醚化改性双氰胺—甲醛脱色絮凝剂的合成及应用

【摘要】氯化铵改性的双氰胺-甲醛树脂是一种阳离子聚合物，对活性、酸性等染料废水有良好的脱色效果，投加量少就可以大幅度降低印染废水的CODcr。但是，双氰胺-甲醛树脂会释放游离甲醛，对环境和人体会造成很大危害，违背了当今社会人们对绿色、环保理念的追求。因此，在不影响脱色絮凝效果的前提下，尽可能的降低双氰胺-甲醛树脂中游离甲醛的含量成为本课题研究的关键。本课题先以双氰胺、甲醛为主要原料，氯化铵为改性剂合成阳离子化的双氰胺-甲醛树脂，再以甲醇为醚化剂合成醚化双氰胺-甲醛树脂。然后在醚化双氰胺-甲醛树脂中加入甲醛捕捉剂，尽可能降低醚化的双氰胺-甲醛树脂中游离甲醛的含量，得到最终醚化改性的双氰胺-甲醛树脂，将其作为印染废水的脱色絮凝剂。主要研究内容和结果如下：1、先以双氰胺、甲醛为原料，氯化铵为改性剂合成阳离子化的双氰胺-甲醛树脂。实验结果表明：羟甲基化反应的优化反应条件为，双氰胺与甲醛的物质的量的比为1:2.2，反应温度为80oC，反应时间为2h，反应在弱碱条件下进行。阳离子化反应的优化工艺条件为双氰胺与氯化铵的物质的量的比是1:0.75，反应温度为60oC，反应时间为1.5h，反应的在弱酸条件下进行。2、在阳离子化改性双氰胺-甲醛树脂的合成基础上，以甲醇为醚化剂，合成醚化的双氰胺-甲醛树脂。实验结果表明：醚化反应的优化工艺条件为双氰胺与甲醇的物质的量比为1:3.2，醚化反应的pH范围为1.8~2.7，醚化反应温度为50oC，醚化反应时间为4h；按照优化工艺醚化的双氰胺-甲醛树脂和未醚化的双氰胺-甲醛树脂中游离甲醛含量分别为0.3%左右与1.2%左右，用它们各自处理某印染厂废水的脱色率分别为87.72%和88.50%，CODcr去除率分别为71.03%和72.34%。双氰胺-甲醛树脂醚化后游离甲醛含量下降较大，但脱色絮凝效果稍有下降。3、在阳离子化和醚化改性双氰胺-甲醛树脂的基础上，从尿素、二甲基乙酰胺、双氧水几种甲醛捕捉剂中筛选出效果相对较好的甲醛捕捉剂，再添加到改性后的双氰胺-甲醛树脂中得到最终的脱色絮凝剂（论文中仍简称醚化改性双氰胺-甲醛树脂）。试验结果表明：采用二乙烯三胺和30%H2O2复配作甲醛捕捉剂，当二乙烯三胺用量（甲醛捕捉剂对醚化双氰胺-甲醛树脂的用量，其它捕捉剂用量类推）为3%，30%H2O2用量为2%时，醚化双氰胺-甲醛树脂的性能及其脱色絮凝效果相对好一些。此时醚化的双氰胺-甲醛树脂游离甲醛含量为0.123%，印染废水的脱色率、CODcr去除率、氨氮去除率分别为88.83%、71.02%、63.73%。与未加甲醛捕捉剂的醚化双氰胺-甲醛树脂相比，游离甲醛含量明显降低，印染废水的脱色率稍有提高，CODcr去除率及氨氮去除率稍有下降。4、将醚化改性双氰胺-甲醛树脂应用于某工厂的印染废水，研究了醚化改性双氰胺-甲醛树脂的投加量、印染废水的pH值、温度，絮凝时间对印染废水脱色絮凝效果的影响。结果表明：当醚化改性改性的双氰胺-甲醛树脂投加量为300mg/L，印染废水的pH值为弱酸性或弱碱性，印染废水的温度为35oC，絮凝时间为12h时，醚化改性双氰胺-甲醛树脂的絮凝效果较优。
【作者】田习菲；
【导师】周向东；
【作者基本信息】苏州大学，纺织工程（专业学位），2014，硕士
【关键词】醚化；双氰胺-甲醛树脂；低游离甲醛；甲醛捕捉剂；脱色絮凝；

【参考文献】
[1]丁志伟.微波强化乙酸乙酯合成反应精馏过程研究[D].天津大学,化学工程,2013,硕士.
[2]闫明月.时间序列相似性与预测算法研究及其应用[D].北京交通大学,2014.
[3]云箭,钟宁宁,王嘉麟,张玉,吴小斌.低碳背景下促进我国页岩气产业化的对策研究[J].西南石油大学学报(自然科学版),2012,01:64-70.
[4]武星,楼佩煌.基于运动预测的路径跟踪最优控制研究[J].控制与决策,2009,04:565-569.
[5]丁远杰.实时荧光PCR检测转基因农产品的研究[D].湖南农业大学,植物病理学,2004,硕士.
[6]王立娜.氨基酸与STAT5A基因互作对奶牛乳腺上皮细胞泌乳的调节作用及机理[D].东北农业大学,生物化学与分子生物学,2014,博士.
[7]贺相.平面度分析中的基面转换法原理[J].组合机床与自动化加工技术.1988(11)
[8]刘婷婷.洞口县洞口镇话和黄桥镇话的实词比较研究[D].湖南师范大学,语言学及应用语言学,2013,硕士.
[9]陶然.活性染料非水介质皂洗研究[D].浙江理工大学,纺织化学与染整工程,2014,硕士.
[10]孔令洪,袁志云,林雅平,周天伟,王震.复杂地质异常体地震子体相干和图像合成识别技术[J].石油地球物理勘探,2012,01:121-125+188+198.
[11]张丁火.城市家庭结构变化对初中生德育影响及对策研究[D].内蒙古师范大学,教育（专业学位）,2013,硕士.
[12]项青青.《西行漫记》与《中国的西北角》之比较[D].湖南师范大学,传播学,2013,硕士.
[13]文慧.情景教学法在高职英语口语教学中的实证研究[D].山西师范大学,外国语言学及应用语言学,2013,硕士.
[14]马丽莉.人体体液/组织差异性甲基化片段的筛选[D].华中科技大学,法医遗传学,2013,硕士.
[15]代道义.基于微弱信号增强的结构损伤探测研究[D].中国科学技术大学,机械电子工程,2014,硕士.
[16]郑连伟,郭立山,刘晓平.一类线性参数变化时滞系统的H_∞控制[J].控制与决策,2001,05:595-598.
[17]李婧.电化学法处理HNS生产废水的实验及理论研究[D].中北大学,环境工程,2013,硕士.
[18]殷志良,刘万顺,杨奇逊,秦应力.一种遵循IEC61850标准的合并单元同步的实现新方法[J].电力系统自动化,2004,11:57-61.
[19]陆春梅.中西思维方式差异及其对英语写作的影响[D].西北师范大学,课程与教学论,2013,硕士.
[20]雷尚通.甲状腺周围筋膜和筋膜间隙的解剖学观察及临床应用[D].南方医科大学,组织胚胎与解剖学,2014,博士.
[21]汪艳.博物馆公办民营运营研究[D].华东师范大学,美术学,2013,硕士.
[22]汪祺.我国信托业与区域经济发展互动关系研究[D].云南财经大学,区域经济学,2014,硕士.
[23]李菲.搅拌磨机湿法制备纳米片状锌粉技术的工艺研究[D].华东理工大学,流体机械及工程,2014,硕士.
[24]方亮,李万斌,杨志宏,孟琴,张国亮.膜结构填料涂覆改性对精馏分离异丙醇/水体系的影响[J].化工学报,2012,12:3914-3919.
[25]李庆忠,陈祖钧.组合效应对反射波的压制和改造[J].石油地球物理勘探,1984,01:1-20.
[26]袁银南,朱磊,王存磊,陈笃红.氢燃料发动机起动控制策略与试验[J].农业机械学报.2007(10)
[27]王亚男.乳酸菌对牛肉鸡肉混合肉糜发酵特性的影响研究[D].吉林大学,食品科学与工程,2014,硕士.
[28]陈鹏.秦汉乡里基层组织研究[D].曲阜师范大学,中国古代史,2013,硕士.
[29]钟伟.寻常型鱼鳞病致病基因的定位研究[D].中国科学院研究生院（上海生命科学研究院）,微生物学,2003,硕士.
[30]李彦蓉.大学生医疗保险改革成效研究[D].上海工程技术大学,社会保障,2012,硕士.
[31]石颖,刘洪.基于GPU的表面多次波预测技术[J].石油地球物理勘探,2010,04:540-544+624+467-468.
[32]刘乐,方一鸣,李晓刚,李建雄.基于Hamilton理论的可逆冷带轧机速度张力系统无张力计控制[J].自动化学报.
[33]李蓓.模糊AHP在管理信息系统中的应用研究[D].中国地质大学（北京）,计算机技术,2014,硕士.
[34]徐健,徐金,王翔.发电机失磁保护和失步保护的冲突与协调[J].电力系统自动化,2007,17:61-64.
[35]温凯迪.我国证券市场板块联动效应研究[D].安徽大学,金融,2013,硕士.
[36]黄琼.网络图书资源个性化推荐算法研究[D].西南交通大学,教育技术学,2014,硕士.
[37]范莎莎.老年脑卒中患者的康复特点以及康复效果的研究[D].河北医科大学,康复医学与理疗学,2013,硕士.
[38]沈勇.HPV E6/E7 mRNA对宫颈癌的诊断价值[D].郑州大学,临床医学（专业学位）,2013,硕士.
[39]魏德贤.JB采油厂薪酬构成分析与优化研究[D].西北大学,高级工商管理（EMBA）（专业学位）,2012,硕士.
[40]张好智,高自友.可变车道的道路交通网络设计优化方法[J].中国管理科学,2007,02:86-91.
[41]黄洁,宗铖,任斌,张智军.基于表面增强拉曼光谱技术对GO复合材料细胞内吞机制的研究[A].中国化学会.中国化学会第28届学术年会第4分会场摘要集[C].中国化学会:,2012:1.
[42]赵万霞.电子双板环境下翻转课堂的应用研究[D].华中师范大学,教育技术学,2014,硕士.
[43]钱文清.试论我国合议制度的完善[D].苏州大学,法律,2003,硕士.
[44]安磊.超声跟踪反常声光器件的优化设计研究[D].河北师范大学,光学,2012,硕士.
[45]潘丽卿.企业联网采购方案的分析与设计[D].厦门大学,2001.
[46]王连铮.变频调速系统的传递函数分析和设计方法[J].冶金自动化,1988,06:28-31+22.
[47]刘勇桃.康复新液治疗肛瘘术后切口愈合缓慢的临床疗效观察[D].成都中医药大学,中医外科,2012,硕士.
[48]乔伟.两性离子基团改性酚酞型聚芳醚酮（PEK-C）超滤膜的研究[D].哈尔滨工业大学,海洋科学,2014,硕士.
[49]马天华.局部移植人脂肪干细胞对带真皮下血管网皮片移植成活影响的实验研究[D].青岛大学,整形外科,2013,硕士.
[50]魏福祥,许嫔,何礼,张尚正.抗坏血酸在石墨烯/聚苯胺复合膜修饰电极上的电化学行为[J].分析科学学报,2014,03:389-392.