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水污染处理是控制环境污染和解决水资源短缺的重要问题之一,其中工业污水处理具有重要意义。目前由于水处理方法有限,工业污水中难溶性有机污染物一直是工业水处理中一大难题。其中,难溶性有机工业污水使用常规的水处理方法不能得到明显的去除效果,特别是近年来国家对工业污水处理的严格要求,大多工业生产排放的的污水难以达到排放标准。本文针对难溶性有机污染物在水中的分散特性和治理要求,结合絮凝沉降处理法的优点,以多烯多胺为接枝基团制备了阳离子絮凝剂,通过利用接枝基团的静电引力和絮凝剂的絮凝作用,研究了该类絮凝剂处理难溶性有机工业废水的性能与过程,以期获得有机废水治理的新材料、新方法。本文的基本思路是针对难溶性有机污染物在水中以微乳液滴的形态存在,具有电性质,以常用聚丙烯酰胺絮凝剂(PAM)结构长链为骨架,以乙二胺(1,2-Ethanediamine)、二乙烯三胺(DETA)、三乙烯四胺(TETA)分子为接枝基团,在甲醛的参与下,按照曼尼奇(Mannich)反应接枝三类基团于聚丙烯酰胺骨架上,获得了不同胺离子性质的乙二胺接枝(EPAM)、二乙烯三胺接枝(DPAM)、三乙烯四胺接枝(TPAM)三种絮凝剂。这三种多烯多胺接枝絮凝剂可通过水解阳离子化,得到多个胺基团的胺化接枝阳离子絮凝剂,因此该类絮凝剂具有静电结合性质和絮凝双重功能,进而获得具有从水中去除难溶性有机污染物新的性能的材料和方法。本文的主要研究内容是:(1)详细研究了三种多烯多胺接枝絮凝剂的制备方法和条件。通过单因素优化法考查了三种多烯多胺接枝絮凝剂合成条件—投料配比、温度、pH、反应时间对合成的影响,确定了最佳合成工艺参数。在最佳条件下,EPAM和DPAM接枝率可达60%左右,TPAM的接枝率为40%左右。(2)使用红外光谱对接枝絮凝剂进行结构鉴别,证实乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺接枝基团以共价键的方式接枝在聚丙烯酰胺中的酰胺基团上。研究了合成多烯多胺絮凝剂的水处理性能。采用絮凝处理高浊度水的方式,评价了合成的三种接枝絮凝剂絮凝性能,实验结果表明,三种絮凝剂均具有良好的去浊能力,证实该类絮凝剂具有聚丙烯酰胺絮凝剂的絮凝沉降性能和具有阳离子基团的静电捕捉性能。其中EPAM可以将原浊度为624.909度的水样降为108.364度,去浊率为82%;DPAM可以将原浊度为624.909度的水样降为81.818度,去浊率达87%;TPAM可以将原浊度为624.909度的水样降为101.818度,去浊率为82%。DPAM的处理性能要优于EPAM和TPAM。(3)以苯、煤油为有机污染物,模拟含芳香烃类、直链烃类有机污水,研究了多烯多胺接枝絮凝剂处理有机污水的性能。通过改变絮凝剂、高岭土的加入量、溶液pH、沉降时间、水力条件等影响絮凝效果的因素,考察了这三种絮凝剂的水处理性能。实验结果表明:这三种絮凝剂均具有优良的处理有机工业污水的性能,在最佳处理条件下,EPAM可以将原COD为450.326mg/L的含苯废水,经处理后剩余COD为66.502mg/L,去除率达到了88.44%;对于含烃废水为695.060mg/L,处理后剩余COD为65.990mg/L,去除率达到了90.19%。DPAM可以将原含苯污水COD约为700.56mg/L降解到15.265mg/L,去除率达98%;将含烃污水的COD约为295.188mg/L降解到31.962mg/L,去除率达到了89.2%。TPAM可以将含苯污水的COD约为455.495mg/L降解到24.530,去除率达94.62%%;将含烃污水的COD约为478.660mg/L降解到222.844mg/L,去除率达到了53.44%。大部分达到了国家污水综合排放一级标准(COD≤100mg/L)。通过无机—有机复配、有机—有机复配处理含苯、含烃废水实验,证实有机—有机复配要优于单一絮凝剂的处理效果。(4)以榆林市科技局项目为依托,榆林某焦化厂和韩城某洗煤厂的水样为实例,以COD和色度为评价指标,研究了合成三种接枝絮凝剂处理实际水样的性能,通过实验证实:合成接枝絮凝剂对榆林某焦化厂水样具有良好的处理效能。使用三乙烯四胺接枝絮凝剂可以将透光率为3.1%的污水,经处理后透光率最大达到96.9%;可以将COD浓度为306.471mg/L降为122.488mg/L,去除率最好达到了60.03%。合成接枝絮凝剂对韩城某洗煤厂水样具有良好的处理效能。使用无机与有机絮凝剂复配在一起去除洗煤废水水样时,可以将原水COD为2142.976mg/L降低为39.7mg/L,去除率达到98.14%,将原水透光率由9.8%升高到99.7%。本课题的创新点在于制备了一类多烯多胺接枝絮凝剂,是一种水处理的新材料和新方法。该技术操作简便,成本低,处理效能高,处理有机工业污水具有实际应用潜景。