新型改性高分子絮凝剂的制备方法及其性能研究

新型改性高分子絮凝剂的制备方法及其性能研究

作者:师大云端图书馆 时间:2016-06-28 分类:参考文献 喜欢:1692
师大云端图书馆

【摘要】近年来,高分子絮凝剂在水处理中的应用研究所表现出的优越性能而受到研究者的广泛关注。絮凝剂的单体聚合或改性接枝等方法,合成的新型絮凝剂所呈现的优异的沉降性能、良好的环境稳定性等优点,成为众多絮凝剂中备受人们关注的研究对象。本论文以改性高分子絮凝剂及单体聚合高分子絮凝剂为研究对象,制备得到了一系列高分子絮凝剂,并对其沉降性能进行研究。本论文选用天然高分子絮凝剂海藻酸钠为原料,在硫酸二甲酯及盐酸羟胺的作用下,对天然高分子絮凝剂改性工艺进行了优化,研究了工艺条件:酯化肟化改性温度、硫酸二甲酯用量、酯化肟化改性时间、盐酸羟胺用量、对改性絮凝剂的影响。同时,对其原料及改性后的新型絮凝剂的沉降性能进行了研究。研究结果表明:当改性在反应温度为70℃、反应时间3h、无水乙醇用量30mL、硫酸二甲酯用量2.0mL时酯化条件最优。反应温度为35℃、反应时间4h、pH为7.0、盐酸羟胺用量为3.5g可得出较优的肟化条件。所得产品在沉降实验中当沉降时间为30min,温度为20℃,改性后的海藻酸钠投加量为0.8mg/L时,絮凝30min后,去除率最大可达91.53%,液固比达2.33,此时具有较好的絮凝效果。在上面工作的基础上,本论文进一步研究制得到了有机高分子絮凝剂的改性絮凝产物。该研究分别选用聚丙烯酸和聚丙烯酰胺为原料,同样采用酯化肟化改性制备得到新型高分子絮凝剂。对制备工艺进行了优化,研究了工艺条件:酯化肟化改性温度、硫酸二甲酯用量、酯化肟化改性时间、盐酸羟胺用量等对改性絮凝剂的影响。同时,对其原料及改性后的新型絮凝剂的沉降性能进行了研究。研究结果表明:确定较优条件下制备改性聚丙烯酸钠絮凝剂在投加量为0.6mg/L时去除率最大可达91.53%,液固比为2.33;在改性聚丙烯酰胺絮凝剂投加量为0.8mg/L时,去除率最大可达90.21%,液固比为2.31。本论文进一步采用反相乳液聚合法,制备得到了丙烯酸/丙烯酰胺共聚物,对工艺条件聚合时间及引发剂的用量等对共聚物的絮凝沉降影响进行了研究。与聚合单体材料相比,丙烯酸/丙烯酰胺共聚物的沉降性能更好。在投加量为0.6mg/L时,去除率最高可达89.61%,液固比最高可达2.17。本论文采用的表征手段为红外光谱(FTIR)和扫描电镜(SEM)分别对改性材料的结构及微观形貌进行了表征。结果表明,在优化制备工艺条件后制备得到的新型絮凝剂,其微观形貌较原有物质有了很大的改变,并且由于另一组分的介入,其结构也发生了一定变化。这些形貌及结构上的变化,致使新型絮凝剂有了更好的沉降性能。本论文的创新点在于:在原料上进行酯基化后引入肟酸基团的改性方法分别对天然高分子絮凝剂及有机高分子絮凝剂进行改性,在对改性条件环境友好及经济的前提下,提升其了沉降效果;选用反相乳液聚合法,对丙烯酸与丙烯酰胺单体进行共聚,提升了产物的絮凝效果;进一步研究了絮凝沉降实验中,各条件对沉降性能的影响,同时对相同方法不同原料所制备的各类絮凝剂在沉降处理中的消耗量及去除效果进行研究,为该类絮凝剂在相关领域方面的应用提供了较全面的实验依据。
【作者】别倩雯;
【导师】冯辉霞;
【作者基本信息】兰州理工大学,环境工程,2014,硕士
【关键词】海藻酸钠;氧肟酸;聚丙烯酸;聚丙烯酰胺;絮凝;

【参考文献】
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