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絮凝剂是重要的水处理材料,是絮凝法水处理技术的关键和基础。目前,国内外主要使用铝盐和铁盐絮凝剂。由于铝盐絮凝剂效率较低且存在环境问题,絮凝剂的研究与应用水平都有待创新和提高。目前,世界上絮凝剂的研究主要向着高效低耗、安全无害、无二次污染方向发展。研究高效低耗、安全无害的有机絮凝剂属于絮凝科学领域的研究热点之一。本研究针对含油废水难处理的特点,利用有机单体AM(丙烯酰胺)和DX(N,N—二甲氨基丙烯酸乙酯)为原料,研究了有机絮凝剂PAMDX(丙烯酰胺与N,N—二甲氨基丙烯酸乙酯共聚产物)的制备、性能、絮凝作用机理及絮凝动力学模型等,为研究和应用有机絮凝剂作了有益的探索和努力。 本文用反相乳液聚合的方法,通过一系列的实验,确定了高分子有机絮凝剂PAMDX的最佳合成条件为:AM和DX共聚,且AM与DX的物质的量之比为0.8:1;聚合温度为55℃;聚合时间为5小时;体系pH值在4.5左右;引发剂的浓度为0.8%;单体最佳总浓度为35%;并通过红外光谱验证了该絮凝剂的聚合机理和结构。从实验的角度研究了PAMDX有机絮凝剂对含油废水的处理效果,结果表明其对含油废水的最佳絮凝条件为:配合使用PAC(聚合氯化铝),且PAC的投加量为100mg/L,PAMDX投加量为7mg/L,溶液pH值在6左右,温度20℃—30℃,沉降时间20分钟以上;搅拌时先以200r/min的速度快搅2min,再以60r/min速度慢搅1min;在以上的条件下,可获得最佳的处理效果,其中COD的最高去除率可达63.4%,油的最高去除率可达86.7%。同时得出水力条件对絮凝效果的影响主次因素分别为:快搅速度,慢搅时间,快搅时间,慢搅速度。建立了絮凝反应过程的优化动力学模型,揭示了絮凝剂的絮凝作用机理,提出了絮凝反应器的优化设计工艺。探讨了该絮凝剂对造纸废水、洗煤废水等废水的处理效果,试验结果表明,该絮凝剂不仅对含油废水有较好的处理效果,而且对浊度较高的其它废水也有较好的应用前景。