1.前言

   煤泥水是由湿法选煤加工的煤矿选煤厂排放出来的工业尾水，其中含有大量的煤泥和沙泥，大量排入水域，沉积水底，淤塞河道，污染了河水，它已成为重要的煤炭损失源之一，并对环境环境有较严重的污染。

   为了提高选煤厂的经济效益和环境效益，在某些处理过程中往往用化学药剂来强化处理效果。而使用絮凝剂是水处理的主要途径之一。因此，高效、价廉絮凝剂的开发应用至关重要，是选煤厂实现煤泥厂内回收、洗水闭路循环、保护环境的技术关键。同时，随着环境保护要求的日益提高，以及大量极细颗粒的存在，使得煤泥水处理起来十分困难。尽管随着工艺流程及设备的不断改进这一现象已有所改观，但是根据煤泥水的性质，合理选择、使用絮凝剂对煤泥水处理十分重要，特别是在对难净化煤泥水的处理中具有更重要的意义。

   本文拟对聚二甲基二烯丙基氯化铵在煤泥水处理中的应用作用机理及其应用情况做一简单介绍。

2.煤泥水的性质及主要特点

      煤泥水由煤和水组成，其性质既与煤的性质有关又与水的性质有关，并受他们之间相互关系的影响，主要有：煤泥水浓度、粘度、灰分、化学性质及煤泥的粒度，其中煤泥的粒度组成在很大程度上决定了煤泥水沉降过程的难易程度，且随着粒度变细及细粒含量的增多，将使颗粒的布朗运动加剧，煤泥水粘度增大，颗粒间表面电荷斥力作用明显，并使煤泥水具有某些胶性性质，从而导致煤泥水很难自然澄清。一般情况下，地质年代较长的原煤所产生的煤泥水浓度低，处理比较容易，而对于那些年轻煤种，所产生的煤泥水不仅浓度高，而且粘度大、粒度小，处理非常困难。高浓度煤泥水难于处理的主要原因在于它是一个稳定体系，静置几天，甚至几个月也不会自然沉降。    

     煤泥水的主要特点是：浓度高，粒度细，灰分高，颗粒表面多数带负电荷，同性相斥，使得这些微粒在水中保持分散状态，它们在水中不仅受重力的作用，还受布朗运动影响。此外，煤泥水不但具有悬浮液的特点，往往还具有胶体的某些性质。

3.常用的絮凝剂及絮凝机理

3.1有机高分子类絮凝剂

3.1.1分类

  分类方法有多种，如按照化学成分的不同，有机高分子类絮凝剂可分为天然高分子絮凝剂和人工合成高分子絮凝剂：按照其所带电荷不同，可分为非离子型、阴离子型和阳离子型絮凝剂；按照产品分类可分为水溶液型、干粉型和乳胶型三类等。

3.1.2絮凝机理

     絮凝作用是非常复杂的物理、化学过程，现在多数人认为絮凝作用机理是凝聚和絮凝两种作用过程。凝聚过程是胶体颗粒脱稳并形成细小的凝聚体的过程：而絮凝过程是所形成细小的凝聚体在絮凝剂的桥连（架桥）作用下生成大体积的絮凝物（即絮团）的过程。煤泥水中的细泥颗粒度很小，不能凝聚成较大的颗粒，保持相对稳定状态，长时间不沉降。为了加速煤泥沉降，必须破坏这种稳定状态。凝聚剂与胶粒的作用主要靠静电引力和分子间力，这些力较弱，一般不超过2×104J/mol。但某些有机高分子是离子絮凝剂与颗粒之间的作用不仅具有静电力和分子间力，而且还具有较强的氢键和其他化学键结合力。

     在煤泥水中加入具有较长线性分子结构的高分子化合物，这些高分子化合物在水中溶解发生电离作用，并通过静电键合、氢键合、共价键和等作用与煤泥水的固体颗粒发生吸附作用。由于这些线性化合物分子结构通常很长，在水中充分伸展，而且链上有很多活性基因，因此通常可以同时粘结多个颗粒，从而引起颗粒的聚集，形成絮团。这个过程叫做絮凝，而其中的高分子化合物就叫做絮凝剂。

3.1.3应用情况

a.二甲基二烯丙基氯化铵与丙烯酰胺接枝共聚物

    二甲基二烯丙基氯化铵与丙烯酰胺接枝共聚物（PQAAM）是阳离子型高分子絮凝剂。

PQAMM在水中以离子存在，它含有季铵离子，对胶体表面负电荷中和能力强。另外，此种絮凝剂分子量大，酰胺基与煤粒表面形成氨键，增加了吸附架桥作用，有利于絮凝沉降。PQAAM与PAM联用处理庞庄煤泥水，当PQAMM与PAM联合用量为6mg/L时沉降速度为0.743cm/s，透光率为87%、除浊率为95%左右。

b.二甲基二烯丙基氯化铵的均聚物与聚合氯化铝

   二甲基二烯丙基氯化铵的均聚物（PDMDAAC）为无色至淡黄色粘稠液体，溶于水、甲醇和冰醋酸，不溶于其它溶剂：商品一般为水溶液。呈中性，干燥后略黄。在室温下PDMDACC水溶液在ph=0.5~14范围内稳定，P(DMDAAC/AM)水溶液在碱性介质中发生部分水解。带正电荷，具有导电性，导电机理为离子迁移导电。在生活污泥的脱水时，PDMDAAC不仅可作为絮凝剂，还可作为杀菌剂。日本专利则报导，二甲基二烯丙基氯化铵（DMDAAC）与SO2的共聚物可用作除藻剂。在煤泥水处理中可加入10mg/L聚合氯化铝（PAC），等能产生细碎的矾花时再加入0.5mg/L二甲基二烯丙基氯化铵的均聚物（PDMDAAC、杭州银湖化工有限公司生产），这时候絮凝矾花增大、絮凝沉降加快，处理后透光率90%左右，除浊率可高达95%左右。

4.结论

   二甲基二烯丙基氯化铵的均聚物和共聚物都具有良好的絮凝性能，均属阳离子型有机高分子絮凝剂。在煤泥水处理中发挥电中和与架桥作用，用量少、效率高、无毒副作用，与PAM和PAC在水温高于15度配合使用，效果良好、便于操作和现场应用、经济高效、利于环保、成本低廉，值得大力推广使用。