1.前言

???煤泥水是由濕法選煤加工的煤礦選煤廠排放出來(lái)的工業(yè)尾水，其中含有大量的煤泥和沙泥，大量排入水域，沉積水底，淤塞河道，污染了河水，它已成為重要的煤炭損失源之一，并對(duì)環(huán)境環(huán)境有較嚴(yán)重的污染。

???為了提高選煤廠的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益，在某些處理過(guò)程中往往用化學(xué)藥劑來(lái)強(qiáng)化處理效果。而使用絮凝劑是水處理的主要途徑之一。因此，高效、價(jià)廉絮凝劑的開(kāi)發(fā)應(yīng)用至關(guān)重要，是選煤廠實(shí)現(xiàn)煤泥廠內(nèi)回收、洗水閉路循環(huán)、保護(hù)環(huán)境的技術(shù)關(guān)鍵。同時(shí)，隨著環(huán)境保護(hù)要求的日益提高，以及大量極細(xì)顆粒的存在，使得煤泥水處理起來(lái)十分困難。盡管隨著工藝流程及設(shè)備的不斷改進(jìn)這一現(xiàn)象已有所改觀，但是根據(jù)煤泥水的性質(zhì)，合理選擇、使用絮凝劑對(duì)煤泥水處理十分重要，特別是在對(duì)難凈化煤泥水的處理中具有更重要的意義。

???本文擬對(duì)聚二甲基二烯丙基氯化銨在煤泥水處理中的應(yīng)用作用機(jī)理及其應(yīng)用情況做一簡(jiǎn)單介紹。

2.煤泥水的性質(zhì)及主要特點(diǎn)

??????煤泥水由煤和水組成，其性質(zhì)既與煤的性質(zhì)有關(guān)又與水的性質(zhì)有關(guān)，并受他們之間相互關(guān)系的影響，主要有：煤泥水濃度、粘度、灰分、化學(xué)性質(zhì)及煤泥的粒度，其中煤泥的粒度組成在很大程度上決定了煤泥水沉降過(guò)程的難易程度，且隨著粒度變細(xì)及細(xì)粒含量的增多，將使顆粒的布朗運(yùn)動(dòng)加劇，煤泥水粘度增大，顆粒間表面電荷斥力作用明顯，并使煤泥水具有某些膠性性質(zhì)，從而導(dǎo)致煤泥水很難自然澄清。一般情況下，地質(zhì)年代較長(zhǎng)的原煤所產(chǎn)生的煤泥水濃度低，處理比較容易，而對(duì)于那些年輕煤種，所產(chǎn)生的煤泥水不僅濃度高，而且粘度大、粒度小，處理非常困難。高濃度煤泥水難于處理的主要原因在于它是一個(gè)穩(wěn)定體系，靜置幾天，甚至幾個(gè)月也不會(huì)自然沉降。 ???

?????煤泥水的主要特點(diǎn)是：濃度高，粒度細(xì)，灰分高，顆粒表面多數(shù)帶負(fù)電荷，同性相斥，使得這些微粒在水中保持分散狀態(tài)，它們?cè)谒胁粌H受重力的作用，還受布朗運(yùn)動(dòng)影響。此外，煤泥水不但具有懸浮液的特點(diǎn)，往往還具有膠體的某些性質(zhì)。

3.常用的絮凝劑及絮凝機(jī)理

3.1有機(jī)高分子類(lèi)絮凝劑

3.1.1分類(lèi)

??分類(lèi)方法有多種，如按照化學(xué)成分的不同，有機(jī)高分子類(lèi)絮凝劑可分為天然高分子絮凝劑和人工合成高分子絮凝劑：按照其所帶電荷不同，可分為非離子型、陰離子型和陽(yáng)離子型絮凝劑；按照產(chǎn)品分類(lèi)可分為水溶液型、干粉型和乳膠型三類(lèi)等。

3.1.2絮凝機(jī)理

?????絮凝作用是非常復(fù)雜的物理、化學(xué)過(guò)程，現(xiàn)在多數(shù)人認(rèn)為絮凝作用機(jī)理是凝聚和絮凝兩種作用過(guò)程。凝聚過(guò)程是膠體顆粒脫穩(wěn)并形成細(xì)小的凝聚體的過(guò)程：而絮凝過(guò)程是所形成細(xì)小的凝聚體在絮凝劑的橋連（架橋）作用下生成大體積的絮凝物（即絮團(tuán)）的過(guò)程。煤泥水中的細(xì)泥顆粒度很小，不能凝聚成較大的顆粒，保持相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)，長(zhǎng)時(shí)間不沉降。為了加速煤泥沉降，必須破壞這種穩(wěn)定狀態(tài)。凝聚劑與膠粒的作用主要靠靜電引力和分子間力，這些力較弱，一般不超過(guò)2×104J/mol。但某些有機(jī)高分子是離子絮凝劑與顆粒之間的作用不僅具有靜電力和分子間力，而且還具有較強(qiáng)的氫鍵和其他化學(xué)鍵結(jié)合力。

?????在煤泥水中加入具有較長(zhǎng)線性分子結(jié)構(gòu)的高分子化合物，這些高分子化合物在水中溶解發(fā)生電離作用，并通過(guò)靜電鍵合、氫鍵合、共價(jià)鍵和等作用與煤泥水的固體顆粒發(fā)生吸附作用。由于這些線性化合物分子結(jié)構(gòu)通常很長(zhǎng)，在水中充分伸展，而且鏈上有很多活性基因，因此通常可以同時(shí)粘結(jié)多個(gè)顆粒，從而引起顆粒的聚集，形成絮團(tuán)。這個(gè)過(guò)程叫做絮凝，而其中的高分子化合物就叫做絮凝劑。

3.1.3應(yīng)用情況

a.二甲基二烯丙基氯化銨與丙烯酰胺接枝共聚物

????二甲基二烯丙基氯化銨與丙烯酰胺接枝共聚物（PQAAM）是陽(yáng)離子型高分子絮凝劑。

PQAMM在水中以離子存在，它含有季銨離子，對(duì)膠體表面負(fù)電荷中和能力強(qiáng)。另外，此種絮凝劑分子量大，酰胺基與煤粒表面形成氨鍵，增加了吸附架橋作用，有利于絮凝沉降。PQAAM與PAM聯(lián)用處理龐莊煤泥水，當(dāng)PQAMM與PAM聯(lián)合用量為6mg/L時(shí)沉降速度為0.743cm/s，透光率為87、除濁率為95左右。

b.二甲基二烯丙基氯化銨的均聚物與聚合氯化鋁

???二甲基二烯丙基氯化銨的均聚物（PDMDAAC）為無(wú)色至淡黃色粘稠液體，溶于水、甲醇和冰醋酸，不溶于其它溶劑：商品一般為水溶液。呈中性，干燥后略黃。在室溫下PDMDACC水溶液在ph=0.5~14范圍內(nèi)穩(wěn)定，P(DMDAAC/AM)水溶液在堿性介質(zhì)中發(fā)生部分水解。帶正電荷，具有導(dǎo)電性，導(dǎo)電機(jī)理為離子遷移導(dǎo)電。在生活污泥的脫水時(shí)，PDMDAAC不僅可作為絮凝劑，還可作為殺菌劑。日本專(zhuān)利則報(bào)導(dǎo)，二甲基二烯丙基氯化銨（DMDAAC）與SO2的共聚物可用作除藻劑。在煤泥水處理中可加入10mg/L聚合氯化鋁（PAC），等能產(chǎn)生細(xì)碎的礬花時(shí)再加入0.5mg/L二甲基二烯丙基氯化銨的均聚物（PDMDAAC、杭州銀湖化工有限公司生產(chǎn)），這時(shí)候絮凝礬花增大、絮凝沉降加快，處理后透光率90左右，除濁率可高達(dá)95左右。

4.結(jié)論

???二甲基二烯丙基氯化銨的均聚物和共聚物都具有良好的絮凝性能，均屬陽(yáng)離子型有機(jī)高分子絮凝劑。在煤泥水處理中發(fā)揮電中和與架橋作用，用量少、效率高、無(wú)毒副作用，與PAM和PAC在水溫高于15度配合使用，效果良好、便于操作和現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用、經(jīng)濟(jì)高效、利于環(huán)保、成本低廉，值得大力推廣使用。

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