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本文讨论了阳离子无机高分子絮凝剂聚氯化铝(PAC)以及两性型有机高分子絮凝剂AM-DMDAAC-AA共聚物的合成工艺,考察了两者作为单一絮凝剂以及两者的复合使用对印染废水的混凝效果,主要的研究内容如下:
(1)采用慢速加碱法合成PAC。实验中发现,在常温常压下,用该法合成的PAC产品,其盐基度和Al2O3含量均可以达到国家标准,但是当盐基度达到一定值后,单纯通过提高NaOH/AC的比例对盐基度的贡献并不大。
(2)考察了以PAC作为单一絮凝剂时对印染废水的混凝工艺优化情况。实验中考察了印染废水的水质以及混凝操作的水力条件对PAC混凝效果的影响,发现PAC在弱酸性环境下对该印染废水的处理效果较好,最佳混凝PH值为5.0,且PAC对高浓度的印染废水处理效果要比对低浓度的好。在混凝过程中搅拌条件对混凝效果也有较大的影响,试验中发现合适的搅拌条件应为:先在300r/min的转速下快速搅拌60s以加强PAC的溶解扩散并与水中胶体反应,再在50r/min的转速下慢速搅拌3min来强化絮体的凝集,在此条件下浊度和COD去除率可达65.37%和58.34%。
(3)以丙烯酰胺(AM)、二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)和丙烯酸(AA)为单体,以(NH4)S2O8-NaHSO4为引发剂,通过水溶液法合成AM-DMDAAC-AA共聚物。分析了AM、DMDAAC和AA三种单体的活性,为了调节共聚产物的组成,实验确定的加料方式为:AA先转化为活性较低的钠盐然后和DMDAAC一次性加入,AM则采取分批加入。考察了合成过程中单体浓度、单体配比、引发剂浓度、反应温度等不同因素对产品性能的影响,确定最佳合成工艺条件为:单体总浓度为40%,单体比例(AM:DMDAAC:AA)为4:2:1,引发剂加入量为0.3%,反应温度为40℃。通过烧杯试验对AM-DMDAAC-AA共聚产物混凝效果的研究发现,该两性共聚产物单独使用时对印染废水的处理效果要比PAC差,但其适用的PH值范围要比PAC广,且对不同浓度的印染废水处理效果相当,这点要优于PAC。
(4)考察了PAC和AM-DMDAAC-AA共聚物复合使用对印染废水的处理效果。实验中发现两者的复合使用效果要优于两者的单独使用,浊度和COD去除率可达85.75%和75.25%。在两者的复合应用是要注意工艺条件,PAC与AM-DMDAAC-AA共聚物的加入顺序对混凝效果的影响很大,采取先加PAC后加AM-DMDAAC-AA共聚产物的顺序处理效果良好,而采取先加共聚产物后加PAC或者两者同时加则絮凝效果甚差。