羧甲基纖維素-聚丙烯酰胺接枝絮凝劑的制備及對污染廢水的處理研究.pdf

1、我國水資源問題日趨嚴重，水資源匱乏與污染現(xiàn)狀正不斷加劇，近年來，工業(yè)污水成為水資源污染的主要來源，其成分復雜，含有多種難降解有機污染物，給人們的生活帶來嚴重威脅。尤其是污染廢水的化學需氧量，處理難度大，治理費用高。因此尋求低成本、高效率的水污染處理方法是我們迫切解決的問題之一，也是可持續(xù)發(fā)展的必然要求。聚丙烯酰胺作為一種常用水處理劑，是一種水溶性線性高分子有機物，在實際應用中易吸潮結(jié)塊，且成本較高，因此設想將聚丙烯酰胺引入到羧甲基纖維素

2、大分子結(jié)構中，制備一種高效率、低成本的兼具兩者優(yōu)良性質(zhì)的水處理劑。
　　本課題將聚丙烯酰胺接枝到羧甲基纖維素分子骨架上，在一定條件下，經(jīng)過硫酸鉀-亞硫酸氫鈉雙引發(fā)劑引發(fā)，通過自由基聚合過程形成有機高分子聚合物。以接枝率為主要參考指標，研究了物料比、引發(fā)劑用量、起始溫度、反應時間和pH等因素的影響。在此基礎上還選取影響接枝率較大的四個因素進行正交實驗，并以丙酮為溶劑對粗產(chǎn)品進行回流提純，對接枝絮凝物進行了紅外和核磁分析。最終確定了合

3、成羧甲基纖維素-聚丙烯酰胺接枝絮凝劑的最佳條件：CMC為1g時，CMC:AM=1:8，初始pH=9，K2S2O8-NaHSO3雙引發(fā)劑用量為1mL，接枝溫度為40℃，反應時間3.5h，此時接枝率達到60.12％。影響接枝因素的強弱順序為：pH﹥引發(fā)劑用量﹥接枝溫度﹥反應時間。反應得到的羧甲基纖維素-聚丙烯酰胺接枝聚合產(chǎn)物為白色粉末，在水中形成疏松的海綿結(jié)構，性質(zhì)較穩(wěn)定，兼具了羧甲基纖維素和聚丙烯酰胺的性質(zhì)。
　　配置實驗室模擬廢水

4、，采用重鉻酸鉀法測定其初始的CODcr=519.792mg/L。將制備的CMC-PAM絮凝劑用于處理廢水，以CODcr為參考指標，持續(xù)曝氣條件下考察了CMC-PAM用量、絮凝時間、pH的影響，并設計正交實驗確定其影響大小。得到的最佳處理條件為：CMC-PAM用量150mg/L，pH=9，絮凝1.5h，COD的最大去除率為49.27％。各因素的影響順序為：pH﹥投加量﹥絮凝時間。CMC-PAM降解廢水COD的機理主要包括：壓縮雙電層、吸附