氧化-共聚法制備聚合鐵-聚季銨鹽復合絮凝劑及應用性能.pdf

1、水污染嚴重威脅人們的生活和經濟的可持續(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-有機復合絮凝劑作為一種新型的高效絮凝劑,同時具有無機和有機絮凝劑的優(yōu)點,現(xiàn)已成為一個熱點問題和絮凝劑研究中的一個新的重要發(fā)展方向。本文通過氧化-共聚一鍋法合成了聚合硫酸鐵-聚季銨鹽復合絮凝劑,并對其性能進行了系統(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)當復配乳化劑的質量比為Span80:Tween20=1:0.82、油水體積比為1.5:1時乳化體系的穩(wěn)定性最好。當DMDAAC與AM摩爾比為3:7,乳化劑用量為單體質量的12％,引發(fā)劑用量為單體質量的0.1%,單體濃度為30%時,50℃反應時可以得

3、到特性粘數(shù)最大為1200 ml/g的聚合物。聚合體系中DMDAAC質量分數(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-聚季銨鹽復合絮凝劑(PDMDAAC-AM-PFS),作為對比,利用已報道的方法,將聚合硫酸鐵和聚季銨鹽以物理混合法制備復合絮凝劑(PDMDAAC-AM*PFS)。通過燒杯實驗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的應用性能進行了一系

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

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