玉米芯改性絮凝劑的制備及應(yīng)用研究.pdf

1、絮凝劑是絮凝技術(shù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一,在水處理中占有重要地位。長(zhǎng)期以來(lái)使用的無(wú)機(jī)絮凝劑,人工合成的有機(jī)絮凝劑容易產(chǎn)生二次污染。天然高分子改性絮凝劑作為一種安全型絮凝劑,越來(lái)越受到重視。
　　 玉米芯是一種產(chǎn)量較大的農(nóng)副產(chǎn)物,目前多數(shù)被焚燒。它的主要成分為纖維素、半纖維素和木質(zhì)素,其所含羥基等官能團(tuán)為其改性制備絮凝劑提供了可能。本文首先用馬來(lái)酸酐在一定條件下對(duì)玉米芯進(jìn)行改性,將所得的馬來(lái)酸酐改性玉米芯產(chǎn)物再與丙烯酰胺進(jìn)行接枝共聚反應(yīng),合

2、成了一種新的玉米芯.馬來(lái)酸酐.丙烯酰胺共聚物絮凝劑。接枝共聚物將玉米芯和聚丙烯酰胺結(jié)合,既提高了玉米芯的使用價(jià)值,又提高了絮凝劑的降解性。
　　 本文確定了玉米芯改性制備絮凝劑的較佳工藝條件。玉米芯的馬來(lái)酸酐改性實(shí)驗(yàn)中,考察了甲苯用量,改性前的浸泡時(shí)間和浸泡溫度,及改性反應(yīng)時(shí)間,反應(yīng)溫度,馬來(lái)酸酐加入量等諸多因素對(duì)產(chǎn)品絮凝率的影響,通過(guò)均勻?qū)嶒?yàn)確定了較佳的工藝條件。馬來(lái)酸酐改性的較佳工藝條件為:w(甲苯用量):w(堿化玉米芯)=

3、32:1,改性前的浸泡時(shí)間6h,浸泡溫度50℃,改性反應(yīng)時(shí)間20min,反應(yīng)溫度70℃,w(馬來(lái)酸酐):w(堿化玉米芯)=1:5。改性玉米芯的接枝共聚實(shí)驗(yàn)中,考察了反應(yīng)溫度、交聯(lián)劑用量、單體用量、引發(fā)劑用量、反應(yīng)體系的pH值對(duì)產(chǎn)品絮凝率的影響,首先進(jìn)行了單因素實(shí)驗(yàn),在單因素實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上,選擇影響較大的幾個(gè)因素進(jìn)行了均勻?qū)嶒?yàn),最終得到接枝共聚的最佳條件。改性玉米芯接枝共聚的最佳條件為溫度60℃,pH值7,交聯(lián)劑用量為改性玉米芯質(zhì)量的1％,丙

4、烯酰胺用量與改性玉米芯的質(zhì)量比為600％,引發(fā)劑用量為改性玉米芯的質(zhì)量的0.5％。
　　 對(duì)玉米芯的紅外光譜,紫外光譜,熒光光譜表征表明玉米芯中接上了馬來(lái)酸酐,改性玉米芯與丙烯酰胺發(fā)生了共聚。
　　 對(duì)所制備的產(chǎn)品進(jìn)行了絮凝性能研究。以高嶺土懸濁液為實(shí)驗(yàn)對(duì)象,研究了絮凝性能與攪拌條件,接枝共聚物投加量,體系pH,無(wú)機(jī)鹽添加劑的關(guān)系。得出產(chǎn)品絮凝處理高嶺土懸濁液的適宜條件為快速攪拌時(shí)間4min,快速攪拌速度210r／min

5、,慢速攪拌速度50r／min,慢速攪拌時(shí)間8min,絮凝劑的用量為0.2g／L,沉降時(shí)間為2min,pH值為6,在該條件下絮凝率可以達(dá)到78.88％。
　　 考察了產(chǎn)品在高嶺土懸濁液,模擬印染廢水,生活污水,豬糞水,實(shí)驗(yàn)室廢水中的絮凝性能,絮凝率在豬糞水中的絮凝效果較好,絮凝率為54.64％,在生活污水中的絮凝效果較差,絮凝率為5.74％,對(duì)模擬印染廢水的脫色效果較差,只有14.1％。
　　 以豬糞水為實(shí)驗(yàn)對(duì)象,研究了絮

6、凝效果與攪拌條件,絮凝劑投加量,體系pH,無(wú)機(jī)鹽添加劑的關(guān)系。結(jié)果表明在豬糞水中的適宜條件為快攪速度172r／min,慢攪速度93r／min,快攪時(shí)間1min,慢攪時(shí)間9min,pH值9,絮凝劑濃度0.73g／mL,添加CaCl2(質(zhì)量分?jǐn)?shù)1％)0.5mL,在該條件下絮凝率可達(dá)到62.38％。
　　 分析了玉米芯改性絮凝劑對(duì)紅外光的吸收強(qiáng)度與絮凝率的相關(guān)性。結(jié)果表明,樣品在波數(shù)為1560cm-1的紅外吸收強(qiáng)度與絮凝活性的相關(guān)系數(shù)