選煤廠用聚丙烯酰胺水溶液的制備、貯存和混合

1、稀釋用水的濃度

為了使聚丙烯酰胺充分溶解，一般要配制濃度為0.1%-0.15%的水溶液。試驗(yàn)分析了稀釋用水中懸浮物濃度對(duì)絮凝效果的影響（見(jiàn)圖3）。當(dāng)水中懸浮物濃度＜200mg/L時(shí)，影響微弱，絮凝沉降的澄清水是清凈的；當(dāng)懸浮物濃度超過(guò)200mg/L時(shí)，大量的懸浮顆粒表面吸附了一定數(shù)量線性高分子，使得聚丙烯酰胺水溶液的絮凝效果明顯惡化，澄清水質(zhì)急劇變濁。由此可見(jiàn)，當(dāng)選煤廠煤泥水深度澄清，循環(huán)水濃度＜0.2g/L時(shí)，可以將其作為聚丙烯酰胺稀釋用水；若循環(huán)水濃度較高，則會(huì)嚴(yán)重影響澄清效果，增加聚丙烯酰胺用量。在這種情況下，建議采用清凈自來(lái)水作為稀釋用水，此處補(bǔ)加水量小，不會(huì)影響全廠的洗水平衡。

2、貯存

聚丙烯酰胺在常溫下比較穩(wěn)定，高溫、冰凍時(shí)易降解（分子鏈被切斷），降低絮凝效果，故其水溶液的貯存溫度應(yīng)控制在2-55℃。

在實(shí)驗(yàn)室研究了水溶液貯存天數(shù)對(duì)澄清水濃度的影響（見(jiàn)圖4），從圖中可以看出水溶液存放到第3天時(shí)，澄清水濃度已有增高的趨勢(shì)，尤其是接觸鐵器的水溶液，絮凝澄清效果變差的情況更為明顯。這是因?yàn)殍F制貯存器與聚丙烯酰胺水溶液長(zhǎng)時(shí)間接觸，會(huì)有微量鐵離子溶入液體，它們與聚丙烯酰胺的-CONH2官能團(tuán)相互吸引而交聯(lián)，形成立體狀（見(jiàn)圖5），從而降低了絮凝能力。因此，聚丙烯酰胺水溶液貯存的時(shí)間不宜超過(guò)2天，建議不用鐵制貯存器，或在其內(nèi)壁粘貼一層非金屬內(nèi)襯。

3、輸送

選煤廠設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)確定將聚丙烯酰胺水溶液自流至澄清濃縮設(shè)備，不要用離心泵輸送，這是因?yàn)楦叻肿有跄齽┚郾０方?jīng)高速旋轉(zhuǎn)葉輪剪切后，分子鏈會(huì)被剪短，從而影響絮凝效果。若不得不用泵輸送，應(yīng)選用柱塞泵。

4、混合

聚丙烯酰胺水溶液與煤泥水進(jìn)行充分混合很有必要，可用以下數(shù)字進(jìn)行簡(jiǎn)要說(shuō)明：設(shè)聚丙烯酰胺水溶液的濃度為0.05%，單位用量為1g（純聚丙烯酰胺）/m3（煤泥水）。則每立方米煤泥水需添加2L聚丙烯酰胺水溶液，二者混合比例為500:1，就純聚丙烯酰胺而言，其混合比例為50萬(wàn):1。

表2量筒翻轉(zhuǎn)次數(shù)對(duì)沉降效果的影響

翻轉(zhuǎn)次數(shù)	5	10	15	20	25	30
澄清水濃度/mg.L-1	61	40	34	35	39	42

為了達(dá)到充分混合的目的，通過(guò)一系列試驗(yàn)研究了量筒翻轉(zhuǎn)次數(shù)對(duì)澄清水濃度的影響，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2和圖6。由試驗(yàn)數(shù)據(jù)可以清楚地看到，量筒需翻轉(zhuǎn)15次（混合時(shí)間18s），才能將聚丙烯酰胺的作用較充分的顯示出來(lái)。但翻轉(zhuǎn)次數(shù)過(guò)多，將破壞絮團(tuán)，影響澄清效果，而絮團(tuán)的強(qiáng)度與煤泥及聚丙烯酰胺性質(zhì)有關(guān)，不同選煤廠的煤泥水與聚丙烯酰胺水溶液的混合程度可能有所區(qū)別。理想的情況是煤泥水進(jìn)入澄清濃縮設(shè)備之前，不但與聚丙烯酰胺進(jìn)行充分混合，而且能形成大量絮團(tuán)，這樣才能充分發(fā)揮設(shè)備的潛力。為此，應(yīng)該做到以下幾點(diǎn)：

① 適當(dāng)延長(zhǎng)水溶液添加點(diǎn)到濃縮機(jī)的距離；

② 根據(jù)具體情況，盡可能多設(shè)添加點(diǎn)；

③ 減小入料溜槽（或入料管）的坡度，并相應(yīng)增加其過(guò)水?dāng)嗝?，延長(zhǎng)混合時(shí)間。在許可的條件下，在入料溜槽底部逆水流方向垂直焊接若干塊交錯(cuò)排列的帶篩孔的隔板，使其產(chǎn)生渦流，達(dá)到充分混合的目的（見(jiàn)圖7）。