真溶性染料脫色絮凝劑的主要作用是改變染料的水溶性環境,增強染料的疏水性,目前國內外的研究主要有有機陽離子和兩性絮凝劑。國內學者對無機絮凝劑脫除真溶性染料進行了研究,實際應用較少。
染料在水溶液中大多以陰離子染料的形式存在,陽離子聚合物可以與陰離子染料生成大環配位化合物,即染料與配體間發生離子型疏水反應生成不溶性內絡物,處理效果的好壞取決于疏水作用的大小,并受到外界鹽、醇等小分子物質的影響。國內外開發較為成功的陽離子水溶性染料脫色絮凝劑有:陽離子PAM、MG系列(雙晴胺與甲醛的縮聚物)等,這些物質可以與水中的染料和其它陰離子物質生成具有特征性脫色官能團的帶電疏水礬花,具有較強的吸附和脫色能力。兩性高分子脫色絮凝劑分子鏈同時帶有陰、陽離子基團,因分子結構比較特殊而表現出一些特性:
1)等電點現象,即在一定的pH條件下,兩性高分子分子鏈上正負電荷相等,分子鏈上凈電荷為零,分子鏈上的陰陽離子之間可以發生靜電作用,形成分子內鹽,此時兩性有機高分子有最低的溶解度。州偏離等電點時,高分子就帶凈的正或負電荷,而具有陰、陽離子型聚電解質的性質。2)耐電解質特性,普通的有機高分子絮凝劑受溶液離子強度的影響較大,在小分子鹽(如氯化鈣)的作用下,絮凝劑水溶性變差,甚至形成沉淀,
但兩性有機高分子絮凝劑受溶液離子強度的影響較小,有較好的耐電解質性。3)絡合作用,兩性高分子絮凝劑能與過渡金屬離子、染料、表面活性劑等物質發生絡合作用(等電點除外),形成不溶物,而達到脫色目的。國內外對兩性脫色絮凝劑進行較多研究,按原料不同,可分為人工合成制備和天然高分子改性兩類。人工合成比較成功的是PAN一DCD系列兩性絮凝劑,天然高分子改性方面比較有代表性的有兩性殼聚糖。PAN一I犯D系列兩性絮凝劑近年在國外迅速發展,比較有代表性的有PAN一DCD和PAN一DCD一HYA。具體聯系污水寶或參見http://www.bnynw.com更多相關技術文檔。
PAN一DCD的制備工藝是以聚丙烯睛(PAN)為高分子主鏈,以雙氰雙胺(DCD)在N,N一二甲基甲酞胺溶液中,在堿性條件下進行側鏈改性,然后在堿性條件下水解,使本來不溶于水的聚丙烯晴變成水溶性的聚兩性電解質。PAN一1犯D一HYA是在PAN一DCD的基礎上進一步用氯化經胺改性,使之進一步加強吸附脫色官能團。兩性殼聚糖以甲殼素為原料,在堿性條件下,與一氯醋酸反應引人經甲基,同時再進行水解脫乙酞基,制備成既可溶于稀酸、稀堿,又可溶于水的兩性殼聚糖。據文獻報道,兩性殼聚糖用于印染廢水處理方面有較明顯的脫色和去除效果。與人工合成相比,天然兩性絮凝劑具有來源豐富、無毒、可生物降解,制備工藝簡單、成本低的優點。
