基于木素磺酸鹽的多功能水處理劑的合成及應用.pdf

1、近年來，隨著世界水資源危機的加劇，各國家、地區(qū)環(huán)境保護法日趨嚴格，水處理劑市場發(fā)展迅速。在自然界中，木質素是除纖維素外含量最多的天然大分子芳香化合物，與纖維素、半纖維素共同組成植物纖維骨架，是化工原料重要的潛在資源。在化學法制漿過程中作為可燃物回收熱能使用。改性木質素具有優(yōu)良的物理化學特性。科研工作者在木質素水處理劑研究方面做了較多的工作，多將木質素改性為功能較為單一的絮凝劑、分散劑、緩蝕劑、阻垢劑等，鮮有利用木質素制備同時兼有多種功能

2、的水處理劑的報道。本論文研究了木素磺酸鹽多功能水處理劑的制備技術和在廢水處理中的應用。主要研究結果如下:
　　對木質素磺酸鈣（以下簡稱木鈣，CLS）進行羥基化改性，通過正交實驗確定了最佳條件:反應溫度70℃、反應時間80min、m(H2O2)∶m（木鈣）=1.2∶1、m[Fe(OH)3]∶m（木鈣）=1％∶1。在此條件下制取的改性木鈣的酚羥基值約為原料木鈣的2倍。
　　通過正交實驗確定了季銨鹽中間體制備的最佳反應條件:反應溫

3、度40℃、反應時間2h、環(huán)氧氯丙烷與異喹啉摩爾比為1∶1，反應轉化率為85.15％，所得中間體環(huán)氧值為0.0632mol/100g。
　　將羥基化木鈣與亞磷酸在98℃反應7h制得木鈣膦酸，再將其與上述最佳條件制備的季銨鹽中間體在60℃、65℃、70℃、75℃，分別以木鈣與季銨鹽中間體質量比為1∶1.5、1∶2、1∶2.5、1∶3反應，制備了4個系列共16個含有膦酸基和季銨鹽離子的木鈣膦酸季銨鹽改性產物。通過EDS對元素含量進行分析

4、、FITR對產物結構進行表征，確定了該產物的結構和季銨離子的引入，證明改性成功。
　　對100mg/L的堿性品紅溶液的脫色試驗表明，脫色率最高達99.14％;對12.5mg/L的對亞甲基藍的脫色效果一般，脫色率最高達60.17％;對甲基橙、活性艷紅等陰離子染料的脫色效果甚微。對高嶺土溶液有一定的絮凝性。
　　用靜態(tài)EDTA滴定水溶液中剩余硬度的方法測定了產物對碳酸鈣垢的阻垢性能。各樣品對碳酸鈣垢的阻垢率均在30％～40％。<

5、br>　　將70℃合成的4個產物以不同的量加入到酸溶液中，對A3鋼片的緩蝕率隨著投加量的增加逐漸遞增，最高達91.81％。
　　對COD為5860mg/L的廢紙再生造紙廢水進行一系列處理。當添加量達到200mg/L時，70℃合成的4個產物對廢水COD去除效果較好，COD去除率均高于陽離子聚丙烯酰胺，最高可達49.66％。采用稀釋平板計數(shù)法培養(yǎng)菌落，檢驗其殺菌性能。在投加量為50mg/L時，殺菌率達到70.95％。隨著用量的加大，殺