淀粉基水處理絮凝劑的合成及性能研究.pdf

1、本文全面綜述了絮凝劑的發(fā)展進(jìn)程以及未來(lái)水處理劑的發(fā)展趨勢(shì)，圍繞絮凝劑的最新發(fā)展動(dòng)態(tài)，針對(duì)我國(guó)玉米產(chǎn)量豐富、價(jià)廉等特點(diǎn)，提出以天然高分子玉米淀粉為原料合成出淀粉衍生物作為水處理絮凝劑的新思路，并創(chuàng)造性的以微波催化法合成新工藝，合成出具有代表性的3種絮凝劑(陽(yáng)離子型絮凝劑、非離子型絮凝劑、陰離子型絮凝劑)；用現(xiàn)代分析技術(shù)(FT-IR、SEM)及化學(xué)分析方法對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行了結(jié)構(gòu)表征，探討了合成工藝與結(jié)構(gòu)的關(guān)系，確定了最佳的合成優(yōu)化條件；將產(chǎn)品用于

2、人工模擬水樣及實(shí)際生產(chǎn)廢水實(shí)驗(yàn)，得到了較好的絮凝效果。結(jié)合絮凝性能實(shí)驗(yàn)結(jié)果和Zeta電位變化規(guī)律，對(duì)絮凝機(jī)理進(jìn)行了全面和系統(tǒng)的研究。 本文以淀粉為基材，分別與陽(yáng)離子醚化劑、丙烯酸、丙烯酰胺為改性劑合成出陽(yáng)離子絮凝劑、陰離子絮凝劑、非離子絮凝劑。以微波催化法合成新工藝，通過(guò)正交設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，確定了較優(yōu)化的反應(yīng)條件和參數(shù)。合成CNPFC的條件是：淀粉/醚化劑=15：1，堿/醚化劑=1.5：1，微波功率120W，反應(yīng)時(shí)間30min，

3、間歇引發(fā)。合成ANPFC的條件：淀粉與丙烯酸的質(zhì)量比5：4，復(fù)合引發(fā)體系(NaHSO3與K2S2O8)的濃度為2×10-3mol.L-1，微波功率120W，反應(yīng)時(shí)間45min，間歇引發(fā)。合成NNPFC的條件：淀粉與丙烯酰胺的質(zhì)量比(St/AM=1：2)，復(fù)合引發(fā)體系(NaHSO3與K2S2O8)的濃度為4×10-2mol.L-1，微波功率120W，反應(yīng)時(shí)間為30min。 本文以濁度和CODCr值作為污水的衡量指標(biāo)，設(shè)計(jì)了CNP

4、FC、ANPFC、NNPFC與無(wú)機(jī)氯化鋁絮凝劑比較的絮凝實(shí)驗(yàn)方案，研究了取代度及接枝率與絮凝效果的關(guān)系，結(jié)合Zeta電位以及絮凝性能實(shí)驗(yàn)探討了3種絮凝劑的絮凝機(jī)理。即“壓縮雙電層作用”、“高分子架橋作用”、“吸附電中和作用”，此外“沉淀網(wǎng)捕”和“卷掃”作用也加速了絮體的形成與沉降。 通過(guò)對(duì)人工模擬水樣以及紙廠(chǎng)實(shí)際生產(chǎn)廢水的大量實(shí)驗(yàn)，得出合成的3種絮凝劑具有用量少、絮凝效果好、絮凝速率快、pH值適用范圍廣、無(wú)毒、易生物降解等優(yōu)點(diǎn)