新型絮凝--殺菌雙效高分子的合成及其絮凝、殺菌性能研究.pdf

1、水資源短缺和水環(huán)境污染已成為制約我國國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的重要因素。傳統(tǒng)的水處理方法是通過絮凝方法去除水中污染物，加入殺菌劑消除生物性污染，且絮凝和殺菌兩個(gè)環(huán)節(jié)是分開進(jìn)行的，造成工藝流程和操作復(fù)雜化，以及絮凝、殺菌兩個(gè)工序前后不能兼顧等問題。
　　本文通過分子設(shè)計(jì)，以甲胺、烯丙基氯和氯化芐為原料合成單體二烯丙基甲基芐基氯化銨，以過硫酸銨(APS)為引發(fā)劑合成了聚二烯丙基甲基芐基氯化銨(PDAMABC);以二烯丙基胺、氯乙酸丁酯、K2

2、CO3和鹽酸為原料合成單體N，N—二烯丙基—N—丁氧羰甲基氯化銨(DACBMAC)，以APS為引發(fā)劑合成了聚（N,N—二烯丙基—N—丁氧羰甲基氯化銨）(PDACBMAC);以二烯丙基甲基胺和鹽酸為原料合成二烯丙基甲基胺鹽酸鹽，以APS為引發(fā)劑先合成聚二烯丙基甲基胺鹽酸鹽(PDAMAC)，再在水—乙醇混合溶劑中與3—氯—2—羥丙基—二甲基十二烷基氯化銨(CHPDDAC)反應(yīng)，合成了含十二烷基的二烯丙基季銨鹽聚合物(PDAMADC)，確定了

3、適宜的合成條件，采用IR、1HNMR和元素分析等手段對(duì)中間產(chǎn)物和產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。
　　以濁度為201NTU的硅藻土模擬懸濁液為對(duì)象，研究了合成產(chǎn)物的除濁性能，并與聚二甲基二烯丙基氯化銨(PDMDAAC)進(jìn)行比較。結(jié)果表明，合成產(chǎn)物的特性粘數(shù)越大，對(duì)懸濁液的除濁效果越好;PDAMABC和PDAMADC具有較寬的pH適用范圍:4～10;PDACBMAC適合在中性和弱酸性條件下使用。處理硅藻土懸濁液時(shí)，當(dāng)PDAMABC用量為0.3

4、mg/L時(shí)，濁度去除率達(dá)87.72％，PDAMADC和PDACBMAC的用量為0.4mg/L時(shí)，濁度去除率分別達(dá)93.13％和90.58％，好于PDMDAAC的最佳去除率82.55％。
　　采用平皿計(jì)數(shù)法和MPN法分別研究了合成產(chǎn)物對(duì)大腸桿菌、硫酸鹽還原菌和鐵細(xì)菌的殺菌性能，并與PDMDAAC和十二烷基二甲基芐基氯化銨(1227)進(jìn)行比較;通過細(xì)菌的β-半乳糖苷酶的活性測定，探討了合成產(chǎn)物的殺菌（抗菌）機(jī)理。結(jié)果表明，殺菌效果均隨

5、投加量的增加而增加，用量為50mg/L時(shí)，PDAMADC和PDACBMAC的殺菌率分別為98.31％和97.52％，高于1227的95.91％， PDAMABC的殺菌率為達(dá)86.70％，略高于PDMDAAC的85.40％;在相同投加量時(shí)，殺菌率均隨特性粘數(shù)的增大而增大;PDACBMAC的殺菌效果在pH值為5.7～7.2時(shí)最好，pH值大于7.5時(shí)，殺菌率下降很快，PDAMADC和PDAMABC受pH值影響較小，在pH值大于6.7，殺菌率隨

6、pH值的增加而變化不大。對(duì)硫酸鹽還原菌和鐵細(xì)菌殺菌結(jié)果表明，PDAMADC＞PDACBMAC≈1227＞ PDAMABC＞ PDMDAAC。通過對(duì)細(xì)菌的β-半乳糖苷酶的活性測定，表明合成產(chǎn)物的抗菌機(jī)理是基于殺菌作用。
　　將合成產(chǎn)物用于處理含菌量為3×103cfu/mL，濁度和COD分別為113NTU和203mg/L的生活污水。結(jié)果表明，合成產(chǎn)物在用量為11mg/L時(shí)，絮凝效果最佳，PDAMADC、PDACBMAC和PDAMABC

7、對(duì)生活污水中腐生菌殺菌率分別為96.31％、93.42％和87.78％，對(duì)濁度的去除率分別為89.13％、87.28％和85.31％，對(duì)COD的去除率分別為72.80％、70.94％和68.12％，處理效果均好于PDMDAAC和PAM。
　　因此，PDAMADC和PDACBMAC是兼具良好的絮凝和殺菌性能的雙效高分子，可在絮凝工序?qū)崿F(xiàn)絮凝和殺菌兩種功能，使絮凝和殺菌協(xié)同作用，提高水處理的效果、簡化水處理工藝和降低水處理的成本，具有