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本文综述了絮凝剂的分类和发展现状,并对今后发展方向提出了自己的建议。根据常用絮凝剂聚丙烯酰胺(PAM)的缺点和两性高分子絮凝剂的优点,构想出合成二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)、丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)的三元共聚物P(AM/AMPS/DMDAAC)作为两性高分子絮凝剂,并把P(AM/AMPS/DMDAAC)的合成及应用作为研究课题。选用高效无毒、造价低廉的DMDAAC作为阳离子单体,大分子链上所带电荷密度高,水溶性好,且具有絮凝和消毒双重功能。易于聚合的AM构筑大分子骨架并提高分子量,增强絮凝性能;阴离子单体选用含有磺酸基的AMPS,可提高共聚物的耐温抗盐性。
以过硫酸铵(APS)-亚硫酸氢钠氧化还原体系为引发剂,在水溶液中采用自由基聚合首次合成了用作两性絮凝剂的共聚物P(AM/AMPS/DMDAAC),研究了单体物质的量之比,单体质量分数,反应温度,氧化还原引发剂APS与NaHSO3质量比和引发剂质量分数、反应时间和pH值对合成的影响。优化合成条件是单体物质的量比为8∶1∶1,单体质量分数为30%,反应温度为50℃,APS与NaHSO3质量比为1∶1,APS占单体质量分数为0.5%,反应时间为7h,pH=1。提纯后经红外光谱验证三种单体发生了共聚,由热分析证明这种共聚物具有比丙烯酰胺更高的热稳定性。与无机絮凝剂聚合氯化铝(PAC)相比,P(AM/AMPS/DMDAAC)用于三门峡义马煤业集团有限公司的洗煤水和辽河油田含油废水的絮凝时具有高效性,且能在较大的温度区间(20℃~80℃)及较宽的pH范围内使用,能在一定程度上弥补无机絮凝剂的缺点,与PAC复配比单独使用效果更好。P(AM/AMPS/DMDAAC)用于污泥脱水,滤饼含水量低,不粘滤布,显示出良好的应用前景,极具开发潜力。