丙烯酰胺接枝淀粉/阳离子淀粉交联共混絮凝剂研究

发布时间：2024-03-06 05:50

　　絮凝法是目前水处理最常用的方法,开发性能优良、安全环保的新型絮凝剂是目前水处理工作的研究热点。本课题以天然高分子玉米淀粉为主要原料,通过接枝、交联等改性手段,制备出一种新型絮凝剂。通过单因素和正交优化实验探讨了絮凝剂的制备条件,并采用红外光谱、扫描电镜、热重分析、X射线衍射等手段对絮凝剂的结构和性能进行了表征。研究了该絮凝剂对高岭土悬浮液、重金属Cr(Ⅵ)的絮凝性能和对活性污泥的脱水性能。主要研究结果如下： (1)丙烯酰胺接枝淀粉的制备：取5g玉米淀粉,溶于一定量的水中,90℃糊化30min,调节水浴锅到反应温度,通氮气30min后加入过硫酸铵引发,引发后缓缓滴加2mol/L的丙烯酰胺溶液,反应5h。制得三种不同比例的接枝淀粉,玉米淀粉与丙烯酰胺质量比分别为5：2,1：1,1：3。 (2)絮凝剂的制备：以玉米淀粉与丙烯酰胺质量比为5：2的接枝淀粉为例,与阳离子淀粉进行交联共混,探讨最佳制备条件为：阳离子淀粉与丙烯酰胺接枝淀粉质量比为3：1,交联剂相对于阳离子淀粉用量0.35mL/g,反应温度60℃,反应时间2.5h。合成的絮凝剂表面粗糙,凹凸不平,出现褶皱,热解温度低,热解范围宽,热稳...

【文章页数】：63 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
缩略语表
第一章 绪论
    1.1 絮凝剂研究意义
    1.2 絮凝剂分类及研究进展
        1.2.1 无机絮凝剂
            1.2.1.1 金属盐类絮凝剂
            1.2.1.2 无机高分子絮凝剂
        1.2.2 有机高分子絮凝剂
            1.2.2.1 合成高分子絮凝剂
            1.2.2.2 天然高分子絮凝剂
        1.2.3 微生物絮凝剂
        1.2.4 复合絮凝剂
    1.3 淀粉类絮凝剂研究进展
        1.3.1 非离子型改性淀粉絮凝剂
            1.3.1.1 接枝淀粉
            1.3.1.2 羟丙基淀粉
        1.3.2 阳离子型改性淀粉絮凝剂
        1.3.3 阴离子型改性淀粉
        1.3.4 两性改性淀粉絮凝剂
    1.4 课题研究意义及研究内容
        1.4.1 课题研究意义
        1.4.2 课题研究内容
第二章 丙烯酰胺接枝淀粉/阳离子淀粉交联共混絮凝剂的制备
    2.1 实验药品和仪器
        2.1.1 实验药品
        2.1.2 实验仪器
    2.2 丙烯酰胺接枝淀粉的制备
    2.3 阳离子淀粉氮含量的测定
    2.4 絮凝剂SGPCS的合成
    2.5 产品的表征
        2.5.1 红外光谱(FT-IR)
        2.5.2 扫描电镜(SEM)
        2.5.3 热重分析(TGA)
        2.5.4 X射线衍射(XRD)
    2.6 实验结果与讨论
        2.6.1 絮凝剂制备的单因素探讨
            2.6.1.1 阳离子淀粉与丙烯酰胺接枝淀粉配比的影响
            2.6.1.2 交联剂用量的影响
            2.6.1.3 反应温度的影响
            2.6.1.4 反应时间的影响
        2.6.2 正交优化实验
        2.6.3 不同St-g-PAM合成絮凝剂的效果比较
        2.6.4 红外光谱分析
        2.6.5 扫描电镜分析
        2.6.6 热重分析
        2.6.7 X射线衍射分析
    2.7 小结
第三章 絮凝剂处理高岭土模拟废水、重金属Cr(Ⅵ)溶液和活性污泥的应用
    3.1 实验药品和仪器
        3.1.1 实验药品
        3.1.2 实验仪器
    3.2 实验方法
        3.2.1 高岭土悬浮液絮凝实验
        3.2.2 Cr(Ⅵ)测定的原理与方法
        3.2.3 絮凝剂对Cr(Ⅵ)的絮凝实验
        3.2.4 絮凝剂对活性污泥的脱水性能研究
    3.3 实验结果与讨论
        3.3.1 对高岭土悬浮液的絮凝
            3.3.1.1 絮凝剂用量对絮凝效果的影响
            3.3.1.2 沉降时间对絮凝效果的影响
            3.3.1.3 初始pH对絮凝效果的影响
            3.3.1.4 温度对絮凝效果的影响
        3.3.2 合成的絮凝剂与PAM絮凝效果比较
        3.3.3 对重金属Cr(Ⅵ)的絮凝
            3.3.3.1 絮凝剂用量对絮凝效果的影响
            3.3.3.2 pH对絮凝效果的影响
            3.3.3.3 Cr(Ⅵ)初始浓度对絮凝的影响
        3.3.4 絮凝剂对活性污泥脱水性能的研究
            3.3.4.1 丙烯酰胺接枝淀粉与阳离子淀粉配比的影响
            3.3.4.2 交联剂用量的影响
            3.3.4.3 反应温度的影响
            3.3.4.4 絮凝剂SGPCS-4用量对污泥脱水的影响
            3.3.4.5 絮凝剂SGPCS-4与PAM对污泥脱水的比较
    3.4 小结
第四章 全文总结及展望
    4.1 全文总结
    4.2 展望
参考文献
致谢



本文编号：3920648