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印染废水是较难处理的工业废水之一,其成份复杂、色度高、有机物含量高、碱性大。常用的印染废水处理方法之一为化学混凝法,它具有工艺简单、操作方便、适用范围广、建设费用低、处理难生物降解物质效果好等优点,因而得到了越来越广泛的应用,成为废水处理领域中一个十分重要的方法。 本文讨论了采用改性膨润土和利用不同弓}发剂助剂合成出的聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDMDAAC)两种混凝剂来处理印染废水,并对有机絮凝剂絮凝机理进行初步研究。
实验表明,热活化膨润土对于该印染废水处理效果不明显,而酸活化膨润土处理效果较好。运用正交实验筛选出酸活化膨润土处理的最优化工艺条件,反应时间确定在1小时,反应温度在80℃,液固比为2:1,干燥温度150℃。在这种条件下对印染废水COD去除率可达到55%。
本论文对聚合因素进行了平行实验,实验结果表明:反应时间为6小时,反应温度在80℃,引发剂加量为总单体含量的3‰,保温一段时间后,即可得粘状物质,真空干燥后,红外分析确定为最终产物聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDMDAAC)。在相同废水处理的情况下,化学需氧量COD去除率达到50%以上,浊度去除率在70%以上,效果较好。
引发助剂对聚合的影响:引发助剂对聚合产品粘度有所提高,引发助剂为氟化钠(NaF)、氢氧化钠(NaOH)、乙二胺四乙酸二钠(Na<,2>EDTA),乙二胺四乙酸四钠(Na<,4>EDTA)时,产品特性粘度随引发助剂不同加量都有不同规律的变化。处理实际废水时,在最佳投加量的条件下,聚合的产品对废水COD去除率在50%左右,浊度去除率在60%以上。
研究了不同特性粘度PDMDAAC的红外光谱。结果显示反应生成了含氮五元杂环。且由谱图可知,随着聚合物特性粘度的增加,1262 cm<-1>,1126 cm<-1>,678cm<-1>处的振动吸收也在增强,说明主链上的碳氮五元杂环在增多。
比较了工业聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDMDAAC)和分子量为300万的工业产品聚丙稀酰胺(PAM)对该厂印染废水的处理效果,结果表明PAM对于该厂印染废水处理效果不是很明显,化学需氧量COD去除率基本上在0.5%以下,工业产品对该厂印染废水处理时投加量为20mg/L时,COD去除率为36%,自制PDMDAAC对于该厂印染废水处理再投加量为20mg/L时,COD去除率达到63%,较工业PDMDAAC和聚丙稀酰胺PAM两种处理效果好。
研究了自制PDMDAAC和酸活化改性膨润土配伍对该厂印染废水的处理效果,运用正交实验筛选出最优化工艺条件。最优化工艺条件为搅拌时间为30分钟,加入顺序为先加入酸活化改性膨润土,后加入PDMDAAC,膨润土加量为0.25g/500mL,PDMDAAC加量为30mg/L时,COD去除率为65%,浊度去除率为91.57%。
研究了有机絮凝剂PDMDAAC对硅藻土模拟废水表面zeta电位的影响,探讨了絮凝机理。试验结果表明PDMDAAC絮凝为静电中并兼有吸附架桥作用。不同η值的产品对模拟硅藻土悬浮液进行絮凝,并进行电位测试,结果表明η越大,其高分子链上正电荷密度越高,电中和能力增加越明显。由于PDMDAAC正电荷密度的提高,作用活性点增加,容易被硅藻土负电荷的胶体颗粒吸附,从而更有效地中和颗粒的表面电荷。
本文创新点在于利用不同引发助剂对二甲基二烯丙基氯化铵DMDAAC均聚进行比较,国内尚未见报道,为合成PDMDAAC分子量的控制提供参考。