陰離子聚丙烯酰胺應(yīng)用于廢棄樁基泥漿的處理
陰離子聚丙烯酰胺應(yīng)用于廢棄樁基泥漿的處理
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城市建設(shè)中樁基工程、隧道挖掘等施工作業(yè)通常會(huì)產(chǎn)生大量的廢棄泥漿(文中以泥漿簡(jiǎn)稱)，這些泥漿中通常包括廢棄鉆孔(井)漿液、泥沙及部分表層土等。泥漿通常具有一定的流動(dòng)性。承載力弱，無法直接填埋，長(zhǎng)期堆放占用大量土地，也常因其處理不當(dāng)而造成河道淤塞，給環(huán)境造成了較大壓力。
實(shí)現(xiàn)泥漿的資源化再利用，脫水減量化是廢棄樁基泥漿處理的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。將泥漿減量化處理，強(qiáng)化泥水分離過程，使其體積減小，承載力增加，這對(duì)于運(yùn)輸、儲(chǔ)存及后期綜合利用有重要意義。
聚丙烯酰胺(PAM)因其優(yōu)異的特性，近年來在污泥調(diào)質(zhì)脫水領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。而陰離子聚丙烯酰胺(APAM)具有較高的分子量，相對(duì)較低的價(jià)格，對(duì)大規(guī)模工程應(yīng)用較為有利。
廢棄樁基泥漿是由帶負(fù)電荷的、微米級(jí)別的硅鋁酸鹽類礦物微粒形成的高度分散混合懸浮體系。
陰離子聚丙烯酰胺APAM在泥漿處理中的應(yīng)用
泥漿濃度對(duì)陰離子聚丙烯酰胺APAM絮凝效果的影響
泥漿濃度不僅影響到泥漿分散體系的易脫穩(wěn)性，同時(shí)對(duì)后繼絮凝操作過程有直接影響，選定合適的泥漿濃度具有必要性。
泥漿濃度對(duì)絮凝劑較少投加用量(值)影響明顯，泥漿濃度愈高，絮凝分離單位質(zhì)量的泥漿微粒所需的APAM量愈大。這是由于微粒總有效表面積隨濃度提升明顯．影響到了高分子鏈對(duì)微粒表面的氫鍵結(jié)合及架橋絮凝。
陰離子聚丙烯酰胺APAM投加量對(duì)泥漿絮凝效果的影響
隨著絮凝劑用量的加大，粘土微粒會(huì)同時(shí)附著在多個(gè)分子鏈上，產(chǎn)生空間位阻作用，壓實(shí)層密度變?。畨簩?shí)層體積增大。
聚合氯化鋁PAC與陰離子聚丙烯酰胺APAM復(fù)合使用對(duì)絮凝效果的影響
在陰離子聚丙烯酰胺APAM投加量不變的情況下，隨著聚合氯化鋁PAC的投加量的增加，上清液濁度明顯降低，這是由于粘土類微粒能吸附聚合氯化鋁PAC在水溶液中產(chǎn)生的Al3+化合物和多種多核羥基絡(luò)離子。被吸附的帶正電的多核羥基絡(luò)離子對(duì)微粒的雙電層有壓縮作用，降低了Zeta電位，促進(jìn)了微粒的聚集作用，從而提升了上清液的澄清度，同時(shí)微粒問斥力的減弱也在一定程度上減小了絮團(tuán)的體積。
泥漿pH值對(duì)絮凝效果的影響
由于高分子有機(jī)物絮凝分離的機(jī)理除大分子鏈的捕獲外亦受微粒表面的Zeta電位的影響，考慮到粘土表面所帶電荷的性質(zhì)通常與溶液pH值有關(guān)。通過調(diào)整pH值以獲得相應(yīng)的效果在實(shí)際應(yīng)用中具有一定的意義。
絮凝劑用量隨著pH值下降而略有提升，而pH值增高時(shí)呈相反狀態(tài)。原因是在低pH值下，微粒表面負(fù)電荷相對(duì)較少， 同時(shí)陰離子聚丙烯酰胺APAM的解離也受到影響，與微粒表面多呈點(diǎn)接觸鏈序狀吸附，橋連作用不強(qiáng)，生成的絮體相對(duì)較小，絮凝劑用量稍稍增加；pH值升高．粘土顆粒表面負(fù)電荷增加．同時(shí)陰離子聚丙烯酰胺APAM的解離加強(qiáng)，分子鏈上-COO-基團(tuán)間靜電排斥力加強(qiáng)，陰離子聚丙烯酰胺APAM分子鏈更為舒展．更易架橋絮凝，但同時(shí)微粒與陰離子聚丙烯酰胺APAM斥力也相對(duì)加強(qiáng)，易生成較大絮團(tuán)。
不同分子量陰離子聚丙烯酰胺APAM絮凝效果對(duì)比
絮凝劑較少投加用量、上清液濁度并不與分子量呈較好的相關(guān)性，但絮團(tuán)尺寸、壓實(shí)層體積與分子量呈較好的正相關(guān)性，隨著分子量的提升，絮團(tuán)尺寸增大，壓實(shí)層體積增大，并較終通體形成海綿狀，這是因?yàn)殚L(zhǎng)分子鏈同時(shí)吸附多個(gè)微粒，產(chǎn)生橋聯(lián)作用，形成較大絮團(tuán)，但因此過程一般并不改變微粒表面的電性質(zhì)，微粒之間仍因電性存在較大斥力，致使形成的絮團(tuán)大而蓬松，分子鏈愈長(zhǎng)，效果愈明顯。
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