新型改性高分子絮凝劑的制備方法及其性能研究.pdf

1、近年來，高分子絮凝劑在水處理中的應(yīng)用研究所表現(xiàn)出的優(yōu)越性能而受到研究者的廣泛關(guān)注。絮凝劑的單體聚合或改性接枝等方法，合成的新型絮凝劑所呈現(xiàn)的優(yōu)異的沉降性能、良好的環(huán)境穩(wěn)定性等優(yōu)點，成為眾多絮凝劑中備受人們關(guān)注的研究對象。本論文以改性高分子絮凝劑及單體聚合高分子絮凝劑為研究對象，制備得到了一系列高分子絮凝劑，并對其沉降性能進(jìn)行研究。
　　本論文選用天然高分子絮凝劑海藻酸鈉為原料，在硫酸二甲酯及鹽酸羥胺的作用下，對天然高分子絮凝劑改性

2、工藝進(jìn)行了優(yōu)化，研究了工藝條件:酯化肟化改性溫度、硫酸二甲酯用量、酯化肟化改性時間、鹽酸羥胺用量、對改性絮凝劑的影響。同時，對其原料及改性后的新型絮凝劑的沉降性能進(jìn)行了研究。研究結(jié)果表明:當(dāng)改性在反應(yīng)溫度為70℃、反應(yīng)時間3h、無水乙醇用量30mL、硫酸二甲酯用量2.0mL時酯化條件最優(yōu)。反應(yīng)溫度為35℃、反應(yīng)時間4h、pH為7.0、鹽酸羥胺用量為3.5g可得出較優(yōu)的肟化條件。所得產(chǎn)品在沉降實驗中當(dāng)沉降時間為30min，溫度為20℃，改

3、性后的海藻酸鈉投加量為0.8mg/L時，絮凝30min后，去除率最大可達(dá)91.53％，液固比達(dá)2.33，此時具有較好的絮凝效果。
　　在上面工作的基礎(chǔ)上，本論文進(jìn)一步研究制得到了有機高分子絮凝劑的改性絮凝產(chǎn)物。該研究分別選用聚丙烯酸和聚丙烯酰胺為原料，同樣采用酯化肟化改性制備得到新型高分子絮凝劑。對制備工藝進(jìn)行了優(yōu)化，研究了工藝條件:酯化肟化改性溫度、硫酸二甲酯用量、酯化肟化改性時間、鹽酸羥胺用量等對改性絮凝劑的影響。同時，對其原

4、料及改性后的新型絮凝劑的沉降性能進(jìn)行了研究。研究結(jié)果表明:確定較優(yōu)條件下制備改性聚丙烯酸鈉絮凝劑在投加量為0.6mg/L時去除率最大可達(dá)91.53％，液固比為2.33;在改性聚丙烯酰胺絮凝劑投加量為0.8mg/L時，去除率最大可達(dá)90.21％，液固比為2.31。
　　本論文進(jìn)一步采用反相乳液聚合法，制備得到了丙烯酸/丙烯酰胺共聚物，對工藝條件聚合時間及引發(fā)劑的用量等對共聚物的絮凝沉降影響進(jìn)行了研究。與聚合單體材料相比，丙烯酸/丙烯

5、酰胺共聚物的沉降性能更好。在投加量為0.6mg/L時，去除率最高可達(dá)89.61％，液固比最高可達(dá)2.17。
　　本論文采用的表征手段為紅外光譜(FTIR)和掃描電鏡(SEM)分別對改性材料的結(jié)構(gòu)及微觀形貌進(jìn)行了表征。結(jié)果表明，在優(yōu)化制備工藝條件后制備得到的新型絮凝劑，其微觀形貌較原有物質(zhì)有了很大的改變，并且由于另一組分的介入，其結(jié)構(gòu)也發(fā)生了一定變化。這些形貌及結(jié)構(gòu)上的變化，致使新型絮凝劑有了更好的沉降性能。
　　本論文的創(chuàng)新