阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)和聚合氯化铝(PAC)絮凝埃洛石的试验研究

提纯富集后的微细粒埃洛石脱水困难,为考察添加絮凝剂对埃洛石絮凝沉降的影响,以聚丙烯酰胺(CPAM)为阳离子有机高分子絮凝剂、聚合氯化铝(PAC)为无机高分子絮凝剂,比较这2种不同类型的絮凝剂对埃洛石的絮凝效果。结果表明:以CPAM为絮凝剂时,在CPAM用量为7 mg/L、搅拌转速为500 r/min、搅拌时间为2min、沉降时间为10 min时,絮凝效果最好,上清液浊度为15.64 NTU;以PAC为絮凝剂时,在PAC用量为20 mg/L、搅拌转速为500 r/min、搅拌时间为3 min、沉降时间为40 min时,絮凝效果最好,上清液浊度为55.01 NTU。Zeta电位测试结果表明:在试验pH范围内,埃洛石表面电位均为负值;添加PAC后,埃洛石表面Zeta电位负值小幅提高;添加CPAM后,pH4.1时,埃洛石表面电位由负转正,pH5.5后,埃洛石表面Zeta电位较未添加CPAM时负值小幅提高。与PAC相比,CPAM絮凝沉降埃洛石所需药剂用量少,沉降速度快,沉降效率高,受pH影响小,CPAM发生絮凝作用时产生的絮团体积大;埃洛石外管壁上硅氧四面体层带负电,与CPAM中带正电荷的—N+(CH_3)_3基团发生静电吸引,降低了埃洛石表面的Zeta电位绝对值,压缩了表面的双电层,并且CPAM分子可以同时连接多个埃洛石纳米管,发生架桥作用,形成的链条缠绕成网,对溶液中的埃洛石微粒进行网捕卷扫,从而形成比PAC发生絮凝作用时更大的絮团沉淀。