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有机高分子絮凝剂同无机高分子絮凝剂相比,具有用量少,絮凝速度快、受盐类、pH及温度的影响小、生成污泥量少且容易处理等优点,因而在污水处理等领域有着广阔的应用前景。传统的有机合成高分子絮凝剂絮凝效果好,但存在价格高昂和二次污染的问题,使用受到一定的限制。
本论文的研究从天然高分子淀粉出发,应用化学法引发丙烯酰胺单体接枝聚合到淀粉高分子链上,形成淀粉接枝共聚物。该接枝聚合物作为絮凝剂使用,具有来源丰富、成本低廉,絮凝效果不逊于合成高分子絮凝剂的优点,有较大的开发价值和市场潜力。目前淀粉接枝共聚物的合成已经相对成熟,本文的重点在合成淀粉接枝共聚物的引发体系上,讨论基于硝酸铈铵的复合引发体系。
本文的内容主要分为三个部分:
第一部分包括第2章,重点研究了以硝酸铈铵、硝酸铈铵—过硫酸钾、硝酸铈铵—乙二胺四乙酸二钠三种不同的引发体系,引发单体丙烯酰胺接枝共聚到淀粉高分子链上,从而形成高分子量的接枝共聚物的共聚反应。通过实验得到各引发体系的最佳实验条件。在此实验条件下,可以得到较高的接枝率的共聚物产品。通过对各引发体系得到的产品的接枝率的比较,可知,三中引发体系的引发作用:CAN-KPS>CAN-EDTA>CAN。
第二部分包括第3章,在第一部分的研究基础上,作者通过一些相关资料和实验,进一步研究了以硝酸铈铵-过硫酸钾(CAN-KPS)为引发体系引发淀粉接枝丙烯酰胺共聚反应。本实验中得出以硝酸铈铵-过硫酸钾(CAN-KPS)复合引发体系是三者中最好的。
第三部分包括第4章,本部分集中讨论合成淀粉-丙烯酰胺共聚物做为絮凝剂处理实验室模拟废水的最佳工艺条件和混凝效果。
本文得出如下结论:
1)在淀粉接枝共聚的各种引发体系中,综合考虑接枝率、转化率、成本等因素,最佳的引发体系为硝酸铈铵-过硫酸钾(CAN-KPS)复合引发体系;
2)淀粉-丙烯酰胺接枝共聚物作为是一种性能良好的絮凝剂,用于处理废水时具有较高的除浊效果。
3)基于淀粉-丙烯酰胺接枝共聚物可以从絮凝机理、絮体形态学等方面进行深入的讨论,对接枝共聚物可以进行进一步的改性,比如用引入第三甚至第四单体的方法提高它的适应性和絮凝效果。