耐酸堿型陽(yáng)離子聚丙烯酰胺P(AM-MAPTAC)的制備及其絮凝性能研究.pdf

1、近年來(lái)，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國(guó)污水產(chǎn)量逐年遞增，隨之而來(lái)的便是污泥量的大幅增加，污泥的有效處理與妥善處置已成為不可忽視的環(huán)境問(wèn)題。污泥減量化是污泥處理過(guò)程的前提與關(guān)鍵，它直接決定著污泥后續(xù)的輸送、穩(wěn)定與最終處置，而污泥脫水又是污泥減量化的常見方式?；瘜W(xué)調(diào)理法通過(guò)在污泥中添加化學(xué)藥劑，可以有效改善污泥顆粒表面屬性，使污泥易于脫水。作為最常見的化學(xué)調(diào)理劑，絮凝劑能夠通過(guò)電中和和吸附架橋作用使污泥顆粒相互聚集、絮凝，降低污泥比阻，從而有效改

2、善污泥脫水性能。陽(yáng)離子聚丙烯酰胺（CPAM）絮凝劑由于正電荷密度高、分子量高、價(jià)格低廉、殘留毒性少等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于各種水處理與污泥脫水處理中，但現(xiàn)有的CPAM絮凝劑還存在分子量較低、絮凝效果不穩(wěn)定、易水解等缺點(diǎn)。因此，尋求新的制備方法、優(yōu)化工藝條件、探索結(jié)構(gòu)特征等對(duì)制備分子量高、溶解性好、適用范圍廣的CPAM具有重要意義。
　　論文采用一種新型的陽(yáng)離子單體甲基丙烯酰胺丙基三甲基氯化銨（MAPTAC），在紫外光引發(fā)聚合條件下，與

3、丙烯酰胺（AM）發(fā)生聚合反應(yīng)，成功制備出陽(yáng)離子聚丙烯酰胺P(AM-MAPTAC)。通過(guò)單因素和響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)討論了各反應(yīng)條件對(duì)聚合產(chǎn)物特性粘度與轉(zhuǎn)化率的影響，得到優(yōu)化制備條件：反應(yīng)體系pH值4.75，引發(fā)劑v-044濃度0.07%，EDTA-2Na濃度0.20%，MATPAC濃度20mol%，光照時(shí)間60min。在優(yōu)化條件下制備的P（AM-MAPTAC）特性粘度最高可達(dá)14.90 dL/g，分子量為742萬(wàn)，且各因素的影響顯著性為光照時(shí)間＞

4、反應(yīng)體系pH值＞引發(fā)劑濃度＞MATPAC濃度＞EDTA-2Na濃度。
　　通過(guò)紅外光譜、核磁共振氫譜、掃描電鏡、差熱/熱重分析對(duì)聚合產(chǎn)物進(jìn)行了結(jié)構(gòu)表征，結(jié)果表明：AM和MAPTAC單體成功發(fā)生聚合反應(yīng)，聚合產(chǎn)物為陽(yáng)離子聚丙烯酰胺P（AM-MAPTAC）；聚合產(chǎn)物表面存在凸起和微孔結(jié)構(gòu)，比表面積較大，易溶解于水，絮凝性能良好；聚合產(chǎn)物 P（AM-MAPTAC）在常溫下十分穩(wěn)定，不易分解。
　　將自制P（AM-MAPTAC）絮凝

5、劑應(yīng)用于市政污泥與印染污泥脫水處理中，討論P(yáng)（AM-MAPTAC）投加量、特性粘度、陽(yáng)離子度、污泥pH值等因素對(duì)污泥脫水效果的影響，并將自制 P（AM-MAPTAC）絮凝劑與市售常用 CPAM絮凝劑進(jìn)行對(duì)比分析，結(jié)果表明：當(dāng) P（AM-MAPTAC）投加量為40mg/L、特性粘度為14.90dL/g、陽(yáng)離子度為25%、pH值為6時(shí)，市政污泥脫水效果最好，上清液剩余濁度、濾餅含水率、污泥比阻最低可達(dá)到4.70NTU、71%、3.9412m