋双层包装，内袋扎口或热合，外袋牢固封口。液体用塑料桶包装或玻璃钢罐贮存及运输。
聚合氯化铝铁 分子式：[Al2(OH)n Cl6-n]m·[Fe2(OH)n Cl6-n]m,式中n.m.N.M为整数。 一、特性 该产品为黄色和黄褐色粉末状固体，易容于水，有较强的架桥、吸附性能。 二、用途 该产品在工业给水合生活饮用水的净化处理中，做为絮凝剂使用。集铝盐铁盐絮凝剂优点于一体，是聚合铝和聚合铁的良好替代品。最佳使用pH在4~10.投加量根据原水水质而定。 四、使用方法 该产品腐蚀性较强，设备需做防腐处理，操作人员应配备劳动保护用具。 五、包装、贮运 用内衬塑料薄膜的编织袋包装，净重25kg。运输及贮存时应注意防水、防潮。禁止与有毒有害物质同运。 聚合硫酸铁[PFS] 分子式：[Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]m,式中n≤2m=f(n) 一、特性 本厂产品为液体聚合硫酸铁，为红褐色的粘稠液体，相对相对密度（d420）1.450,水解后可产生多种高价和多络离子，对水中悬浮胶体颗粒进行电性中合，降低其电位，促使颗粒相互凝聚，同时产生吸附、架桥、交联等作用。该产品使用pH
. .. . ────HSJ/A系列──── 一体化絮凝剂制备装置 使用说明书 金海晟环保设备
目录 一.产品简介 2 二.工作原理 2 三.系列号说明 3 四.技术参数 3 五.设备安装 4 六.设备调试 4 七.操作说明 5 八.故障与维护7 九.零配件更换7 十.注意事项及安全说明8
一.产品简介 絮凝剂是水处理中经常用到的投加药剂，一般多为有机高分子物质，这类物质在水中溶解的过程中，因其粘度较高，常使溶解过程变得复杂，而且容易结块，加大了人工操作的强度，也使投加的自动化程度降低。 为解决此类难题，金海晟环保设备在吸收目前国际上最先进工艺技术基础上，研制开发了HSJ/A系列一体化絮凝剂制备装置。它是集溶药、熟化、投加于一体的全自动加药系统。该设备根据所需药液的浓度，控制投加的药剂量，自动将絮凝剂进行搅拌、溶解、熟化，再由加药泵投加到处理水中，大大降低了絮凝剂使用过程中的复杂程度，并使投加过程自动、准确，而且节省药量。 HSJ /A系列装置占用空间小，安装简单，自动化程度高，使用寿命长，可广泛应用于城市给水处理、污水处理以及电力等行业的水处理，真正为用户解除因药剂投配所带来的烦恼。 二.工作原理 2.1系统组成 HSJ/A系列一体化絮凝剂制备装置主要由箱体、干粉进料机和自动控制系统三部分组成(见图HSJ/A-T1)。 2.1.1 箱体 箱体6由PP或PVC材料制成，分为三格（HSJ/A-500型设备箱体分为两格），即制备格、熟化格和投配格，每格装有1个电动搅拌器1，便于充分混和药液。在投配格中装有液位计13，检测最高和最低液位，保证整个系统不间断供药。在制备格上还有一个混合器9，起到浸润药剂的作用。 2.1.2 干粉进料机 干粉进料机包括料斗16、进料电机3、投配螺旋17和混合器9。电机由控制箱7的变频器调整转速，从而控制投配螺旋17的转速，调整投加药量，控制制备药液的浓度。 2.1.3 自动控制系统 自动控制系统主要包括控制箱7、各种传感器（如液位计13、料位计15）和控制部件。通过它实现全自动控制——全自动运行、报警、停止及再启动。自动控制系统使整套设备安全运行，从而延长设备使用寿命。 2.2工作原理
文章编号: 1001-227X(2002)03-0015-05 新型聚丙烯酰胺絮凝剂的研究 谭正德, 龙有前, 王碧莲, 李协成 (湖南工程学院化工系,湖南湘潭 411101) 摘要:研制出一种锌系复合絮凝剂和改性聚丙烯酰胺絮凝剂。介绍了其制备方法、絮凝剂中各组分的作用及反应条件的确定。通过实例研究了絮凝剂的投加量及絮凝pH值对絮凝效果的影响。结果表明,上述絮凝剂具有成本低、工艺简单、无毒、无污染、净水效果好等优点。 关键词:聚丙烯酰胺; 絮凝剂; 锌系; 改性 中图分类号:TQ153.2 文献标识码:A Study of new polyacrylamide flocculants TAN Zheng-de,LONG You-qian,W ANG Bi-lian,LI Xie-cheng (Chemical Dept.,Hunan Inst.of Engineerin g,Xiangtan411101,China) Abstract:New polyacrylamide flocculants were developed which include a zinc group composite flocculant and a modified polyacrylamide flocculan t.Preparation and componen ts of the flocculants mentioned above were de scribed,reacti on conditions for preparation were op timized as well.The effect of flocculating p H value and ad dition amount on flocculation results was ex empli fied.The results show that the flocculants have strengths such as low cost,easy preparation,non-toxic,pollution free and good flocculation results. Keywords:polyacrylamide;flocculant;zinc group;modify 1 前言 随着工业的发展,工业废水的排放不断增加,对水处理剂的要求也越来越高。絮凝剂的发展经历了从铝系絮凝剂及铁系絮凝剂到天然高分子絮凝剂、合成高分子絮凝剂、微生物絮凝剂和改性高分子絮凝剂[1]。铝絮凝剂(如:硫酸铝,三氯化铝及聚合铝)中的铝所带来的危害较重,在人体中蓄积导致老年性痴呆、脑病、骨病、肾病、非缺铁性贫血、肝功能障碍、眼眶骨膜出血,卵巢萎缩、关节和支气管炎等。对水生物的毒害也比较严重,当含铝量高于0 2~0 5mg/L时,可使鱼致死;土壤中的铝过多,会抑制植物的生长,空气中的铝能使雨水的pH值降低,出现 酸雨,这些问题一直没有解决,所以铝系絮凝剂的应用受到限制,某些国家和地区已经禁止使用铝系絮凝剂处理饮用水。另外,铝系絮凝剂(尤其是聚合铝)制作工艺要求严格(反应温度、压力、时间要求严格控制)、成本高。铁系絮凝剂中含有Fe3+,Fe3+具有氧化性,对设备有腐蚀性,且处理过程难以控制,对某些水(尤其是有机物含量较多的水)易引起色度增加且无法絮凝等问题。而对于聚合铁,制作较复杂,周期长,且产品贮存性差,易水解沉淀分层而影响絮凝效果,另外,有机高分子絮凝剂(如聚丙烯酰 收稿日期:2002-01-28
木质素的应用研究进展 木质素的应用研究进展转载2010-01-2908:43:41中国人造革合成革网 木质素又称作木素,是自然界唯一能提供可再生芳基化合物的非石油资源,且数量仅次于纤维素,为第二多天然高分子材料[1,2]。木质素主要源于工业制浆的副废物,由于其自然降解时间较长,排放掉对环境有不利影响。随环境、资源问题的日益突出,对木质素的充分利用越来越受到人们的重视。利用木质素的方式概括起来有两种:一是通过化学或生物方法将木质素降解为小分子后用作化 一是以大分子形式直接利用,这是目前木质素的主要利用方式。工原料; 木质素广泛存在于植物体中,是复杂的天然芳香族聚合物。在提取和分离过程中木质素原有结构可能会被破坏,因此确定木质素的准确结构较困难。通过对木质素碎片的结构研究并结合生物化学解释,认为木质素由多个苯丙烷结构单元组成,结构相似的对羟基肉桂醇、松柏醇或芥子醇的苯氧基偶合,形成一种异质多晶天然高分子聚合物。研究发现,木质素结构单元之间的联接方式较多且不一致,并且提取木质素的标本不同,其组成与结构也不同。天然结构中,单元间主要联接方式是β-O-4和α-O-4,约占50%左右;其他有代表性键型是β-5、β-1、5-5等。 1木质素高分子的利用 目前木质素主要以大分子形式利用,主要利用其良好的分散性、粘合性和表面活性。 1.1在土木工程中的应用 国内和前苏联等国开展了此方面的研究。源于非木本植物的工业木质素衍生物分子量相对较低,其中木糖成分含量高,适于用作水泥缓凝剂。卢今怡,郁维新等开展了将木素磺酸盐用于解决混凝土工程中水泥的水化热问题的研究。 1.2在树脂粘合剂合成中的应用
常用无机高分子絮凝剂的类别和品种 无机高分子絮凝剂的特点有哪些？ Al(Ⅲ)、Fe(Ⅲ)、Si(Ⅳ)的羟基和氧基聚合物都会进一步结合为聚集体，在一定条件下 保持在水溶液中，其粒度大致在纳米级范围，以此发挥凝聚—絮凝作用会得到低投加量高效果的结果。若比较它们的反应聚合速度，由Al→Fe→Si是趋于强烈的，同时由羟基桥联转为氧基桥联的趋势也按此顺序。因此，铝聚合物的反应较缓和，形态较稳定，铁的水解聚合物则反应迅速，容易失去稳定而发生沉淀，硅聚合物则更趋于生成溶胶及凝胶颗粒。 IPF的优点反映在它比传统絮凝剂如硫酸铝、氯化铁的效能更优异，而比有机高分子 絮凝剂（OPF）价格低廉。现在它成功地应用在给水、工业废水以及城市污水的各种处理 流程，包括预处理、中间处理和深度处理中，逐渐成为主流絮凝剂。但是，在形态、聚合度及相应的凝聚—絮凝效果方面，无机高分子絮凝剂仍处于传统金属盐絮凝剂与有机高分子絮凝剂之间的位置。其分子量和粒度大小以及絮凝架桥能力仍比有机絮凝剂差很多，而且还存在对进一步水解反应的不稳定性问题。IPF的这些弱点促进了各种复合型无机高分子絮凝剂的研究和开发。 聚合氯化铝的特点有哪些？ 聚合氯化铝(PAC)，又称碱式氯化铝，化学式为ALn(OH)mCL3n-m。PAC是一种多价电解质，能显著地降低水中粘土类杂质(多带负电荷)的胶体电荷。由于相对分子质量大，吸附能力强，形成的絮凝体较大，絮凝沉淀性能优于其他絮凝剂。 PAC聚合度较高，投加后快速搅拌，可以大大缩短絮凝体形成时间。PAC受水温影响较小，低水温时使用效果也很好。它对水的pH值降低较少，适用的pH范围宽(可在pH=5～ 9范围内使用)，故可不投加碱剂。PAC的投加量少，产泥量也少，且使用、管理、操作都较方便，对设备、管道等腐蚀性也小。因此，PAC在水处理领域有逐步替代硫酸铝的趋势，其缺点是价格较高。 另外，从溶液化学的角度看，PAC是铝盐水解—聚合—沉淀反应过程的动力学中间产物，热力学上是不稳定的，一般液体PAC产品均应在半年内使用。添加某些无机盐（如CaCl2、MnCl2等）或高分子（如聚乙烯醇、聚丙烯酰胺等）可提高PAC的稳定性，同时可增加凝聚能力。从生产工艺讲，在PAC的制造过程中引入一种或几种不同的阴离子（如SO42-、PO43-等），利用增聚作用可以在一定程度上改变聚合物的结构和形态分布，进而提高PAC 的稳定性和功效；如果在PAC的制造过程中引入其它阳离子组分，如Fe3+，使Al3+和Fe3+交错水解聚合，可制得复合絮凝剂聚合铝铁。 三氧化二铝含量是聚合氯化铝有效成分的衡量指标，一般而言，絮凝剂产品密度越大，三氧化二铝含量越高。一般来说，碱化度越高的聚合氯化铝吸附架桥能力越好，但因接近[Al(OH)3]n而易产生沉淀，因此稳定性也较差。
铁盐絮凝剂配方8例 1、聚合硫酸铁絮凝剂 聚和硫酸铁又称为羟基硫酸铁，是一种无机高分子絮凝刺，其液体为红棕色产品，固体则为黄色粉束状。聚铁的分子通式可表示为[Fe2 (OH)n( S04) 3-1/2] m。聚铁具有中和胶体电荷、压缩烈电层、降低胶体?电位的能力，从而使其具有良好的絮凝、混凝作用。据文献报道，聚铁在除浊、除COD和BOD等方面均优于其他的无机絮凝剂，且还具有pH适用范围广、无毒、对设备腐蚀性小等诸多优点，目前已广泛地应用于给排水工业和废水处理行业。（1）制备方法 ①硫酸铁聚合法制备 取定量的硫酸铁用去离子水进行溶解，制得含铁最为3mol/L的硫酸铁溶液，然后熟化24h，量取一定体积的聚合硫酸铁溶液，边搅拌边缓慢滴加一定浓度的氢氧化钠溶液，定容制得不同pH值的含铁量为0.5mol/L。聚合硫酸铁絮凝剂。 ②硫铁矿烧渣和硫酸溶液为原料制备 称取100g烧渣置于500ml烧瓶中，加入浓度为30%的硫酸浸泡。反应4h，然后聚合反应2h，取少量反应液，经检验全部为Fe3+时，反应完成。经过滤，制得液体产品。滤渣回收。 方法特点该方法具有投资少、原料易得、工艺简单、成本低和产品质量稳定等优点，适台于硫酸厂自行生产。为便于运输，可以将液体产品经浓缩过程生产胶体粒状的产品。工艺过程产生的废渣pH在2～3左右，可用于处理碱性废水（如造纸黑液），达到以废治废的目的。 ③硫酸亚铁聚合法制备 取25mL自来水于250mL的烧杯中，缓缓加入15mL浓H2S04。称取80g Fe2SO4·7H2O 工业品溶于前述稀H2SO4中，搅拌。接5～6s加1滴的速度滴加16mL H2O2，待H2O2滴加完毕，继续搅拌5min后静置。硫酸亚铁也可用空气氧化，但要加入MnO2作为催化剂。反应温度控制在50～60℃。 硫酸亚铁和硫酸也可由钢铁厂酸洗废藏提供，根据工艺指标补加化学计量的Fe2SO4·7H2O和硫酸。最佳工艺指标”n(H+)：n（Fe2+）=0. 35～0 45。 （2）应用 聚合硫酸铁混凝具有凝聚力强、水解快、矾花大、沉降快、不存在铁后移的问题等优点，完全可出替代目前所应用的铝系混凝剂用于水的净化处理。 例如对渤海湾海水进行颦凝实验。原水求质指标为：浊度15～50NTU，pH7. 9～8. 4总铁0. 79mg/l.，总硬度5. 77g/L。碱度169g/L。当该混凝剂投加30mg/L，温度为15～25℃条件下快速搅拌混合1min后，搅拌转数（慢速）为50r／min。能有效地去除渤海湾海水中总固溶物、悬浮物和降低有机物的含量，处理后海水浊度≤4NTU。因此，能够为大规模海水净化工艺提供有效的技术支持。 2、纳米聚合硫酸铁絮凝剂 （1）制备方法 水热法台成纳朱聚合硫酸铁 称取8 0g Fe3( SO4) 3·xH2O于乙二醇溶液中，在60℃的超声渡反应器中反应。在搅拌条件下缓慢滴加1mol/L乙酸钠溶液，调节溶液的pH值至1.30，继续搅拌反应0.5h。此时溶液为红褐色。将反应液放入到水热反应釜中，在150℃的条件下水热反应15h。反应后，将
新型絮凝剂的研究与应用 摘要：介绍了近年来生物絮凝剂的研究和应用现状，综述了微生物絮凝剂的研究进展，对产絮凝剂的微生物种类进行了总结，并讨论了絮凝反应条件、絮凝机理等研究近况。对微生物絮凝剂在废水中的应用现状及发展趋势做了预测。微生物絮凝剂无毒无害无二次污染的特性使其应用前景明显优于普通絮凝剂。 关键词：微生物絮凝剂;絮凝机理；应用 1 生物絮凝剂是具有高效絮凝活性的微生物代谢产物或化学改性天然有机高分子絮凝剂，是利用生物技术通过培养微生物的方法得到的一类新型絮凝剂，其化学成份主要是糖蛋白、多糖、蛋白质、纤维素和核酸等物质，分子量约为几十万以上。生物絮凝剂的研究始于20世纪5O年代，日本学者首先发现微生物培养液具有絮凝作用。1976年，J．Nakamura等人对能产生絮凝效果的微生物进行了专门研究，掀起了微生物絮凝剂的研究热潮。在水处理中，传统的化学絮凝剂不具有投加量多、产泥量大的特点，而且产生的化学污泥不易被生物降解，排放至水体中对人体健康和环境生态都具有潜在的危害作用。因此，化学絮凝剂在应用范围和使用条件上受到了限制，前景不容乐观。2O世纪7O年代以来开始研究开发的生物絮凝剂，是利用生物技术，对微生物进行发酵、抽提、精制而得到的一种新型水处理药剂。它不仅具有普通絮凝剂所具有的絮凝性能，还具有普絮凝剂所不具备的用量少、絮凝效果好、絮体易于分离、易生物降解、无二次污染、适用范围广等优点。因此，生物絮凝剂的研制和应用已成为新型高效絮凝剂开发的热点和重点。目前已发现多种微生物能够产生絮凝剂，其中对酱油曲霉 J、红平红球菌 J、拟青霉L6 等研究较详细。尽管目前已发现多种微生物能够产生絮凝剂，且有些能够产生特效絮凝剂，但絮凝剂用量大，成本高等问题给生物絮凝剂在工业上广泛应用造成了巨大障碍。资料表明，微生物絮凝剂絮凝高岭土的用量为(1～20)x 10-3，处理废水时用量更大。因此，寻找高效微生物絮凝剂产生菌，提高絮凝活性，降低絮凝剂用量，是微生物絮凝剂能否在工业上推广的关键所在。 2 微生物絮凝剂的类型、特点 表1 具有絮凝性的微生物种类