發(fā)布時(shí)間：2017-06-11 08:05

  本文關(guān)鍵詞：新型復(fù)合引發(fā)體系模板聚合P（AM-DAC）的研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：改革開放以來,我國經(jīng)濟(jì)和社會(huì)得到長(zhǎng)足發(fā)展,污水排放量不斷增大,與此同時(shí)人們也越來越關(guān)注剩余污泥的處理處置問題。絮凝劑用于污泥調(diào)理可以有效地降低含水率、提高其脫水性能,尤其是分子量高、帶有正電荷的陽離子聚丙烯酰胺(CPAM)廣泛應(yīng)用于污泥調(diào)理中。然而現(xiàn)有的模板法制備陽離子聚丙烯酰胺存在相對(duì)分子量較低,污泥脫水效果不甚理想的缺點(diǎn),且模板法會(huì)一定程度上降低其相對(duì)分子質(zhì)量。所以,研究提高模板法制備陽離子聚丙烯酰胺的相對(duì)分子質(zhì)量具有重要的意義。論文主要研究新型復(fù)合引發(fā)體系聚合陽離子聚丙烯酰胺P(AM-DAC)的優(yōu)化制備、表征和應(yīng)用,主要研究?jī)?nèi)容如下:(1)通過單因素實(shí)驗(yàn)和正交實(shí)驗(yàn)考察了各因素對(duì)聚合物的相對(duì)分子質(zhì)量和單體轉(zhuǎn)化率的影響并確定了最佳合成條件:模板與陽離子單體摩爾比T:D(即n(PAAS):n(DAC))為1、總單體質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%,DAC質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%,復(fù)合引發(fā)體系質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.015%(其中n((NH4)2S2O8):n(NaHSO3)=2,m(V044):m((NH4)2S2O8/NaHSO3)=2),聚合反應(yīng)體系pH值為4,尿素濃度為0.3%,紫外光照射時(shí)間為90min,上述條件下制備的模板聚合物P(AM-DAC)的相對(duì)分子量為710萬,轉(zhuǎn)化率為94.8%。通過正交實(shí)驗(yàn)的方差分析和直觀分析可以看出,各因素對(duì)模板聚合物P(AM-DAC)分子量的影響順序?yàn)?DAC質(zhì)量分?jǐn)?shù)㧐n((NH4)2S2O8):n(NaHSO3)㧐m(V-044):m((NH4)2S2O8/NaHSO3)㧐紫外光照射時(shí)間㧐復(fù)合引發(fā)體系濃度㧐pH;(2)由聚合產(chǎn)物的紅外光譜(FT-IR)和核磁共振氫譜(1H-NMR)可知,采用復(fù)合引發(fā)體系并不會(huì)改變聚合物的結(jié)構(gòu),且合成產(chǎn)物是AM和DAC的共聚物;又通過差熱-熱重分析(DTA-TGA)表征可以看出,聚合物在30~210℃溫度范圍內(nèi)不易分解,說明聚合產(chǎn)物P(AM-DAC)具有很好的熱穩(wěn)定性;(3)論文測(cè)定了城市污水廠剩余污泥脫水后的泥餅含水率、上清液剩余濁度、污泥比阻及Zeta電位,實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),陽離子配比為20%、相對(duì)分子質(zhì)量為710萬的模板聚合物P(AM-DAC)的最優(yōu)投加量為20mg/L,脫水后的泥餅含水率為71.43%,上清液余濁為2.73NTU,污泥比阻為2.1×1012m/kg;當(dāng)污泥pH值為6~8時(shí),污泥脫水效果較好;通過與無模板聚合產(chǎn)物的污泥脫水效果進(jìn)行對(duì)比,證明了模板聚合的確會(huì)提高聚合物的電中和能力;通過考察兩種市售產(chǎn)品的污泥脫水效果可以看出,自制陽離子聚丙烯酰胺P(AM-DAC)的污泥脫水性能在一定程度上優(yōu)于CQ-CPAM和GY-CPAM。(4)以造紙廠剩余污泥為絮凝脫水對(duì)象,通過對(duì)陽離子配比、投加量和pH值條件的優(yōu)化,得出最佳污泥絮凝脫水條件:最佳條件下合成的P(AM-DAC)在污泥pH為6、投加量為80mg·L-1時(shí)造紙污泥的含水率降低至74.21%、上清液余濁為3.98NTU、污泥比阻為2.5×1012m/kg。
【關(guān)鍵詞】：復(fù)合引發(fā)體系 模板聚合 污泥脫水
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：X703
【目錄】：

• 中文摘要3-5
• 英文摘要5-10
• 1 緒論10-22
• 1.1 污泥的現(xiàn)狀與分類10-11
• 1.1.1 污泥的現(xiàn)狀10
• 1.1.2 污泥的分類10-11
• 1.2 污泥的處理處置及調(diào)理方法11-13
• 1.2.1 污泥處理處置方法11
• 1.2.2 污泥的調(diào)理11-13
• 1.3 絮凝劑在污泥調(diào)理中的應(yīng)用13-17
• 1.3.1 絮凝機(jī)理13-14
• 1.3.2 絮凝效果的影響因素14-15
• 1.3.3 絮凝劑在污泥調(diào)理中的應(yīng)用15-17
• 1.4 CPAM的研究現(xiàn)狀17-20
• 1.4.1 不同引發(fā)體系的引發(fā)機(jī)理及研究現(xiàn)狀17-18
• 1.4.2 引發(fā)方式18-19
• 1.4.3 模板聚合研究現(xiàn)狀19-20
• 1.5 研究目的、主要內(nèi)容20-22
• 1.5.1 研究目的20
• 1.5.2 主要內(nèi)容20-22
• 2 陽離子聚丙烯酰胺P（AM-DAC）的優(yōu)化制備22-40
• 2.1 引言22
• 2.2 實(shí)驗(yàn)藥品與儀器22-23
• 2.3 實(shí)驗(yàn)方法23-26
• 2.3.1 陽離子聚丙烯酰胺P（AM-DAC）的合成23-24
• 2.3.2 相對(duì)分子質(zhì)量的測(cè)定24-26
• 2.3.3 轉(zhuǎn)化率的測(cè)定26
• 2.4 單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論26-36
• 2.4.1 偶氮類引發(fā)劑的種類和濃度對(duì)聚合物P（AM-DAC）的影響26-28
• 2.4.2 氧化還原引發(fā)劑的濃度對(duì)聚合物P（AM-DAC）的影響28-29
• 2.4.3 氧化還原引發(fā)劑的摩爾比對(duì)聚合物P（AM-DAC）的影響29
• 2.4.4 復(fù)合引發(fā)體系的濃度對(duì)聚合物P（AM-DAC）的影響29-31
• 2.4.5 復(fù)合引發(fā)體系的質(zhì)量比對(duì)聚合物P（AM-DAC）的影響31
• 2.4.6 T:D對(duì)聚合物P（AM-DAC）的影響31-32
• 2.4.7 總單體質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)聚合物P（AM-DAC）的影響32-33
• 2.4.8 DAC質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)聚合物P（AM-DAC）的影響33-34
• 2.4.9 pH值對(duì)聚合物P（AM-DAC）的影響34-35
• 2.4.10 紫外光光照時(shí)間對(duì)聚合物P（AM-DAC）的影響35-36
• 2.5 正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論36-39
• 2.5.1 正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果36-38
• 2.5.2 正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析38-39
• 2.6 本章小結(jié)39-40
• 3 陽離子聚丙烯酰胺P（AM-DAC）的表征40-46
• 3.1 前言40
• 3.2 表征產(chǎn)品預(yù)處理與實(shí)驗(yàn)儀器40
• 3.2.1 產(chǎn)品預(yù)處理40
• 3.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器40
• 3.3 實(shí)驗(yàn)方法40-41
• 3.3.1 紅外色譜（FT-IR）分析40-41
• 3.3.2 核磁共振氫譜（~1H-NMR）分析41
• 3.3.3 差熱-熱重(DTA-TGA)分析41
• 3.4 表征結(jié)果與分析41-46
• 3.4.1 紅外光譜分析41-42
• 3.4.2 ~1H-NMR光譜分析42-43
• 3.4.3 差熱-熱重分析43-46
• 4 模板法合成P（AM-DAC）的污泥脫水研究46-70
• 4.1 引言46
• 4.2 實(shí)驗(yàn)藥品與儀器46-49
• 4.2.1 實(shí)驗(yàn)藥品與污泥樣品46-48
• 4.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器48-49
• 4.3 實(shí)驗(yàn)方法49-52
• 4.3.1 污泥脫水調(diào)理49
• 4.3.2 污泥真空抽濾49-50
• 4.3.3 各項(xiàng)指標(biāo)的測(cè)定50-52
• 4.4 城市污水廠污泥脫水研究52-63
• 4.4.1 投加量和陽離子配比對(duì)污泥脫水效果的影響52-55
• 4.4.2 相對(duì)分子質(zhì)量對(duì)污泥脫水效果的影響55-57
• 4.4.3 污泥pH值對(duì)污泥脫水效果的影響57-59
• 4.4.4 模板聚合對(duì)污泥脫水效果的影響59-61
• 4.4.5 自制絮凝劑與市售產(chǎn)品的污泥脫水效果對(duì)比61-63
• 4.5 造紙廠剩余污泥脫水效果研究63-68
• 4.5.1 前言63
• 4.5.2 投加量和陽離子配比對(duì)造紙污泥脫水效果的影響63-65
• 4.5.3 相對(duì)分子質(zhì)量對(duì)造紙污泥脫水效果的影響65-67
• 4.5.4 污泥pH值對(duì)造紙污泥脫水效果的影響67-68
• 4.6 本章小結(jié)68-70
• 5 結(jié)論與展望70-72
• 5.1 結(jié)論70-71
• 5.2 展望71-72
• 致謝72-74
• 參考文獻(xiàn)74-82
• 附錄82
• A．作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文目錄82
• B．作者在攻讀碩士學(xué)位期間申請(qǐng)的專利目錄82
• C．作者在攻讀碩士學(xué)位期間獲獎(jiǎng)情況82

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本文編號(hào)：441121