1.前言

???煤泥水是由濕法選煤加工的煤礦選煤廠排放出來的工業(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，并對環(huán)境環(huán)境有較嚴重的污染。

???為了提高選煤廠的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益，在某些處理過程中往往用化學藥劑來強化處理效果。而使用絮凝劑是水處理的主要途徑之一。因此，高效、價廉絮凝劑的開發(fā)應(yīng)用至關(guān)重要，是選煤廠實現(xiàn)煤泥廠內(nèi)回收、洗水閉路循環(huán)、保護環(huán)境的技術(shù)關(guān)鍵。同時，隨著環(huán)境保護要求的日益提高，以及大量極細顆粒的存在，使得煤泥水處理起來十分困難。盡管隨著工藝流程及設(shè)備的不斷改進這一現(xiàn)象已有所改觀，但是根據(jù)煤泥水的性質(zhì)，合理選擇、使用絮凝劑對煤泥水處理十分重要，特別是在對難凈化煤泥水的處理中具有更重要的意義。

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

2.煤泥水的性質(zhì)及主要特點

??????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程的難易程度，且隨著粒度變細及細粒含量的增多，將使顆粒的布朗運動加劇，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)年代較長的原煤所產(chǎn)生的煤泥水濃度低，處理比較容易，而對于那些年輕煤種，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穩(wěn)定體系，靜置幾天，甚至幾個月也不會自然沉降。 ???

?????煤泥水的主要特點是：濃度高，粒度細，灰分高，顆粒表面多數(shù)帶負電荷，同性相斥，使得這些微粒在水中保持分散狀態(tài)，它們在水中不僅受重力的作用，還受布朗運動影響。此外，煤泥水不但具有懸浮液的特點，往往還具有膠體的某些性質(zhì)。

3.常用的絮凝劑及絮凝機理

3.1有機高分子類絮凝劑

3.1.1分類

??分類方法有多種，如按照化學成分的不同，有機高分子類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、陰離子型和陽離子型絮凝劑；按照產(chǎn)品分類可分為水溶液型、干粉型和乳膠型三類等。

3.1.2絮凝機理

?????絮凝作用是非常復(fù)雜的物理、化學過程，現(xiàn)在多數(shù)人認為絮凝作用機理是凝聚和絮凝兩種作用過程。凝聚過程是膠體顆粒脫穩(wěn)并形成細小的凝聚體的過程：而絮凝過程是所形成細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）的過程。煤泥水中的細泥顆粒度很小，不能凝聚成較大的顆粒，保持相對穩(wěn)定狀態(tài)，長時間不沉降。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2×104J/mol。但某些有機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，而且還具有較強的氫鍵和其他化學鍵結(jié)合力。

?????在煤泥水中加入具有較長線性分子結(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，并通過靜電鍵合、氫鍵合、共價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，在水中充分伸展，而且鏈上有很多活性基因，因此通常可以同時粘結(jié)多個顆粒，從而引起顆粒的聚集，形成絮團。這個過程叫做絮凝，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，對膠體表面負電荷中和能力強。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PQAMM與PAM聯(lián)合用量為6mg/L時沉降速度為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)電機理為離子遷移導(dǎo)電。在生活污泥的脫水時，PDMDAAC不僅可作為絮凝劑，還可作為殺菌劑。日本專利則報導(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)生細碎的礬花時再加入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，均屬陽離子型有機高分子絮凝劑。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)場應(yīng)用、經(jīng)濟高效、利于環(huán)保、成本低廉，值得大力推廣使用。

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