F691粉改性污泥脱水剂

F691学名刨花楠，是产于中国南方广大地区的多年生乔本植物。F691粉是这种含胶植物经加工粉碎后的木粉，其主成分是半乳甘露聚糖，属于非离子型高分子，可能含有带一定支链的阿拉伯半乳糖。

[制备方法]以天然高分子植物粉F691为原料，通过醚化、接枝共聚等反应合成出两性天然高分子改性絮凝剂(CGAC1和CGAC2)。

(1)将三甲胺水溶液加入三口烧瓶中，通过滴液漏斗滴入浓盐酸，控制一定的温度，制得铵盐，然后加入环氧氯丙烷，控制反应温度45～65℃，反应3～5h，产物经浓缩、纯制后配制成45%～48%浓度的水溶液。

(2)制备CGAC2的反应分为三步。

①胺甲基化反应称取定量的原料F691粉，加入一定体积的乙醇将其分散均匀；在水冷却下加入氢氧化钠溶液碱化30min；然后再加入定量的一氯醋酸水溶液，在50℃下反应醚化2h，制得胺甲基化中间产物CG(A)(F691/氢氧化钠/一氯醋酸/乙醇(质量比)=1.0/0.10/0.13/1.2)。

②接枝共聚反应在反应容器中加人羧甲基化中间产物和去离子水，通氮气并加热到60℃，在搅拌下加入丙烯酰胺单体及引发剂，反应2h后冷却出料，制得接枝中间产物CG(AA)[AM/F691=3/1；过硫酸盐(引发剂)=0.06mol/L]。在上述制备条件下，制得产品CG(AA)的接枝率为56%；相对黏度(0.5%水溶液，25℃)=2.3。

③胺甲基化反应将一定浓度的接枝共聚物溶解于去离子水中，然后加入定量的甲醛和二甲胺，在50℃下反应2h，冷却中和pH值，制得改性两性型污泥脱水剂CGAC2[CG(AA)/甲醛/二甲胺(摩尔比)=1.0/1.0/1.5]。

[应用]

①对工业污泥的脱水性能试验用污泥取自广州市某针织厂的废水处理厂，选取了活性污泥和浓缩污泥两种类型，活性污泥用于沉降试验，浓缩污泥用于过滤试验。两种污泥的性质见表11-8。

表11-8污泥的性质分析

由表11-8可知，两种污泥的含水率都很高，需要进行脱水处理。

絮凝剂用量对污泥沉降性能的影响：由于污泥中的微细颗粒带负电，互相排斥，还有部分污泥与表面附着水结合成凝胶体，所以它们能在水中稳定分布，沉降性能较差，靠重力沉降只能将污泥与游离水分开；当加入絮凝剂后，絮凝剂使带负电的污泥颗粒脱稳，并将表面附着水转化成游离水。由此可见，污泥的沉降性能可作为衡量絮凝剂性能的一个指标。

当投药量为20mg/L时，沉降速度比空白样提高38%，而PAM-C的沉降速率比空白样提高10%～15%。投加CGAC2后污泥比阻有一定幅度的降低，且比阻受药剂量变化的影响较小。

②对造纸混合污泥的脱水性能实验研究加药对污泥自然过滤和减压过滤性能的影响，发现在相同条件下CGAC2比PAM-C、PHP处理的滤液体积增加10%～18%。

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