【摘要】：為了去除污水中含量越來越高的油類物質(zhì),水處理行業(yè)迫切需要一種除油效果顯著的水質(zhì)凈化藥劑。近年來很多學者投入到新型絮凝劑的研發(fā)工作中,其中陽離子共聚聚丙烯酰胺型絮凝劑(CPAM)以其投加量少,絮凝效果好,易存貯等優(yōu)點成為了一種備受關(guān)注的新型藥劑。為了提升CPAM的除油性能,在CPAM分子上鑲嵌疏水親油基團不僅能提高絮凝劑對水中油類物質(zhì)的親附性,還會在絮凝時發(fā)揮疏水締和作用,可以更快速、更徹底地達到絮凝除油除懸浮物的目的。此外低壓紫外引發(fā)合成有機絮凝劑技術(shù)能夠改進現(xiàn)有合成技術(shù)耗能高,操作復雜等缺點,而目前對于該項技術(shù)的研究相對較少。論文旨在采用低壓紫外引發(fā)合成技術(shù)合成CPAM絮凝劑,同時在其分子鏈上接枝疏水親油基團,得到一種除油效果顯著,絮凝性能突出的陽離子型有機絮凝劑。因此,論文以疏水親油單體十二烷基葡萄苷(DPL)、二甲基二烯丙基氯化銨(DADMAC)和丙烯酰胺(AM)為合成單體在低壓紫外汞燈(24w,波長254nm)引發(fā)下合成了新型疏水改性有機絮凝劑(PAMP)。將實驗室合成樣品應用在自制模擬含乳化油污水和高濁度污水中,借助紅外光譜、Zeta電位等技術(shù)對絮凝機制進行探究。論文主要內(nèi)容和結(jié)論如下:(1)優(yōu)化PAMP合成條件。論文以24w低壓紫外燈作為反應能源,以Irgacure2959作為光引發(fā)劑,采用水溶液聚合法將疏水親油單體DPL、陽離子單體DADMAC和AM接枝共聚合成了一種新型疏水改性有機絮凝劑。并通過單因素實驗對光照時間、含固量、DADMAC質(zhì)量分數(shù)、DPL質(zhì)量分數(shù)和p H等影響因素進行優(yōu)化,探究出最優(yōu)條件下合成樣品的特性粘度為780ml/g和陽離子度為80mmol/g。(2)PAMP分子結(jié)構(gòu)和形貌探究。論文利用核磁共振H譜、傅里葉紅外光譜(FTIR)、核磁共振C譜、掃描電鏡(SEM)和差熱-熱重分析(TGA-DTA)等技術(shù)探究合成絮凝劑分子官能團種類、組成元素、熱穩(wěn)定性和表觀形態(tài),以此推測PAMP由AM與DADMAC發(fā)生聚合反應,酰胺的氨基與DPL含有的羥基發(fā)生接枝反應合成。(3)PAMP破乳除油性能探究。論文測試了不同實驗條件下自制絮凝劑對模擬乳化油污水的處理效果,通過優(yōu)化影響絮凝效果的各個因素,探究出了改性絮凝劑除油破乳的最大能力,在投加量為8mg/L時除油率達到了92.4%。并與未疏水改性的陽離子聚丙烯酰胺絮凝劑(CPAM)和無機絮凝劑聚合氯化鋁(PAC)除油能力進行對比。最后通過對實驗中產(chǎn)生的絮體和上清液的技術(shù)分析推測出疏水改性絮凝劑的除油破乳機理。(4)PAMP去除懸濁物性能研究。論文考察了改性絮凝劑在高嶺土(Kaolin)懸濁液中的處理效果,通過單因素優(yōu)化和響應曲面實驗探究絮凝劑除濁的最優(yōu)化條件和不同影響因素彼此間的交互關(guān)系,得到最優(yōu)條件下投加量為2mg/L時,去除后水質(zhì)濁度低于2NTU,然后與無機絮凝劑PAC的除濁性能進行比較評價,最后通過分析沉淀物和上清液判斷疏水改性絮凝劑的除濁原理。
【圖文】：

乳化油去除的優(yōu)缺點，本研究法和疏水單體上加以改進。通枝在陽離子有機絮凝劑分子鏈性有機絮凝劑，，并探究了其去合主鏈，二甲基二烯丙基氯化銨（254nm）低壓汞燈照射和光引發(fā)油單體。通過單因素優(yōu)化實驗度和陽離子度作為評價指標，擇擇十二烷基葡萄苷（DPL）作長鏈烷基結(jié)構(gòu)、環(huán)狀烷基和醚枝反應提供反應位點，且本身

第二章 疏水改性絮凝劑合成研究領(lǐng)域中，關(guān)于 CPAM 的合成方法有很多，例如水溶和輻射聚合法等[25, 26]。其中水溶液聚合法因為它對設工業(yè)生產(chǎn)中最流行的聚合方法[27]。近幾年來，基于水引起了學者們的關(guān)注，因為它具有環(huán)保、節(jié)能、反應列特點[28]。但是，紫外光引發(fā)方式中高壓汞燈（功所造成的反應器中溫度過高問題也同樣限制了其廣泛增加了合成成本和操作難度，高溫引發(fā)的離子交聯(lián)反能[29]。上問題，本研究采用低壓紫外引發(fā)技術(shù)，以低壓紫外要波長為 253.7nm，功率 24w，實驗單體在廣口瓶中溫濕度儀對反應體系溫度與濕度進行監(jiān)測，結(jié)果表明最高達到 35℃，實驗裝置如圖 2.1。
【學位授予單位】：安徽工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：X703

【參考文獻】

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本文編號：2597057