陽離子聚丙烯酰胺絮凝劑P(AM-DAC)的合成、表征及應(yīng)用研究.pdf

1、隨著我國城市化和工業(yè)化進(jìn)程的加快，淡水資源日益緊張，提高污水處理效率，保護(hù)我們賴以生存的淡水資源迫在眉睫。絮凝法是重要的污水處理方法之一，絮凝劑的種類、性質(zhì)是絮凝效果好壞的關(guān)鍵因素。因此絮凝劑研究是實(shí)現(xiàn)絮凝處理過程優(yōu)化的最重要途徑。本文旨在制備分子量高、溶解性好、絮凝性能優(yōu)異的陽離子聚丙烯酰胺絮凝劑，對(duì)其合成條件和絮凝性能進(jìn)行研究。
　　 本文采用無機(jī)引發(fā)劑和偶氮有機(jī)引發(fā)劑B作為復(fù)合引發(fā)劑，通過水溶液共聚法制備了丙烯酰胺（AM）

2、和丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨（DAC）的共聚物P(AM-DAC)，優(yōu)化合成條件為：溫度為30℃，無機(jī)引發(fā)劑用量0.15‰、偶氮有機(jī)引發(fā)劑B用量0.5‰、單體總質(zhì)量分?jǐn)?shù)30％、絡(luò)合劑EDTA用量0.5‰、鏈轉(zhuǎn)移劑苯甲酸鈉用量為0.5‰、陽離子度40％及增溶劑C用量0.2‰。在該條件下，合成了分子量為1200萬，殘留丙烯酰胺含量為1.33％，溶解時(shí)間為3h的陽離子聚丙烯酰胺P(AM-DAC)。紅外光譜分析證實(shí)了產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)。TGA-DTA分析表

3、明P(AM-DAC)在200℃以上發(fā)生熱分解，常溫下穩(wěn)定可靠。
　　 初步建立了測定陽離子聚丙烯酰胺P(AM-DAC)中丙烯酰胺殘留量的紫外分光光度分析方法，繪制了丙烯酰胺在無水乙醇-水溶液中的標(biāo)準(zhǔn)曲線。該標(biāo)準(zhǔn)曲線具有良好的線性關(guān)系，在205nm處的線性回歸方程為：A=0.134CAM（mg·L-1)+0.025，回歸系數(shù)為R=0.9985。分別測定了陽離子度為30％、40％（未加增溶劑C）、40％（加增溶劑C）和50％的P(A

4、M-DAC)中丙烯酰胺殘留量，含量分別為3.15％、1.51％、1.33％和1.12％。
　　 將自制的P(AM-DAC)用于重慶市某污水處理廠重力濃縮池的活性污泥處理，研究了陽離子度和投加量對(duì)污泥脫水效果的影響，并綜合污泥脫水效果和處理成本兩個(gè)因素，將自制的P(AM-DAC)與國內(nèi)污水處理廠常用的四種絮凝劑進(jìn)行了比較。污泥脫水實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：自制的P(AM-DAC)分子量高，陽離子度可調(diào)，陽離子度為40％～80％的產(chǎn)品均能取得良

5、好的污泥脫水處理效果，濾液透光率均大于92％，濾餅含水率均低于68％。優(yōu)化絮凝條件為：分子量為1200萬，陽離子度40％，投加量1.47kg/t dry sludge。將自制P(AM-DAC)與國內(nèi)污水處理廠常用絮凝劑進(jìn)行了污泥脫水對(duì)比實(shí)驗(yàn)。自制P(AM-DAC)、日本1＃、日本2＃、浙江和江蘇的產(chǎn)品優(yōu)化投加量分別為1.47kg/t dry sludge、2.35kg/t dry sludge、2.94kg/t dry sludge、2

6、.35kg/t dry sludge和2.94kg/t dry sludge；濾液透光率分別為96.90％、96.10％、94.90％、94.80％和86.80％；濾餅含水率分別為64.50％、66.63％、68.18％、68.50％和70.5％；處理成本分別為35.28元/噸干污泥、88.83元/噸干污泥、105.84元/噸干污泥、84.60元/噸干污泥和94.08元/噸干污泥?？梢姡灾芇(AM-DAC)的污泥脫水效果和處理成本均優(yōu)

7、于國內(nèi)污水處理廠常用污泥脫水絮凝劑。
　　 將自制P(AM-DAC)用于含藻污水除藻處理，研究了陽離子度和投加量對(duì)除藻效果的影響。優(yōu)化絮凝條件為：分子量為1200萬，陽離子度40％，P(AM-DAC)投加量3mg/L。在該條件下拍攝的電子顯微鏡照片顯示藻類聚集成團(tuán)，由高分子鏈緊密地連接在一起，形成了大而密實(shí)的藻絮體，葉綠素a去除率和濁度去除率分別為99.82％，96.73％。自制P(AM-DAC）除藻處理成本為0.072元/m3