氧化-共聚法制備聚合鐵-聚季銨鹽復(fù)合絮凝劑及應(yīng)用性能.pdf

1、水污染嚴(yán)重威脅人們的生活和經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展,開發(fā)新型高效絮凝劑來控制水污染顯得很重要。無機(jī)-有機(jī)復(fù)合絮凝劑作為一種新型的高效絮凝劑,同時(shí)具有無機(jī)和有機(jī)絮凝劑的優(yōu)點(diǎn),現(xiàn)已成為一個(gè)熱點(diǎn)問題和絮凝劑研究中的一個(gè)新的重要發(fā)展方向。本文通過氧化-共聚一鍋法合成了聚合硫酸鐵-聚季銨鹽復(fù)合絮凝劑,并對其性能進(jìn)行了系統(tǒng)研究。
　　(1)以二甲基二烯丙基氯化銨(DMDAAC)和丙烯酰胺(AM)為原料、Span80-Tween20為復(fù)配乳化劑、(NH

2、4)2S2O8-NaHSO3為氧化還原引發(fā)體系,用反相乳液聚合法制備了聚二甲基二烯丙基氯化銨-丙烯酰胺(PDMDAAC-AM)膠乳。研究了乳化劑配比和油水體積比(O/W)對乳化體系的影響,發(fā)現(xiàn)當(dāng)復(fù)配乳化劑的質(zhì)量比為Span80:Tween20=1:0.82、油水體積比為1.5:1時(shí)乳化體系的穩(wěn)定性最好。當(dāng)DMDAAC與AM摩爾比為3:7,乳化劑用量為單體質(zhì)量的12％,引發(fā)劑用量為單體質(zhì)量的0.1%,單體濃度為30%時(shí),50℃反應(yīng)時(shí)可以得

3、到特性粘數(shù)最大為1200 ml/g的聚合物。聚合體系中DMDAAC質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大,特性粘數(shù)則會降低。
　　(2)在聚季銨鹽存在下、以硫酸亞鐵為原料、通過氧化-共聚一鍋法制備聚合硫酸鐵-聚季銨鹽復(fù)合絮凝劑(PDMDAAC-AM-PFS),作為對比,利用已報(bào)道的方法,將聚合硫酸鐵和聚季銨鹽以物理混合法制備復(fù)合絮凝劑(PDMDAAC-AM*PFS)。通過燒杯實(shí)驗(yàn)對兩者在處理高嶺土懸濁液模擬廢水、腐殖酸模擬廢水和染料液時(shí)的應(yīng)用性能進(jìn)行了一系

4、列的對比。在處理高嶺土懸濁液模擬廢水時(shí),復(fù)合絮凝劑PDMDAAC-AM-PFS與PDMDAAC-AM*PFS投加量為4.0 mg/L(以Fe計(jì),下同)時(shí)濁度去除率分別達(dá)到了90%、96%,透光率分別達(dá)到了91%、95%;在處理腐殖酸模擬廢水時(shí),復(fù)合絮凝劑DMDAAC-AM-PFS與PDMDAAC-AM*PFS投加量為15.0 mg/L時(shí)腐殖酸COD去除率分別達(dá)到了83%、70%;在處理活性艷紅K-2BP染料液時(shí),復(fù)合絮凝劑PDMDAAC

5、-AM-PFS與PDMDAAC-AM*PFS投加量為110 mg/L時(shí)其最大透光率可分別達(dá)到87%、93%。在處理酸性藍(lán)黑B染料液時(shí),復(fù)合絮凝劑PDMDAAC-AM-PFS與PDMDAAC-AM*PFS投加量為70 mg/L時(shí)其最大透光率可分別達(dá)到83%、91%。結(jié)果表明,氧化-共聚產(chǎn)物的電中和能力較物理混合產(chǎn)物略差,但吸附架橋能力較強(qiáng)。
　　(3)復(fù)合絮凝劑在pH為6~9時(shí)有良好的絮凝性。當(dāng)硫酸與鐵的摩爾比在0.35:1時(shí)得到的