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在废水处理中,絮凝法是最常用、最省钱的处理工艺之一。絮凝剂是该工艺的核心部分,其性能直接影响到絮凝效果的好坏,研制开发新型高效的絮凝剂是实现絮凝过程优化的核心技术,也是广大环境科学工作者一直致力研究的课题。 本研究以工业废渣(FeSO4)和淀粉为基本原料,通过阳离子化,接枝共聚和复合三步反应,合成了一种淀粉改性的无机—有机复合絮凝剂PFCNS。通过正交对比实验,确定了制备复合絮凝剂PFCNS的最佳工艺条件:亚铁与浓硫酸的摩尔比为1:0.4,亚铁与双氧水摩尔比为1:0.6,合成无机高分子絮凝剂聚合硫酸铁。有机胺与卤代烷摩尔比为1:1,反应温度为45℃,反应时间为1小时,合成阳离子絮凝剂M。淀粉预胶化过程中控制淀粉投加浓度为10%,NaOH固体加量为淀粉干基的5%,预胶化温度为65℃—75℃左右,预胶化时间为2小时。阳离子絮凝剂M与改性淀粉有效质量比为1.5:1,活化时间为30秒,接枝温度恒定在50℃~60℃,接枝时间为2小时左右。聚铁与阳离子改性淀粉的投料比(质量比)为3:1,反应温度在60℃,反应时间为3小时。 烧杯絮凝评价实验表明:根据最佳工艺条件合成的复合絮凝剂PFCNS的pH值作用范围宽,受温度的影响小,几乎不受助凝剂的影响,在啤酒废水处理中投加量少,除浊率高,沉降速度快,CODcr去除能力明显优于PFS和PAC,是一种新型高效的复合絮凝剂。 对PFCNS的絮凝作用机理进行了研究,研究表明:PFCNS所带正电荷相对于PFS明显加强,絮凝过程中表现出吸附架桥和网捕卷扫的典型特征。其最佳絮凝pH范围为6—8.5,最佳絮凝形态是产生Fe(OH)0,·后在此基础上进一步聚合成了带正电的铁的高聚物。综合分析表明其优异的絮凝性能是由其特殊的分子结构决定的,是电性中和和吸附架桥、网捕卷扫协同作用的结果。