新型硅阻垢剂对胶体Si02垢的抑制作用研究.pdfVIP

水 处 理 信 息 报 导 2012年 2月 新型硅阻垢剂对胶体 SiO2垢的抑制作用研究 陈宇宁 李风亭 张冰如 CWTC．11。010 [摘要]在工业水处理过程中，原水所含的硅通过蒸发或浓缩，易形成胶体二氧化硅垢沉积在水处理设备和 管道表面。硅垢一旦形成便难以清除，因此硅垢问题成为水处理中的一大难题 。国内外文献报道树枝状聚合物 PAMAM可以有效控制胶体硅垢的形成，但其不足的地方是PAMAM 会与不能被抑制的硅形成白色絮状物。本文 研究了一种新型硅阻垢剂——_TJsI200抑制胶体SiO2垢的性能，结果表明TJSI200不仅对胶体硅垢的形成有良好 的抑制性能，而且能够防止 白色絮状物的产生。 [关键词]硅垢；树枝状聚合物；非离子型聚合物 硅是地球上含量最丰富的元素之一，也是水环 紫外．可见分光光度计 (日本岛津公司，1700 境中最常见的胶体物质 l【J，在室温及中性条件下， 型)； pH计(MeVohm公司，780型)；磁力搅拌器(上 无定形硅的溶解度可达到100．140mg／LE引。自然水体 海司乐仪器有限公司)；恒温水浴锅(上海精宏实验 中溶解硅含量通常为20--100mg／Lt引。但 由于水处 设备有限公司)；原子力扫描探针显微镜 (日本 理过程水不断被蒸发和浓缩，水中的硅含量升高， SPA．300HV型)。 超出其溶解度，从而导致硅沉积及结垢4【’。硅垢一 为防止SiO2渗出干扰实验，本实验使用超纯水， 旦形成便很难去除，通常需要NH4-HF或 “喷砂法” 所用容器(如烧杯、移液管、容量瓶等)为塑料制品。 才能去除6【J。而这些方法往往需要耗费大量人力， 1．2实验试剂及药剂 成本较高，且具有一定的危险性。 超纯水；硅酸钠(AR)；亚硫酸氢钠(AR)；盐酸 控制硅垢最好的方法是使用阻垢剂，然而硅垢 (AR)；钼酸铵(AR)；草酸(AR)，1．氨基一2．萘酚．4．磺 是无定形垢，传统有机膦阻垢剂(包括ATMP,HEDP, 酸(AR)： TJSI200(实验室 自行合成)。 EDTMP,DETPMP,HDTMP,PBTC及PAPEMP)及聚 1-3静态阻SiO2垢实验方法 【J 合物分散剂(包括PAA，PMA，AA／MA，PESA及PASP) 配~O500mg／L (以SiO2计)的硅酸钠溶液，加 均无显著抑制硅沉积的能力。国外的相关研究发 入一定量实验药剂作硅垢阻垢剂。用HCI和NaoH调 现，一种新型的树枝状聚合物PAMAM可以有效抑 节溶液pH值至7．o0±0．1，将盛装溶液的容器置于水 制硅垢的产生7【】，然而在抑制硅垢形成过程中，会 浴锅中，温度 40℃，定时取一定体积试样，用 形成 白色絮状物，这是不利于工业应用的。通过引 0．45~m微滤膜过滤，测定溶液中可溶性SiO2含量。 入PAM．CO．AA可以使 白色絮状物均匀分散在溶液 同时做空白实验。所有实验均重复两次。采用硅铝 [41 ， 却不能从根本上抑制絮状物的产生。本实验 蓝分光光度法 4定溶液中可溶性SiO2。 室研究的一种专门的硅垢阻垢剂，则可以解决这一 1．4原子力显微镜研究方法 问题。静态阻SiO2垢的实验结果表明TJSI200不仅能 在静态阻硅垢实验进行至24h时取样 ，用 够显著抑制胶体SiO2垢的产生，且从根本上防止了 0．45gm微滤膜过滤，以干净的云母片作为底片。吸 白色絮状物的产生，使溶液始终保持澄清状态。 取30 的样品并使其均匀分散在云母片上。将载有 样品的底片放置2h