两性高分子污泥脱水剂P(AM-DAC-AMPS)的表征与应用

采用三元自由基水溶液聚合法,以丙烯酰胺(AM)、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DAC)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)为原料,经过复合引发制备了两性高分子脱水剂P(AM-DAC-AMPS),简称为PADA).采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、透射电镜(TEM)对结构进行了表征,结果证明聚合物为三元共聚物,并具有良好的直链结构.经过PA-DA、CPAM调理后的污泥最佳比阻(r)分别为1.58×109s2/g和1.8×109s2/g,离心后含水率分别为77.4％和78.1％;污泥沉降速度分别为0.3 mL/min和0.25 mL/min;污泥滤液中,多糖去除率分别为70.3％和40.7％,蛋白质去除率分别为31.5％和17.5％;表明PADA比CPAM具有更好的脱水性能.并且通过SEM观察,发现PADA的调理增强了污泥絮体的密实性.     

阳离子聚丙烯酰胺类絮凝剂PAD的合成及优化

为了提高阳离子絮凝剂的絮凝性能,选用阳离子疏水表面活性单体DBC和亲水单体AM,以EDTA-2Na为络合剂,以AIBN和APS-NaHSO3为复合引发剂,采用水溶液聚合法制得一种新型阳离子聚丙烯酰胺类絮凝剂P(AM-DBC)(PAD)。此方法具有工艺操作简单、无需添加其他模板和表面活性剂、产物的相对分子质量高和转化率高等优势。单因素实验结果表明,当总单体质量分数为40%、单体摩尔比n(AM)∶n(DBC)=7∶3、pH=4.0、反应温度为60℃、EDTA-2Na的浓度为0.5%时,产物PAD的特性黏数为1 018.7 mL·g~(-1),转化率可达97.2%。采用响应曲面法的Box-Behnken模型对实验参数进行了优化,根据预测出的实验参数,修正后进行了平行实验。当总单体质量分数为42%、EDTA-2Na的浓度为0.56%、pH=4、反应温度为60℃时,合成的PAD的特性黏数为1 027.1 mL·g~(-1),预测值与实验值的误差仅为0.497%,可以较好地吻合,从而得到PAD的最优制备方法。制备的PAD性能优良,为工业化生产提供了依据,可以广泛应用于含油废水的处理。     

高分子量高纯度阳离子聚丙烯酰胺的合成

以丙烯酰胺与丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵为单体,在复合引发剂的作用下,选择水溶液共聚法合成高分子量与高纯度阳离子型聚丙烯酰胺(CPAM)。实验表明,有机偶氮引发剂A用量0.5‰、氧化还原引发剂用量0.45‰、还原剂与氧化剂摩尔比2∶1、反应体系pH为4与反应时间5 h条件下,CPAM分子量为1 042万,且溶解性好。通过对聚合物残单含量影响因素添加剂用量、反应时间的研究,结果表明,添加剂EDTA和增溶剂D对残留AM含量影响小,而苯甲酸钠对聚合物残留AM的含量影响显著;延长反应时间至7 h,残单含量可降低至0.27%,CPAM的纯度高。通过与国内外3种同类型产品进行对比,结果表明,自制产品的分子量明显高于其他产品,且残单含量比国内产品降低了50%～75%。     

采油污水中聚丙烯酰胺的化学降解特性研究

通过模拟实验测定采油污水中聚丙烯酰胺(PAM)的相对分子质量的变化,判断其降解程度。实验研究了光催化氧化、含盐量、氧化剂等化学因素对聚丙烯酰胺降解的影响,从而得到聚丙烯酰胺在采油污水中的一些化学降解特性,为采油污水中聚丙烯酰胺的脱除提供判断和依据。     

采油污水中聚丙烯酰胺的化学降解特性研究

通过模拟实验测定采油污水中聚丙烯酰胺(PAM)的相对分子质量的变化，判断其降解程度。实验研究了光催化氧化、含盐量、氧化剂等化学因素对聚丙烯酰胺降解的影响，从而得到聚丙烯酰胺在采油污水中的一些化学降解特性，为采油污水中聚丙烯酰胺的脱除提供判断和依据。     

PDA的制备及其对水体中邻苯二甲酸二甲酯的去除性能

以二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)和丙烯酰胺(AM)为原料,Span-80和Tween-80为乳化剂,液体石蜡为分散相,采用分批加料法,反相乳液聚合制备二甲基二烯丙基氯化铵与丙烯酰胺的共聚物(PDA)。研究内容包括单体配比、引发剂配比、油水体积比和pH值对产物特性粘度的影响。研究获得的优化聚合条件为:单体质量比(DMDAAC∶AM)为2∶8,引发剂质量比(NaHSO3∶K2S2O8)为5∶3,油水体积比为1∶1.2,pH值为8。选用自制PDA用于去除水中邻苯二甲酸二甲酯(DMP)时,在絮凝剂PDA的投加量为0.60 mg/L,pH值为10时,DMP的去除效果最好,去除率达到98.31%。     

黄原胶辐射接枝共聚物对Cd~(2+)的吸附研究

利用60Co-γ为辐射源,在氮气保护下对黄原胶(XG)和丙烯酰胺(AM)进行共辐射,制备黄原胶/丙烯酰胺接枝共聚物(XG-g-AM)。研究了XG-g-AM对Cd2+的吸附行为,利用红外光谱(IR)、热重分析(TGA)、X射线衍射仪(XRD)对接枝共聚物及吸附产物进行表征。结果表明:XG-g-AM对Cd2+离子吸附等温线符合Freund lich等温方程,吸附Cd2+使XG-g-AM结晶结构被进一步破坏,结晶度下降。25℃下,Cd2+浓度20 mmol/L时,吸附时间100 m in,平衡吸附量为0.835mmol/g。     

壳聚糖接枝共聚物的合成及应用研究

在N2保护下,以浓度为0.8 mmol/L硝酸铈铵为引发剂,控制壳聚糖(CTS)和丙烯酰胺(AM)质量比为mCTS∶mAM=1∶6,于50℃下接枝共聚反应3 h,得改性的壳聚糖衍生物(CAM).用IR对产物进行表征.通过对废水的处理,研究了共聚产物在絮凝、COD去除、脱色上的应用.结果表明:CAM的絮凝效果好于聚丙烯酰胺和壳聚糖,CAM对COD的去除率达到84.7%,并有较好的脱色效果.     

羟肟酸功能化PMMA/AM/HOA的合成及对Hg~(2+)和Cd~(2+)的吸附性能

用悬浮聚合法合成了甲基丙烯酸甲酯(MMA)与丙烯酰胺(AM)的共聚物PMMA/AM,再经羟胺改性制备了含羟肟酸功能基的改性PMMA/AM/HOA树脂。通过红外光谱(FTIR)和热重分析(TG)对PMMA/AM/HOA树脂的结构和稳定性进行了表征。以PMMA/AM/HOA为吸附剂,考察了温度、吸附时间、pH值和金属离子浓度等条件对Hg~(2+)、Cd~(2+)两种金属离子吸附性能的影响。结果表明,改性树脂对Hg~(2+)、Cd~(2+)具有良好的吸附能力,其实验吸附量分别为0.822和0.384 mmol·g~(-1)。改性树脂对Hg~(2+)和Cd~(2+)的吸附过程符合拟二级动力学方程,25℃时其二级动力学吸附速率常数分别为5.301×10~(-2)和3.582×10~(-2)g·(mmol·min)~(-1);改性树脂对Hg~(2+)和Cd~(2+)的吸附量随温度的升高有所增大,吸附过程符合Langmuir和Freundlich吸附等温式。     

紫外/TiO_2/H_2O_2去除水中聚丙烯酰胺的研究

采用紫外(UV)/TiO_2/H_2O_2去除水中聚丙烯酰胺(PAM),研究了H_2O_2投加量、TiO_2投加量、UV光照强度以及PAM初始浓度等因素对PAM去除效果的影响,并对降解体系是否产生丙烯酰胺单体(AM)进行验证。试验结果表明,在20℃、H_2O_2投加量为20mmol/L、催化剂TiO_2投加量为10mg/L、PAM初始质量浓度为100mg/L,UV光照强度为140μW/cm~2时,反应120min后的PAM去除率达97.4%,且无AM产生。