聚丙烯酰胺的改性及在废水处理中的应用研究

聚丙烯酰胺是一种使用范围广、处理效果好的高分子絮凝剂,具有良好的水溶性、优良的絮凝性能和吸附性能.文章总结了聚丙烯酰胺阴离子化、阳离子化、单体共聚的常见改性方法.列举了其改性产物在废水处理中的应用和取得的良好效果.对聚丙烯酰胺改性研究的必要性和有效性进行了说明.表明:聚丙烯酰胺经过改性后可提高使用效果、拓宽使用范围、减少投药量等优点.最后对聚丙烯酰胺改性的发展方向做了展望,改善现有絮凝剂性能和发展高品质絮凝剂是将来研究的重点.     

液液小体积萃取气相色谱法测定水中丙烯酰胺

文章建立了溴化衍生-液液小体积萃取-气相色谱法-电子捕获检测器(GC-ECD)测定水中丙烯酰胺的方法。优化了前处理步骤,缩短了样品的处理时间,减少了试剂和样品的使用量。取20 mL水样,分别加入H2SO4、KBrO3、KBr,4℃下反应至少30 min,丙烯酰胺与新生溴反应生成2,3-二溴丙酰胺。加入Na2S2O3去除多余的溴,加无水硫酸钠于室温下溶解盐析,用2.0 mL乙酸乙酯萃取,取上层萃取液GC-ECD分析。用衍生物2,3-二溴丙酰胺的响应峰面积对水中丙烯酰胺的质量浓度绘制工作曲线,相关系数达到0.999 47。方法适用于饮用水、地表水中丙烯酰胺的测定,检出限可达到0.026μg/L,相对标准偏差RSD为2.70%,加标回收率为80.67%¹00.43%。     

β-环糊精在活性污泥调理中的应用

以东北某城市污水处理厂产生的剩余活性污泥为研究对象,采用β-环糊精(β-CD)作为化学调理剂对污泥进行调理,以改善污泥的脱水性能。以污泥比阻(SRF)为主要指标考察了投药量、pH值和搅拌强度对污泥过滤脱水性能的影响,并比较了β-CD和聚丙烯酰胺(PAM)两种调理剂的调理效果。实验结果表明:β-CD在温度为25℃,pH为7,混合阶段以150 r/min的速度快速搅拌1 min,反应阶段以50 r/min的速度慢速搅拌5 min,投加量为30.66 mg/g·干污泥时,对活性污泥的调理效果最佳,污泥比阻由5.92×10~(13)降至0.53×10~(13) m/kg。相同调理条件下,PAM或β-CD的投加量均为其各自的最佳投加量时,PAM的调理效果略优于β-CD。     

Advanced lignin-acrylamide water treatment agent by pulp and paper industrial sludge：Synthesis, properties and application

A novel flocculant LA （lignin-acrylamide polymer）, which was used as aid for aluminum sulfate and polyaluminum chloride in this study, was prepared by grafting acrylamide onto lignin that deriving from pulp and papermaking sludge. Physicochemical properties of LA were measured by X-ray photoelectron spectroscopy and scanning electron microscopy. The experimental outcome indicated acrylamide was grafted onto the lignin backbone successfully. The effects of LA addition were evaluated on coagulation performance and floc characteristics as a function of aluminum （Al） dosage, such as floc size, growth rate, strength and recoverability. Effects of different dosing sequences, Al dosed first and LA dosed first, were also investigated. LA used as coagulant aid markedly enhanced the removal efficiency of turbidity and dissolved organic carbon, especially at low Al dosages. The dissolved organic carbon removal efficiencies of aluminum sulfate and polyaluminum chloride at the Al dosage range selected in this study were improved more than 30% and 5% by LA, respectively. LA dramatically enlarged floc size and it was in the order： Al dosed first 〉 LA dosed first 〉 Al. Floc strength and recoverability were also improved by LA. LA played a significant role in charge neutralization, adsorption and bridging in floc formation.     

新型聚丙烯酰胺絮凝剂的合成及其性能

论文首先以水溶性壳聚糖为分散稳定剂,采用分散聚合的方式,合成一种新型絮凝剂阳离子聚丙烯酰胺P(CMTC-AMDMC),并对该产品进行了红外光谱及核磁共振表征。其次,研究了絮凝剂的使用量以及分子量对高岭土悬浮液的除浊性能的影响。通过红外光谱及核磁共振谱表征可知,CMTC、AM和DMC在一定条件下发生了接枝聚合反应,单体转化率可达到95%左右;絮凝剂P(CMTC-AM-DMC)最佳投加量为0.32~2.0 mg/L;高岭土悬浮液浓度越高,除浊率越大;当搅拌速度在150 r/min下,搅拌10 min时,絮凝过程即可达到平衡,除浊率达到90%以上;絮凝剂的分子量对160目0.5 g/L的高岭土悬浮液除浊性能影响较大,分子量为197.1×104g/mol时,除浊率为90%,105.7×104g/mol时,除浊率降低至80%。     

一种新型复合吸附剂去除印染废水中亚甲基蓝

将丙烯酰胺接枝到淀粉上并负载到炭黑表面制备一种新型复合吸附剂(CLS),用于去除印染废水中亚甲基蓝,研究了引发剂浓度、反应温度、淀粉/炭黑和淀粉/丙烯酰胺的质量比对接枝参数与吸附效率的影响,得到较佳制备条件。同时对比了纯淀粉、炭黑与CLS对亚甲基蓝吸附性能,结果表明CLS吸附性能明显优于纯淀粉和炭黑。吸附动力学研究发现,CLS对亚甲基蓝的吸附行为符合准二级动力学模型,吸附过程为物理扩散吸附与化学吸附并存;CLS对亚甲基蓝的吸附以颗粒内扩散为控制步骤。     

AM-DAC-DMDAAC共聚物制备及其絮凝性能研究

采用光辅助引发技术,通过水溶液聚合法制备阳离子型丙烯酰胺(AM)-丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DAC)-二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)共聚物P(AM-DAC-DMDAAC)。考察了两种阳离子单体配比、引发温度、溶液pH值、引发剂质量分数等因素对产物特性黏数及溶解性的影响,并对产物的絮凝性能进行了研究。结果表明,在m(DAC)∶m(DMDAAC)=1∶1、引发温度为15℃、pH=5、引发剂质量分数为0.003 0%时,所得聚合物的特性黏数达16.047 9 d L/g,溶解时间为40 min。在P(AM-DAC-DMDAAC)特性粘数12.110 2d L/g,用量为0.04%的条件下,污水的透光率96.00%,絮凝率76.04%,脱水率83.75%。     

高泥质煤泥水处理方法的研究

针对高泥质煤泥水难以自然沉降,难以机械脱水,研究出电石渣与聚丙烯酰胺联用处理煤泥水的新方法。该方法处理效果好,方法简单,药剂费较低,并且污泥比阻较小,可以采用机械设备进行脱水。     

炼油厂含油浮渣絮凝脱水的研究

对扬子石化炼油厂的含油浮渣进行脱水研究。选择合适的碱处理剂、化学调理剂、超声破乳条件等,进行条件实验和优化,最终实现浮渣的减量化处理。实验调节含油浮渣pH值至弱碱性,通过絮凝剂聚合氯化铝铁(PAFC)、聚丙烯酰胺(PAM)的复配使用,运用20kHz的变幅杆浸入式超声波处理器,在超声声强400～500W/m2情况下作用5min,达到了在较低絮凝剂使用量的条件下,较多的脱去含油浮渣中的水分。原始含水率在80%以上的含油浮渣经碱化、絮凝(滴加有机絮凝剂PAM、PAFC)后经超声处理,最终含水率可降低到50%左右,即水分脱出率约75%。     

新型阳离子聚丙烯酰胺的合成及絮凝性能研究

以丙烯腈和二异丁烯为原料,通过里特反应,合成了具有较大空间体积、疏水性好的树枝状功能性单体,并通过质谱、核磁对其结构进行了表征。在复合引发体系的催化下,把功能性单体、丙烯酰胺(AM)和阳离子单体甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)进行共聚合,合成了不同阳离子度的高性能阳离子聚丙烯酰胺并对其絮凝特性进行了研究。实验结果表明该絮凝剂具有很好的除油、除污效果,有望在污水处理领域得到实际的推广应用。