真溶性染料脱色絮凝剂的主要作用是改变染料的水溶性环境,增强染料的疏水性,目前国内外的研究主要有有机阳离子和两性絮凝剂。国内学者对无机絮凝剂脱除真溶性染料进行了研究,实际应用较少。
染料在水溶液中大多以阴离子染料的形式存在,阳离子聚合物可以与阴离子染料生成大环配位化合物,即染料与配体间发生离子型疏水反应生成不溶性内络物,处理效果的好坏取决于疏水作用的大小,并受到外界盐、醇等小分子物质的影响。国内外开发较为成功的阳离子水溶性染料脱色絮凝剂有:阳离子PAM、MG系列(双晴胺与甲醛的缩聚物)等,这些物质可以与水中的染料和其它阴离子物质生成具有特征性脱色官能团的带电疏水矾花,具有较强的吸附和脱色能力。两性高分子脱色絮凝剂分子链同时带有阴、阳离子基团,因分子结构比较特殊而表现出一些特性:
1)等电点现象,即在一定的pH条件下,两性高分子分子链上正负电荷相等,分子链上净电荷为零,分子链上的阴阳离子之间可以发生静电作用,形成分子内盐,此时两性有机高分子有最低的溶解度。州偏离等电点时,高分子就带净的正或负电荷,而具有阴、阳离子型聚电解质的性质。2)耐电解质特性,普通的有机高分子絮凝剂受溶液离子强度的影响较大,在小分子盐(如氯化钙)的作用下,絮凝剂水溶性变差,甚至形成沉淀,
但两性有机高分子絮凝剂受溶液离子强度的影响较小,有较好的耐电解质性。3)络合作用,两性高分子絮凝剂能与过渡金属离子、染料、表面活性剂等物质发生络合作用(等电点除外),形成不溶物,而达到脱色目的。国内外对两性脱色絮凝剂进行较多研究,按原料不同,可分为人工合成制备和天然高分子改性两类。人工合成比较成功的是PAN一DCD系列两性絮凝剂,天然高分子改性方面比较有代表性的有两性壳聚糖。PAN一I犯D系列两性絮凝剂近年在国外迅速发展,比较有代表性的有PAN一DCD和PAN一DCD一HYA。具体联系污水宝或参见http://www.dowater.com更多相关技术文档。
PAN一DCD的制备工艺是以聚丙烯睛(PAN)为高分子主链,以双氰双胺(DCD)在N,N一二甲基甲酞胺溶液中,在碱性条件下进行侧链改性,然后在碱性条件下水解,使本来不溶于水的聚丙烯晴变成水溶性的聚两性电解质。PAN一1犯D一HYA是在PAN一DCD的基础上进一步用氯化经胺改性,使之进一步加强吸附脱色官能团。两性壳聚糖以甲壳素为原料,在碱性条件下,与一氯醋酸反应引人经甲基,同时再进行水解脱乙酞基,制备成既可溶于稀酸、稀碱,又可溶于水的两性壳聚糖。据文献报道,两性壳聚糖用于印染废水处理方面有较明显的脱色和去除效果。与人工合成相比,天然两性絮凝剂具有来源丰富、无毒、可生物降解,制备工艺简单、成本低的优点。